1、例 1： 香水的包装工艺课程设计香水是一个时代时尚的代表，不同类型的香水有不同的个性化芳香。香水无形，却恒久不变，曾在脑际，留在心中，飘在人间。为了这浪漫而迷人的香味，我在本次课程设计选取香水作为包装工艺的课程设计题材，香型选取为清新可人的茉莉花香。给定剂量为 60ml。以“泰来”作为设计品牌。以下是对香水包装工艺的全面分析：一、香水的物性分析（1）香水的状态香水是一种低粘度的液体。 （2）香水的成份分析大多数香水包括 50100 种成分，有的还会更多，200 种也很常见。但主要由香精、酒精和水构成。香精是其中的核心成份。酒精在香水中的含量为 7580，为溶解香精的溶剂。它不仅可以适当地散发香
2、气，同时也具有灭菌和促进人体表皮下血液循环的作用。水在香水中的含量较少，它的存在可使香气挥发得更好，也可缓和刺激。作为香水重要成份的香精则常需几十种甚至上百种香料，香原料是决定香精型号和质量的关键。含高味阶及中味阶香精，在香水中的含量约为 1% - 20%。作为保留剂的含基础味阶香精。约 10%以下。本品为茉莉香水，故茉莉香精及其精华油在此也是不可缺少的成份之一。（3）香水的保存及其防护要求香水是一种非常敏感的东西，接触空气或阳光会变质，必须细心使用、保存。1.避光，保存于暗处。光线易使香水的色调发生变化，尤其是太阳直射光，会造成褪色、变色、甚至混浊。2.置于温度适中的环境中。高温中，香水内部
3、的芳香成分会加速氧化、分解，而当温度过低时，则会析出结晶性香料，因而，要保存于温度变动少的场所。置于常温下、阴凉处保存即可。3.防止氧化。香水可能因氧化聚合成树脂状，所以要尽量避免接触空气。容器要选小型的并使之常充满香水，瓶口要严密不松动。二、香水的包装方案从香水的成份、状态及防护要求分析，香水的包装可有三种方案以供选取。分别是：喷雾罐包装、玻璃容器包装、塑料容器包装。考虑到香水的防护要求，均采用双盖，即内盖采用密封性好的带喷嘴的塑料盖，外盖选用推拉型封盖。（1）喷雾罐包装（喷雾金属罐）所谓喷雾包装，就是将香水和喷雾剂装入带有阀门的气密性容器中，当开启阀门时，内装香水在喷雾剂产生的压力作用下被
4、喷射出来，即可使用。根据香水的喷雾形态和作用方式，我们选用的是表面喷雾。因为喷雾剂为压缩气体，它不与香水相混合。它不与产品相混合。开启阀门，压缩气体推动产品阀体阀嘴喷出，香水物相悬浮于压缩气体上，喷出后附于被喷物体表面。2喷雾罐包装香水的包装工艺路线：香水的配制及灌装喷雾剂的配制及灌装器盖接轧密封漏气、重量及压力检查最后包装灌装工艺采用压力灌装，即在室温下先灌装香水，并灌入少量喷雾剂以驱除容器内空气，接着放阀门并接轧卷边密封；最后将在量喷雾剂用灌装头以高压以高压通过阀杆喷嘴泵入已密封的喷雾容器内。灌装及密封完毕后，要对罐体进行检漏试验。即：将罐浸入热水中（55）保持 3min，检查有否漏气，待
5、干燥后进行包装。（2）玻璃容器包装（玻璃瓶）因为香水可能会因氧化聚合成树脂状，要尽量避免接触空气。所以选用玻璃容器要选小型的玻璃瓶，在这里我们选小口瓶（细口瓶），瓶口要严密不松动。玻璃瓶包装香水的生产工艺路线：玻璃瓶洗瓶空水验瓶香水灌装内瓶盖外瓶盖检验装盒装箱根据香水的特性，采用纯真空灌装。先建立气密密封，然后打开阀门，对容器抽真空，液体靠这个压差，通过吸液管流入玻璃瓶内，当液面上升到真空管口时，液面开始沿真空管上升，使容器内的液位保持不变。过量的物料形成溢流和回流，溢出的物料经真空管流入真空室，由供液泵送回流，溢出的物料经真空管流入真空室，由供液泵送回到贮液缸，灌装结束。（3）塑料容器包装（
6、塑料瓶）根据香水的物性待征和防护要求，我们可选用细口的塑料瓶。塑料瓶包装香水的工艺路线：塑料瓶洗瓶验瓶香水灌装内瓶盖外瓶盖检验贴标装盒装箱灌装仍采用纯真空灌装。先建立气密密封，然后打开阀门，对容器抽真空，液体靠这个压差，通过吸液管流入塑料瓶内，当液面上升到真空管口时，液面开始沿真空管上升，使容器内的液位保持不变。过量的物料形成溢流和回流，溢出的物料经真空管流入真空室，由供液泵送回流，溢出的物料经真空管流入真空室，由供液泵送回到贮液缸，灌装结束。（4）选取最佳方案根据以上分析，对三种方案作出比较，列表如下：结合上表综合考虑，玻璃瓶具有良好的综合性能。且利于加工成型，美观，且加工技术娴熟。故选择采
