1、第三章 包装件的流通过程 流通过程指产品从制造出厂到消费终止的全过程，包括产品的包装、运输、中转、装卸、仓贮、陈列、销售等环节。流通环境条件指包装件在流通过程中所接触到的一切外部存在。 第一节 包装件的流通过程,一、基本环节1、装卸搬运环节人工装卸和机械装卸。人工装卸。若操作者情绪不佳，或者包装件外表面很光滑，又坚硬，冲击剧烈。野蛮装卸。 机械装卸。叉车、吊车突然起吊或下落，包装件的速度变化很大。 包装设计中应该注意问题：合理设计提手或扣手，既满足强度要求又应方便装卸操作。合理设计单件包装件重量，减少表面凸凹不平。,2、运输环节机械运输和人力搬运。机械运输指采用火车、汽车、船舶、飞机、电瓶车、
2、铲车和人力车等运输工具而进行的运输过程。,运输工具的启动、变速、转向制动等，都会使因包装件速度的突然改变而造成冲击；装车以后因固定不良，会造成包装件同车厢之间，包装件之间相互碰撞摩擦，从而导致冲击破损。运输工具的振动也是导致产品破损的原因。如卡车发动机引起的振动，汽车因公路路面高低不平引起的振动，还有轮胎充气移动和减振弹簧所引起的振动。火车的振动，牵引车和铁轨接缝的影响，有较明显的周期性。远洋货轮除发动机的振动外，还会受风浪的颠簸而作低频振动。空运时，包装件除受发动机的高频振动之外，还受气流作用引起的低频振动。运输过程中包装件接触空气中氧气、水、二氧化碳、一氧化碳、盐分、尘埃等以及其污染物，受
3、长期强烈阳光的照射，也可能加速包装容器及其内容产品的品质下降，增加破损率。,3、贮存环节贮存周期越短，越有利于保护商品。堆码越高，底层的包装件受压越大。静载荷作用，外包装容器压缩、蠕变；静载荷过载，会导致产品变形或损坏。因此，应根据产品强度进行设计堆码高度，保证堆码高度在产品允许的强度范围内。露天存放，阳光、风雨、虫蛀、鼠咬和微生物的作用都会使包装件破损。,流通过程中损害包装的外界因素及原因,第二节 流通环境的冲击特性描述包装产品冲击特性的方法有三种：A、图象法B、概率法C 、经验公式法 一、装卸时的冲击特性图3-2（P55）包装件的重量、尺寸及等跌落高度三者之间的相互关系。图3-3描述了包装
4、件重量、跌落高度和发生概率的关系。反映了包装件重量及其所承受的冲击加速度的普遍规律。,二、运输过程时的冲击特性1、公路运输（或汽车运输 ）冲击加速度的大小取决于行车速度、路面状况、货物重量及不稳定状况。当汽车以30km/h行驶时，紧急制动，车厢将产生0.6-0.7g的冲击加速度；当12.9-24.1km/h，行驶在土路，车厢将产生5-10g的冲击加速度，最大为35g。2、铁路运输（或火车运输）冲击有两种，一种是车轮驶过钢轨接缝时产生的垂直冲击，在普通的短轨运行时，冲击次数是80-120次/min，加速度为1g，另一种是车辆编组的连挂作业中产生的水平冲击，连续作业时速度为14.5km/h，冲击加
5、速度为18g。,影响火车连挂作业产生水平冲击力的主要因素有四个方面：车辆连挂的速度越大，冲击力越大；车辆牵引装置的缓冲性能。包装件的重量。货物越重，与车厢底板的摩擦力越大，越稳定， 冲击力越小。包装件在车厢内的堆码状态和满载程度。包装件在车厢内的破损常因反复碰撞造成。初始冲击使包装件堆码松散，继续冲击就会使包装件发生位移、错位、摇晃以至倒塌，加剧了冲击强度。堆码越高，上层包装件的冲击越大。,3、航空运输（或飞机运输、空运）主要发生在飞机起降过程。冲击值的大小取决于飞机种类。飞机着落的冲击值为1-2g，一般飞行在0.05-0.6g左右。恶劣天气流下飞行，加速度达1.5g。 4、航海运输（或船舶运