7、用玻璃瓶来包装香水。瓶子外形见装开潢图。三、设备造型（1）设备选用1.洗瓶机采用的是 QS-40，生产率为 800010000 瓶/h。电动机总功率为 2.2kw。由北京酿酒机械厂生产。2.杀菌干燥装置采用的是连续式巴式杀菌、冷却烘干机。型号为 WJJ-4-5.外理能力为 5000 瓶/h。功率为 2.3kw。由宁波京山食品设备厂生产。33.灌装采用的设备为全自动液体灌装机，型号为 ZL-4，主要技术参数为：位：4；生产速度：20003000 瓶/h；计量误差：1ml；瓶子高度：50300mm；灌装量：50500ml；灌装液体酸酸碱度：PH510；电机动率：0.75kw。由河南安普自动化设备有
8、限公司生产。4.装盖采用的是型号为 QJ-1 半自动压盖机。电压为 220V.压盖速度为 030 瓶/分。5.中包装采用的是纸板。设备选用的是自动折纸机，型号为 SPF-360。折纸纸速度为 250 张/min；电力为 100W。商标等说明印刷在中包装上，选用型号 K-420C 的纸盒印字机进行印刷。速度为 0160 张/min。由上海利兴机械公司生产。6.装盒采用 VCV80Q 型立式装盒机装箱，采用型号为 VEM-2001/441 的装箱机，生产能力为1000 瓶/h，功率为 6。65kw.（2）包装机械路线 四、工序技术要求及其检验方法（1）工序要求1 灭菌要求：用 H2O2的浓度为 2
9、5%30%；提高灭菌温度，以 80为宜。2 干燥要求：保证内部干燥，没有水分，杂质等。3 灌装要求：在灌装过程中，必须保证贮液缸使全封闭的，再往贮液缸送料之前先往贮液缸内通入压缩气体，使贮液缸的气室保持一定的压力。4 装箱要求：以 20 为单位装箱，要有隔板等避免瓶与瓶的碰撞。5 封箱要求：环境温度在 1030，粘贴压力要合适，折弯长度一般不小于 50mm。（2）检验1 清洗时的检验，清洗干净，可以用机械进行检验。2 灌装后看容量是否合格，允许误差为1ml。用机械进行检验。3 打印中包装外图时要检验，看文字是否正确，是否有落喷的地方。五、确定产量由前面的设备可知灌装 2500 瓶/h，机器工作
10、 8h/天，工人月工作日为 22 天；一年中除掉五一、十一等国家法定假日，只剩下 11 个月；计算： 每天生产香水量为 25008=20000 瓶即 20000/20 瓶=1000 箱 则每月香水产量 100022=22000 箱/月每年香水产量 2200011=242000 箱/年六、包装工艺规程文件的填写4七、装潢图中包装平面图：中包装立体图：总 结课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,包装工艺学已经成为当今包装应用中不可缺少的一部分,在生活中可以说得是无处不在。因此
11、作为二十一世纪的包装专业学生来说掌握包装工艺学技术是十分重要的。回顾起此次包装工艺课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整一星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟是第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过
12、程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，但是通过这次课程设计之后，我一定把以前所学过的知识重新温故。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游刃而解。同时，在老师的身上我学到很多实用的知识，在次我表示非常感谢！ 主要参考文献1 潘松年主编.包装工艺学.北京:印刷工业出版社,1998,9.2 林学瀚等.包装技术与方法.长沙:湖南大学出版社,1998,12.3 张学金等.实用包装技术.北京:国防工业出版社,1989.4 包装国家标准汇编.1、2、3 册.北京:中国标准出版社5 彭华安.商品包装学.沈阳:辽宁人民出版社,19
13、886 雷伏远等.自动包装机设计原理.天津:天津科学技术出版社,1986,17 孙风兰.食品包装机械学.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1990,128 郑言.金属商品防锈.北京:商业出版社,19869 冯绍胜.塑料在食品包装中的应用.北京:食品工业出版社,198810 章建浩.食品包装学.南京:江苏科技出版社,199311 潘松年等.包装工艺过程质量控制.中国包装工业,1998,8 期12 陈忠豪等 包装材料长沙：湖南大学出版社，1989 年13 朱蓓薇 饮料生产工艺与设备选用手册化学工业出版社，2003 年14 李基洪 软饮料生产工艺与配方 3000 例广东科技出版社，2004 年515 陈
14、黎敏 饮料包装 化学工业出版社，2005 年16 潘松年等 包装工艺过程中的包装精度中国包装，1998 年 4 期17 唐志祥等 包装材料与实用包装技术北京：化学工业出版社，1996 年 11 月18 周详兴等，实用塑料包装制品手册，北京;轻工业出版社，2000 年6例 2：饮品包装保护与包装工艺设计1 奶粉包装保护的基本要求与包装方案设计1.1 奶粉包装保护的基本要求1.1.1 奶粉特点奶粉是目前中国市场上最主要的固态奶制品，它虽然是干燥制品，储藏性能优于液态奶，但也属于易变质食品，因此，奶粉包装是保持奶粉品质的重要手段。相对于液态奶制品来说，奶粉的包装品种较少，主要是金属容器(高档包装)和
15、塑料复合袋，以及最近新出的纸盒包装。奶粉的制作过程：生鲜牛奶运到工厂后，检测人员首先要对奶源进行检测，只有检测合格的牛奶才能通过全密闭的不锈钢管道进到净乳机中，进行第一步加工。净乳机利用离心力原理，对牛奶中的杂质进行分离，以达到净化牛奶的目的。经过净化的鲜奶被迅速冷却到 25后，进到储奶仓。之后，储奶仓内的牛奶会通过管道进到配料舱内。工作人员根据不同奶粉的标准要求进行配料。配料完毕的牛奶还要经过 1215MPa 大气压的高压均脂泵进行均脂处理。经过消毒、灭菌处理后的牛奶会在真空状态下进行浓缩。再经过二次附聚的喷粉加工，牛奶就变成了粉状。但这样的奶粉还不能出厂，还需流化床将奶粉中较细小颗粒聚积成
16、较大颗粒，以便消费者用水一冲，就可以充分溶解。制成的奶粉随后通过真空包装机在没有污染的环境下罐装进铁听和袋子里。这样奶粉才完成了整个生产工艺。在整个生产过程中，工人基本不与产品直接接触。奶粉制品富含蛋白质、脂肪等各种营养物质，如全脂乳粉的乳脂肪含量可达26左右，所以易受日光、氯气等作用而变化。此外，由于乳粉颗粒的多孔性，其表面积很大，吸潮性强，一旦受潮就会结块引起细菌的繁殖，当与其他物品混库存放时，如果包装的气密性不好，则很容易吸收其他物品的异味而影响本身的气味。在紫外线的照射下，奶粉等制品还会发生分解，所以对乳粉制品的称量、包装操作和包装容器的种类都必须充分注意，主要是防止受潮、氧化、阻止细
17、菌的繁殖，避免紫外线的照射。奶粉经常出现的变质包括：（1）脂肪酸败味：这主要是奶粉加工时杀菌不彻底，牛乳中的脂酶水解乳粉7中脂肪所致。防止办法是在生产时提高杀菌温度，如超高温杀菌，目前奶粉多采用此种杀菌工艺，故此缺陷现已很少。（2）脂肪氧化味：这主要是奶粉中的不饱和脂肪酸氧化所致，主要影响因素是氧、光线、重金属(尤其是铜)、酶和酸度引起，故奶粉贮存时应避光、热，密封，不和金属器皿直接接触。（3）陈腐气味和褐变：这是奶粉受潮所致。故奶粉贮存时应防止受潮，开启食用后应尽可能挤出空气扎紧，以免水分进入。奶粉吸潮后除上述不良反应外，还会结块，影响其冲调性和溶解度。（4）细菌性变质：奶粉在正常含水量时，
18、细菌不会繁殖，反而会随时间的延长而下降(537贮存)。但如含水量超过 5%，细菌会生长而引起奶粉变质，故奶粉开启后不宜放置时间过长，以免受潮变质。图 1 奶粉生产工艺流程1.1.2 奶粉包装保护的基本要求（1）防污染。奶粉营养丰富，是微生物理想的培养基，如果包装不好，极易受到微生物污染变质； （2）防受潮。由于奶粉颗粒的多孔性，其表面积很大，吸潮性强，一旦受潮就会结块引起细菌的繁殖； （3）保护奶粉的营养成分和组织状态。奶粉的乳脂肪是乳制品独特的风味来源，而且含量高，如全脂奶粉中脂肪可达 26左右，所以易受日光、氧气等作用而变化、变味。此外，当与其他物品混库存放时，如果包装的密封性不好，则很容
19、易吸收其他物品的异味而影响奶粉本身的气味。在紫外线的照射下奶粉产品还会发生分解。8因此，奶粉的包装必须考虑到防止受潮、氧化、阻止细菌的繁殖以及避免紫外线的照射等因素。1.1.3 现有奶粉包装的形式奶粉的包装品种较少，主要是金属容器(高档包装)和塑料复合袋，以及最近新出的纸盒包装。奶粉塑料复合包装袋按结构形式可分为透明复合包装袋、铝箔复合包装袋和真空镀铝复合包装袋等。普通的 BOPPPE 透明塑料复合包装袋由于奶粉保质期较短已经逐步被市场淘汰，而铝箔复合包装袋由于成本相对较高，所占的市场份额也不大；真空镀铝复合包装袋因其优越的性能。低廉的成本而成为袋装奶粉包装的主流形式。但是塑料膜隔热、隔光性能
20、差，奶粉容易变质，只能满足短期储藏的需要；而且塑料薄膜脆而易折，容易造成破损。金属罐包装以其更好的密闭性、阻隔性和外表美观的特点被大多数奶粉生产厂家用作高档次的奶粉包装形式。其具有档次高、使用方便、保质期长（2 年以上）等优点。三片罐包装一般都采用真空充氮包装。但是充氮包装的产品到了高原地区，由于高原空气稀薄，气压小，内外压力失衡，容易导致铝箔被内压冲破。可以通过改进铝箔设计，很好的解决这一难题。最近美国惠氏公司在华全面推出盒装奶粉，主攻中档价格奶粉市场。纸盒包装具备安全卫生、成本低等优点。但包装工艺尚不成熟。1.2 奶粉保护方案设计1.2.1 奶粉销售包装定位奶粉包装主要有以下几种形式：复合