6、输、海运）航海运输时的冲击同船舶类型、水域情况、满载程度和气象条件密切相关。 5、铲车运输铲车运输时货物主要承受垂直冲击的影响，根据测定铲车的垂直冲击在0.7g左右。,第三节 流通环境的振动特性包装件在流通过程中的振动是很复杂的，它与运输工具（车，船，飞机）、运输环境（路面、波浪、气流）、包装件（材质、结构、固有频率）以及装载情况有关，这些因素大多是随机的，因而包装件的振动属于随机振动。,公路运输频率谱,铁路运输频率谱,航空运输频率谱,海洋运输频率谱,一、公路运输（或汽车运输 ）1、汽车运输过程中振动加速度的大小与路面质量、车型和载重量有关，其中最主要的因素是路面质量。2、汽车运输中包装件的共
7、振频率一般小于25Hz；共振同路面的起伏关系不大。汽车车体上下振动的频率为5-10Hz，加速度为1.5-3g。3、表5-1列举了解放牌汽车空载行驶在柏油路、土路、公路路面上所测量的加速度值。,二、铁路运输（或火车运输）火车振动与汽车振动相比有明显的区别，它是由钢轨接缝处所产生的，是一个明显的周期性强迫振动。火车振动频率为20-100Hz，加速度为11g。当火车时速达120km/h，强迫振动的频率为20Hz，最容易出现共振现象，加剧车体的跳动和摇摆。 三、航空运输（或飞机运输、空运）空运时飞机的振动受气流的影响不大，主要取决于飞机发动机的振动，呈现高频激励的特点。飞机的振动加速度较小，比较稳定。
8、飞机在起飞和滑行阶段，频率为15-100Hz；在稳定飞行阶段，频率为100-1000Hz 。,四、航海运输（或船舶运输、海运）海运中常出现两个不同级别的振动：1、在平静的海面上，作低强度的振动，频率为0.03-0.2Hz左右，加速度较小，包装件不发生共振。2、在紧急操作时，出现高强度的振动，加速度较大，包装件易发生振动破坏。 五、两点结论包装件在汽车、火车、船舶、飞机的运输过程中，均具有随机性，而且振动频率范围很宽。海洋运输频率较低；飞机运输较高，与一般产品共振的可能性较小；只有汽车运输和火车运输，特别是汽车运输的振动频率与多数产品的固有频率比较接近。,第四节 流通环境的压缩特性包装件在流通过
9、程因堆码必然会产生静载荷（除最上层之外）发生蠕变，产生变形，从而影响包装件的动态特性。 一、静载荷堆码时最底层包装件承受的压力：堆码高度，一般取3-4m。汽车运输2.5m，火车运输3m，船舶运输7m。堆码环境系数，一般取1-2。 二、动载荷在运输过程中，底层包装件除了受到来自上层包装件的静压力之外，还受到来自运输工具底板传递的动压力、摩擦力。动压力比静压力对包装件的危害更大。在运输过程中，包装件必须固定牢靠，减少或防止包装件在底板上的跳动或移动。,第五节 流通环境的气象条件温湿度也是影响包装件质量的重要因素。例如，高温和低温下的塑料制品常发生热脆或冷脆现象；泡沫衬垫因温湿度变化导致缓冲特性变差
10、；高温高湿的大气环境使产品锈蚀或霉变，降低商品价值。 一、环境湿度的影响环境湿度越大，纸箱的含水量越高，抗压强度越低。环境湿度对开孔型泡沫塑料的力学性质有明显影响。 二、环境温度的影响包装产品在流通过程中，温度变化较大。例如空运，在几小时内，温差可达300，很难保证药品、食品和化学物质等的质量。某些包装材料在温度显著变化时，性能也随之改变。例如聚乙烯发泡材料。,三、水的影响包装件在流通过程中，特别是在露天存放时，常会接触到雨水。因此，包装件必须具有防雨水、防锈和防霉等能力。例如，露天存放时，雨水、雪或露水在包装件表面有可能连续渗透；海运中浪花的飞溅，船舱底部的积水等，都可能使包装件局部浸水。,
11、第六节 流通环境条件的标准化 国际标准化组织、国际电工委员会（IEC）美国ASTM 4169 “运输容器及系统的性能试验”美国国防部 MIL-STD-810D “环境试验方法和工程导则”日本JIS Z0200 “包装件评价试验方法通则”国家标准 GB 4796“电工电子产品环境条件分类”、GB 4797 “电工电子产品 自然环境条件 太阳辐射与温度”、GB 4798 “电工电子产品应用环境条件 第7部分：携带和非固定使用”对电工电子产品、机电产品在运输、贮存、安装和使用过程中 所遇到的环境条件参数及其严酷程度给出了明确规定。,一、环境条件分类国际电工委员会（IEC）对将环境负荷分成 四大类 2