21、塑料膜包装、金属罐包装和纸盒包装。金属罐包装以其良好的密闭性、阻隔性和外表美观的特点被大多数奶粉生产厂家用作高档次的奶粉包装形式，并大多数用于婴幼儿奶粉包装。进口奶粉包装内容较进口奶粉丰富得多，有重要声明、注意事项、喂哺表、奶具消毒方法、营养成分表、生产日期、保质日期、厂址等各种材料，同时为产品配备了专用量匙。1.2.2 奶粉的保护包装方案干燥的奶粉，其含水率相当低，而且金属罐的透湿率为零，因此其是不容易发生水解酸败的。则听装奶粉最重要的是避免与氧气接触，防止氧化，保护奶粉的营养成分和组成状态。9目前通过改变包装内气氛来延长产品保存期的办法有脱氧剂封存包装、真空包装和充气包装。脱氧包装、充气包
22、装和真空包装的比较如下表所示。表 1 脱氧包装、充气包装和真空包装的比较项目 脱氧包装 真空包装 充气包装原理 化学除氧 抽真空除氧 将包装内空气置换为有利于产品保存的气体除氧率 几乎达到 100% 除氧不完全 除氧率低，通常剩余2%4%的氧操作及所用设备 无须特殊设备，操作简便设备昂贵 设备复杂，工作量大，效率低缺点 吸氧产生负压，不能抑制厌氧菌和酵母菌的生长不适宜于真空状态下易破碎、易变形产品的包装多孔性物质内部的气体不易被置换据此拟定以下三种包装保护方案包装保护方案添加抗氧化剂：抗氧化剂 NDGA 的最适宜用量相当于奶粉中卵磷脂含量的 0.001一 0.01。它可选用甲硫基丁氨酸、抗坏血
23、酸和柠檬酸等酸类作为增效剂。当奶粉的 pH 值为 6.5 时，抗氧化效果最好。不过，这类增效剂当奶粉贮存九个月以后，其作用会逐渐地减弱。同时抗氧化剂对奶粉的包装容器提出了严格的要求，应该尽量避免产品直接与金属接触，哪怕是由于金属容器内表面涂层不完善，也会促进产品的氧化酸败。考虑到奶粉是用铁听装，金属容器内表面涂层的不完善会影响储存期，同时奶粉的消费者大多数为婴幼儿，应尽量少添加化学物质。因此不选用此包装保护方案。包装保护方案真空包装：将奶粉装入气密性包装容器，然后抽去容器内部的空气，造成一定的真空度，再进行密封封口。一般来说，将奶粉进行真空包装时，真空度越高，包装效果越好，保质期也越长。马口铁
24、罐密封非充氮包装保存期为 1年。此听装奶粉的储存期要求 18 个月，因此不选用此包装保护方案。包装保护方案真空充氮包装：奶粉装入金属罐，抽真空后再充入保护性气体氮气，然后将包装密封。充氮包装是使用半自动或全自动的真空充氮封罐机，在10称量装填之后抽成真空以排除奶粉及罐内的空气，然后立即充以纯度为 99以上的氮气再进行密封。这是目前奶粉密封包装最好的方法之一。表说明了充氮包装对奶粉储存期的影响。同时实验表明，充氮包装的全脂乳粉在 24下保存时，贮藏9 个月后，其风味基本不变；而不充氮包装的全脂乳粉，贮藏 4 个月后，其风味就会发生变化，质量明显下降。全脂乳粉采用 500g 铁罐充氮密封包装，保藏
25、期可达35 年。一般情况下，马口铁罐密封充氮包装保存期为 2 年。表 2 干燥奶粉处理方法对其质量的影响 热处理规范 保持时间（天）温度 时间（分）贮存温度（）包装方法真空法 脱氧法贮存时间延长百分率798571858530102030202030373737含空气含空气充氮充氮充氮255126130847532516818118013831.033.039.0118.084.0奶粉要求的保质期为 18 个月，因此保护方法选用真空充氮包装1.3 奶粉包装保存期的计算实验表明，听装奶粉充以纯度为 99以上的氮气再进行密封包装，保存期可达 2 年。2 奶粉包装保护的结构设计与设计计算2.1 销售包
26、装容器的设计与设计计算2.1.1 包装容器类型听装奶粉的包装材料为镀锡薄钢板，俗称马口铁。马口铁主要由钢基材、锡铁合金层、锡层、氧化膜和油膜组成，其各层的主要成分、厚度范围及性能特点如下表。听装奶粉选用三片罐。表 3 镀锡薄钢板（马口铁）厚度范围 主要成分 结构名称 热浸镀锡板 电镀锡板 热浸镀锡板 电镀锡板 性能特点 11油膜 20mg/m2 25mg/m2 棕榈油 棉籽油或癸二酸二辛酯 润滑和防锈 氧化膜 35mg/cm2（单面） 13mg/m2 （单面） 氧化亚锡 氧化亚锡 氧化锡 氧化铬 金属铬 电镀锡板表面钝化膜是经化学处理生成的，具有防锈、防变色和防硫化斑作用 锡层 22.444.
27、8g/m2 5.622.4g/m2 纯锡 纯锡 美观、易焊、耐腐蚀，且无毒害 锡铁合金层 5g/m2 小于 1g/m2 锡铁合金结晶 锡铁合金结晶 耐腐蚀，如过厚加工性和可焊性不良 钢基板 制罐用 0.2-0.3mm 制罐用 0.20.3mm 低碳钢 低碳钢 加工性能良好，制罐后具有必要的强度 图 2 马口铁截面示意图1钢基板 2锡铁合金层 3锡层 4氧化膜2.1.2 包装容器尺寸12小容器密封包装的规格有 454 克、500 克、1135 克、2270 克四种。市面上销售的听装奶粉的规格一般为 900 克。此听装奶粉的规格为 1200 克，查相关标准，奶粉密度约为 0.5g/cm3,则奶粉的
28、体积为V=1200g/（0.5g/cm 3）=2400cm 3表 4 奶粉用圆形罐的公称直径公称直径 mm 73 83 99 127 153 165 189 被包装物的填装率为 85%95%，则奶粉罐容积为 2526ml2824ml，市面销售900 克罐装奶粉罐体直径为 127mm，则 1200 克奶粉罐公称直径选 153mm。设罐高为H，则有H*（D/2） 2=25262824cm 3解得， H=13.815.3 取 H1=15 cm查表，罐内径为 153.2 mm，罐底尺寸 D1=153.4+18.0=171.4 mm罐底和上缘部分高度均为 3.3 mm，盖上塑料盖后高度增加约 5 mm，
29、则H=150+2*3.3+5=161.6 mm2.1.3 包装容器结构设计现有包装容器存在问题：（1）国产奶粉多为杠杆开启罐，开启需借助特殊工具，不方便；（2）非易拉式铝箔封口的听装奶粉开启方法为：开罐前应检查开启工具是否完好无损，是否洁净；3 开启后，应该将所有的铝箔撕干净，不要残留在罐上。正确的开启方法是：使用完整无损且锋利的剪刀或割刀，开封前，用干净的无纤维纸或布不重复轻轻擦拭刀刃表面，观察无纤维纸是否有金属屑和刀刃是否有毛边或凹痕。开罐时，请用割刀或剪刀在铝箔中部不重复轻轻划开，用手捏紧开口的一端，沿罐壁撕开，尽量用力均匀防止铝箔破损脱落铝箔碎屑。消费者在实际开启过程中一般不会完全按照
30、要求的开启方式进行开启，并且不能保证开启工具的洁净无菌。（3）量匙在搬运、装卸、运输过程中受冲击振动而沉入奶粉底部，用户开启后找不到量匙，造成食用上的不便。考虑罐装奶粉的密封性、安全性和易开启性，选用易拉式铝箔封口，同时模仿八宝粥的勺子存放形式，将量匙卡在塑料盖内。如下图所示131-拉环 2-铝箔 图 4 外塑料盖内部结构图3- 镀锡薄钢板圈 4-连接处图 3 易开盖2.1.4 绘制包装容器结构设计图见附图2.2 运输包装容器的设计与设计计算2.2.1 运输包装容器类型我国,乳品外包装箱大多采用纸箱包装,而瓦楞纸箱作为乳品的外包装具有自己的一些优势： 首先,瓦楞纸箱对于商品来说具有较强的保护性
31、能，它优良的抗压、抗戳穿和防潮性能都是其他包装所不能与之相的。 其次,瓦楞纸箱在颜色和图案上可以灵活多变，它可以应用预印或覆面技术，来赋予纸箱比较精美的图案，使之拥有强大的销售功能。再次,瓦楞纸箱有很好的密闭性，对于长途运输的商品来说能起到很好的保护作用。 最后,与塑料周转箱相比,虽然,塑料周转箱可以经回收后重复使用,但在外观上是比较脏的，而纸箱却是干净美观的。因此听装奶粉运输包装选择瓦楞纸箱。听装奶粉的档次较高，为了提高对商品的保护性，一箱装六听奶粉，查圆柱体运输包装尺寸系列标准（GB/T13201-1997） ，选择 B04 型包装单元排列方式，如下图所示14图 5 铁听排列方式内装物重量
32、 W=nw=6*1.2kg=7.2kg内装物综合尺寸L0nD 1+(n-1)=3*171.4+(3-1)*1=516.2 mm B0nD 1 +(n-1)=2*171.4+(2-1)*1=343.0mm H0=H=161.6mmL0 +B0+ H0=516.2+343.0+161.6=1020.8mm查 GB6543-86，选择纸板代号为 S-1.3；因为马口铁罐较硬，因此选择平压强度高的 B 型瓦楞纸板。 2.2.2 运输包装容器尺寸（1） 内装物外廓尺寸被包装商品尺寸变动系数为：具有可压缩性的针棉织品 =3mm/打，中包装纸盒 =12 mm/个；不可压缩性商品，如玻璃瓶罐，=12 mm/个