12、2 种参数。1、气象性环境条件（10种参数）： 温度、温度变化率、湿度、气压、气压变化率、空气及水等介质的移动速率、降水量、辐射、除雨水以外的溅水、同产品结构相关的湿润度。2、生化性环境条件（3种参数）：生物活性物质、化学活性物质、机械活性颗粒。3、力学性环境条件（6种参数）：非稳态振动（含冲击）、稳态振动、自由跌落、碰撞、翻滚和跌落、静压力。4、电磁性环境条件（3种参数）：电场、磁场、发射线路干扰。 二、流通环境的简化表示,我国采用了国际上对流通环境的简化表示，即采用英文字母和数字表示环境参数类别和等级。字母前以数字表示环境条件种类，字母后以数字表示严酷程度，数字越大，条件越严酷。1、环境类
13、别1贮存；2运输；3有气候防护场所，固定使用；4无气候防护场所，固定使用；5安装于车辆上；6船舶环境；7携带和非固定使用2、环境参数K气候条件 ；B 生物条件； C 化学活性物质；S 机械活性物质；M机械条件2K4：运输过程气候条件4级严酷程度2M5：运输过程机械条件5级严酷程度 2K1/2B1/2S1/2M1，2K5/2B3/2S3/2M4,三、环境条件的的数据标准化定量描述各类环境条件的严酷程度，实现环境条件的数据标准化， 如单个气候环境参数生物化学环境参数机械活性物质单个机械环境参数,气候环境条件等级量化环境参数,a产品表面的高温可能会受到周围空气温度和通过窗户或者其它开孔射进的太阳辐射
14、的影响。 b产品表面的高温会受到周围空气温度和太阳辐射的影响。 c假定产品在两个规定温度之间直接转移。 d假定产品只承受温度急剧降温（无急剧升温），空气中的含水量适用于温度降低至露点，在较低温度下，相对湿度假定为近似100%。 e该数值是指水的速度，而不是积累高度。 f等级2K6代表了湿热和类湿热的户外气候，等级2k7代表了干热、中等干热以及极干热气候的户外条件。 g等级2K4L适用于海拔高度3000m4000m地面（不包括寒冷地区）的运输条件。,生物环境条件等级,化学活性物质条件等级,注1：表中给出的数值是每天超过30min时段内的最大值。 注2：括号中的数值是长期平均值的期望值。 注3：以
15、cm3/m3为单位的数值，是按在温度20、压力101.3kPa的条件下，将mg/m3的数值换算得出的。 注4：表中使用的是圆整后的数值。,机械活性物质条件等级,机械环境条件等级,a用具有高阻尼的车辆运输时，频率范围可以限制到200Hz。 b见图1。 c35只有短时出现，但是22.5经常可以达到。 d根据我国道路实测，增加严酷等级2M4，其中稳态随机振动参数反映公路系统很差地区的各种车辆和挂车的运输状况，其它参数与2M3等级相同。 e由于我国汽车和铁路货车运输的随机振动加速度功率谱密度在210Hz内较大量值，因此增加了该频率范围。,1、冲击与非稳态振动IEC文件中与运输包装相关的冲击有三种典型频
16、谱。I 型谱长周期、低峰值型； 型谱中等周期、中等峰值型；III 型谱短周期、高峰值型。,非稳定振动加速度分级,2、稳态振动稳态振动包括周期振动和随机振动。频谱规定了各种不同频率的位移幅值、加速度幅值。I型谱以低谱部分占主导地位，型谱以中、高频率占主要地位。,周期振动频谱,稳定的随机振动的加速度谱密度（ASD）：I型谱包含明显的低频；型谱振动能量分布均匀。,3、自由跌落跌落高度等级：0.025，0.050，0.1，0.25，0.50，1.0，2.5，5，10m,4、倾斜和滚动滚动角度 时间 5、静载荷等级划分：0.1，0.3，1.0，3，10，30，100kPa6、稳态加速度等级划分：20，50，100，500，1000m/s2,