33、。听装奶粉属于不可压缩商品，取 =1 mm/个L0nD 1+(n-1)=3*171.4+(3-1)*1=516.2 mm B0nD 1 +(n-1)=2*171.4+(2-1)*1=343.0mm H0=H=161.6mm（2） 纸箱内尺寸表 5 纸箱内部尺寸修正系数（ mm）kHikLi kBi小型箱 中型箱 大型箱37 37 13 34 57长度和宽度方向修正系数取 5mm，高度方向取 2mm纸箱内尺寸：L L 0+X 0516.2+5=521.2mmB B 0+X 0343.0+5=348.0mmH H 0+X 0161.6+2=163.6mm（3） 纸箱制造尺寸表 6 02 型纸箱内尺
34、寸伸放量（mm）15A B E ABL1L2B1B2H 646393232621213969518查表选取 B 型瓦楞在长宽高方向尺寸的伸放量，单瓦楞纸板接头尺寸为3540 mm，接头尺寸取 40 mm，摇盖伸放量取 2 mm，则纸箱的制造尺寸为L1L+X 521.2+3=524.2mm L2L+X 521.2+2=523.2mmB1B+X 348.0+3=351mm B2B+X 348.0+2=350mmHH+X 163.6+6=169.6mm F(B 1/2)+X 351/2+2177mm J40mm（4） 纸箱外尺寸B 型单瓦楞纸板的外尺寸加大值X=35 mm，故瓦楞纸箱外尺寸为L L
35、1+X 524.2+3=527.2mmB B 1+X351+3=354mH H+X 169.6+5=174.6mm2.2.3 运输包装容器结构设计由于瓦楞纸箱较小，因此无须手孔设计，选择应用最广泛的 0201 型箱。2.2.4 绘制运输包装容器结构设计图16图 6 瓦楞纸箱平面展开图2.2.5 运输与堆码中强度计算（1） 确定堆码层数一般仓库堆码高度为 34m，汽车内堆高限为 2.5m，火车内堆高限为 3m，远洋货船舱舱内堆高限为 8m 考虑奶粉为内销产品，则堆码高度为 4m，堆码层数N=h/H=4000/188=22堆码载荷 P=W*（N-1）=7.2*9.8*（22-1）=1481.8N（
36、2） 确定载荷系数 K抗压强度安全系数 K 根据瓦楞纸箱所装物品的贮存期和贮存条件决定：a 贮存期小于 30 天，K=1.60 ；b 贮存期 30100 天， K=1.65； c 贮存期 100 天以上，K=2.00奶粉的保存期为 18 个月，因此载荷系数 K=2。（3）堆码强度条件PCKP=2*1481.8=2963.6N（4）堆码要求的纸板的环压强度表 7 凯里卡特公式中的常数值楞型常数A 型 B 型 C 型 AB 型 BC 型 AC 型aXZ 8.36 50 6.1 13.36 11.1 14.46J 0.59 0.68 0.68 0.635 0.68 0.635C 1.532 1.37
37、 1.477 2.893 2.838 3.009查表得楞常数 aXZ=5.0，箱常数 J=0.68，则瓦楞纸箱的的抗压强度为PC1.86P X(aXZ/(Z/4) 2/3ZJ1.86P X（5.00/（176.2/4 ） ） 2/3*176.2*0.68根据 PCP 有 1.86PX（5.00/ （176.2/4） ） 2/3*176.2*0.682963.6得 PX56.73 N/cm（5） 初选箱板纸和瓦楞芯纸Comment 微微微微1: 56.73?17面纸和芯纸的选配：听装奶粉为贵重物品，外面纸选用 A等和 B等的箱板纸，其中 A等作外面纸，B 等作内面纸；芯纸选用 B等。同时为了降低
38、成本，选用低克重高强度的面纸和高克重高强度的芯纸。等级 定量 g/m2 环压指数 N*m/g外面纸 A 200 8.4内面纸 B 250 8.4芯纸 B 200 7.1（6） 计算纸板的环压强度查表 B型瓦楞的展开系数为 1.37，瓦楞纸板的综合环压强度 PXrQ+cr MQMPXrQ+cr MQM=200*8.4+250*8.4+1.37*7.1*200=6649N/m=66.49N/cm57.25 N/cm满足条件3奶粉包装工艺设计3.1奶粉包装的包装工艺路线的拟订3.1.1拟订奶粉包装工艺路线图 7 奶粉包装工艺路线图铁听包装奶粉的工艺为：理罐、吹扫杀菌、翻罐、计量充填、封罐、罐底喷码、
39、压塑料上盖、装箱码垛。3.1.2主要包装设备的选用（1） 充填设备的选择奶粉的年产量为 3万吨，产量较大，并且充填精度越高越好，因此选用双龙60高速充填设备，其巧妙地将容积法与称重法相结合，采用两次加料的形式，实现高速度、高精度的计量充填。主要技术参数如下表所示表 8 双龙 60高速充填设备技术参数型号 双龙 60 罐底喷码压塑料上盖盖装箱码垛理罐 吹扫杀菌 翻罐 计量充填 封罐18最大充填体积 6000ml 称重控制精度 * 1.5g 最大充填速度* 60 次/分钟机器重量 1500Kg 电源和功耗 AC380V5%, 50Hz,6KW 设一年的工作日为 300 天，一班工作八小时，每天三班
40、倒，则年生产率为300*8*24*60*1.2=4147200=4.15 万吨3 万吨因此选用此设备满足需要的生产率。（2） 真空充氮设备的选择奶粉易氧化变质，为了延长奶粉保质期，要求残氧量小于等于 1%。根据铁听罐的高度、直径以及其速度应大于等于双龙 60 高速充填设备，选择 U571 抽真空充氮封罐设备。其技术参数如下表所示表 9 U571 抽真空充氮封罐设备技术参数型号 U-571适用范围 铁罐（听）、全自动抽真空、充氮、封口罐（听）规格 直径：73171 高度：50190运行速度 根据不同的产品，约为 910 罐/分钟/ 头残氧量 根据不同要求，可低于 0.5气源气压 0.6MPa 耗
41、气量 0.1 L/罐电源 单相 220V11V 50HZ 功率 4 Kw 19主机重量（Kg） 375 Kg 3.1.3 奶粉包装工艺过程简表表 10 包装工艺过程简表包装产品工序工步工序内容及要求 包装设备与工艺装备名称 数量1123包装准备准备无菌奶粉环境消毒验收马口铁罐21234567891011充填罐的供给理罐吹扫杀菌翻罐定量充填预封罐抽真空、充氮、封罐喷码翻罐压盖输送带理罐机翻罐、吹洗杀菌机双龙 60 高速充填设备封罐机U571 抽真空充氮封罐设备激光喷码设备翻罐器压盖器易拉罐盖塑料盖3检验对包装等采取抽样方法进行抽验41装箱6 罐/箱装箱 ZXP-01 自动装箱机20234测重封口
42、打印日期5堆码在托盘上堆码 8层MH-DM-1600A 堆码机6 拉伸包装 缠绕式拉伸包装机 LLDPE 拉伸薄膜 b=5007 入库 叉车高速全自动听装线包括：理罐机 翻罐、吹洗、杀菌机 变道输送带 双龙 60 高速充填设备U571 抽真空充氮封罐设备链板输送带喷码机翻罐器 链板输送带 压盖器 装箱平台全自动包装生产线简图如下图所示211.翻罐机 2.理罐、吹洗、杀菌机 3.变速输送带 4.双龙 60 高速充填设备5.封罐机（预封） 6 .U571 抽真空充氮封罐设备（抽真空、充氮） 7.封罐8.输送带 9.喷码机 10.翻罐机 11.链板输送带 12.压盖机 13.工作台图 8 罐装设备流
43、程示意图3.2 包装工艺过程分析3.2.1 包装工序分析包装工艺过程分为前期工作、灭菌处理和包装三部分。包装的前期工作包括选择罐体材料，设计铁听罐结构图，并进行装潢设计，然后交付包装材料专业工厂按照装潢设计的图案、文字和色彩进行印刷，按结构设计生产铁听罐，最后将铁听罐、易拉结构封口和塑料封盖运入奶粉厂。包装前后要对车间的环境进行灭菌处理，并保持车间环境内的气压高于外界大气压，以阻止外界空气进入车间，减少细菌和污物的侵袭。包装工作阶段主要工序分析（1）充填。充填是整个包装工艺过程中最重要的工序，充填方法有容积式、称重式和计数式。选用的双龙 60 高速充填设备巧妙地将容积法与称重法相结合，采用两次
44、加料的形式，实现高速度、高精度的计量充填。其选用两套大小不同的充填单元，确保充填高速度与高精度；三部伺服电机的使用，确保机构动作准确到位；四套秤重单元，确保高合格率与高精度智能化的两种工作模式，同时确保整个系统运行无需人为干预，不产生因充填重量不合格而造成的不合格品；双龙60 高速充填设备拥有全封闭充填设计和完善的除尘系统，确保现场更清洁。（2）真空充氮和密封。U571 抽真空充氮封罐设备集抽真空、充氮、封口为一体，设备在单一工位就能完成抽真空、充氮和封口整个过程；罐内气压可根据实际需求调整，完全解决了奶粉充填过程中经常用到的胀罐之顽症；独特的真空室设计和抽真空方法有效的解决了以往设备中抽真空
45、速度与飞粉的矛盾；独有的真空吸附送盖技术，确保罐盖的平稳到位及准确可靠；轨道安装式的压轮机构定位22准确可靠，间隙调整方便，保证了封口的完整和美观；集抽真空、充氮和带负压封口为一体，封罐的所有工序一次完成，确保整套工艺都在可控范围内完成；特有的带负压封口功能，且可根据用户不同的需要调整负压程度，以满足不同的要求。与 U571 抽真空充氮封罐设备相似的还有瑞士 Ferrum 公司的封口设备。瑞士Ferrum 产品的优势在于其将封口过程中的预封、抽真空、充填氮气、封口、置换外部空气、出产等多个独立的环节在同一台设备上进行了整合，所有工序在 12 头或 16 头的同一腔内完成。同台整合的技术可以为客
46、户带来诸多优势：比如占地面积小；消除了独立包装过程中充填氮气至封口过程中氮气的压力降低，避免了氮气资源的消耗及损失；可以对每一步真空度、氮气充填量以及压力进行严格的控制；负压的封口技术尤其适合于在高原地区完成包装等。整合、连续式的封口完成过程同时使得包装进程更加快速，可以实现 50 罐以上/分钟的封口速度，并且实现真空度 1030mbar，氧气残留量 0.2%0.6%的完美封口质量。由以上比较知国产的 U571 抽真空充氮封罐设备在残氧量上差于瑞士 Ferrum 公司的封口设备（U571 抽真空充氮封罐设备的残氧量低于 1%，而瑞士 Ferrum 公司的封口设备的残氧量为 0.2%0.6） ，
47、但此听装奶粉的保质期为十八个月， 1%的残氧量能够保证，为节约成本，选择国产的 U571 抽真空充氮封罐设备。图 9 双龙 60 高速充填设备 图 10 U571 抽真空充氮封罐设备（4）清洗消毒清洗顺序：40清水、2%碱、40清水、0.8%酸、90以上热水、依次清洗。加水量约 80%，即盖住加热盘管即可。清洗前检测酸碱浓度，不够可添加适当的量。根据酸碱污染程度，决定是否重新配制。正确连接进出分配器。时常检查输水器，23防止阻塞。检查管道、阀门无误后，方可启动离心泵进行清洗。当用酸碱清洗时，清洗完毕后，打开回流泵，使酸碱分别流入酸罐、碱罐。最后用清水进行冲洗，清洗完毕。用试纸测试呈中性即可。（
48、5）成品入库堆码 包装后存放于车间库房的成品与墙壁和地面应保持一定的距离，要求离墙壁、地面 20cm 以上，以便于通风换气，垛与垛之间也应有适当间隔。码垛应分品种存放，摆放整齐。3.2.2 全自动铁听奶粉包装生产线和传统铁听奶粉包装生产线的区别（1） 杀菌传统铁听传统奶粉包装生产线：只有紫外线杀菌，没有吹扫的环节，或吹扫也只是罐口朝上吹扫。缺点：罐底有可能存在的一些小的铁屑和其他杂质。全自动铁听奶粉包装生产线全封闭充填设计和完善的除尘系统，确保现场更清洁。（2） 计量部分 传统铁听奶粉包装生产线 ：人工计量、充填，普通的封罐机封罐。问题：人工计量，不符合 GMP 要求，容易造成二次污染； 纯容积法计量充填，计量完后经由检重秤检重，不合格的则进行人工调整（设备较先进的配有自动反馈）；缺点：相对误差较大，一般为1%，也需要比较多的人工调整，为在满足国家标准的同时，尽量减少充填不合格的罐，一般会将充填量调整得略高于标注的量（如：900g 奶粉在充填的时候精度为 801g9g，为保证每箱中平均值在 900g 以上，充填量会设定在 905g 左右，这样每罐的量为 806g914g），这样充填的中心值就高出5g 左右，生产厂家的损耗量就比较大。全自动铁听奶粉包装生产线：巧妙地将容积法与称重法相结合，采用两次加料的形式，实现高速度、高精度的计量充填；
