瓦楞紙箱包裝是瓦楞紙板經(jīng)過模切、壓痕、釘箱或粘箱制成紙箱后把物品包裹起來。
瓦楞紙箱包裝設(shè)計(jì)要素的確定
在做商品瓦楞紙箱包裝設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師首先碰到這幾個(gè)問題:
1. 一個(gè)瓦楞紙箱包裝內(nèi)裝產(chǎn)品數(shù)量與單箱重量究竟多少為宜?如何來確定?
2. 依據(jù)什么確定紙箱產(chǎn)品的內(nèi)部排列方式,如何選擇最好的排列組合?
3. 所設(shè)計(jì)的箱體長(zhǎng)寬高尺寸是否有利于增強(qiáng)紙箱強(qiáng)度和節(jié)省原材料?
4. 所設(shè)計(jì)的瓦楞紙箱包裝是否具有生產(chǎn)適用性?
瓦楞紙箱包裝內(nèi)裝產(chǎn)品的數(shù)量、重量、排列,紙箱內(nèi)外尺寸,以及瓦楞紙板材料規(guī)格等要素,這些都是首要的考慮內(nèi)容,因?yàn)樗鼈冏罱K決定了
包裝紙箱的制造、容納、儲(chǔ)運(yùn)、使用的效率、經(jīng)濟(jì)性和總體功能。
根據(jù)國(guó)際貿(mào)易慣例,作為消費(fèi)品運(yùn)輸包裝的瓦楞紙箱的單箱重量一般不超過20 kg為宜,最大25 kg。主要考慮到搬運(yùn)工或店員的操作方便,不容易導(dǎo)致人體損傷等因素。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人工搬運(yùn)的單件
包裝箱最大重量規(guī)定為18 kg。據(jù)此,一般消費(fèi)產(chǎn)品的瓦楞紙箱貨物的單件重量限定為20 kg當(dāng)屬比較合理。
當(dāng)然,大中型工業(yè)產(chǎn)品的緩沖運(yùn)輸包裝紙箱不應(yīng)受此限制。
由內(nèi)裝產(chǎn)品的數(shù)量乘以產(chǎn)品單位重量可計(jì)算得到包裝貨物凈重,整個(gè)紙箱貨物重量(毛重)當(dāng)然還要包含紙箱本身材料和隔襯材料的重量(皮重)。
需要說明的是,按貿(mào)易慣例規(guī)定單箱重量不大于20kg為宜。但若設(shè)計(jì)紙箱的單箱重量過小也不明智,因?yàn)樾〉募埾渌菁{的產(chǎn)品數(shù)少,材料相對(duì)耗用率高,又經(jīng)歷與大箱差不多的制造過程,小箱的生產(chǎn)、使用、包裝的總體效率不如大箱。所以,只要有可能,應(yīng)盡量接近20kg為好,以發(fā)揮最大功能。
瓦楞紙箱包裝內(nèi)裝產(chǎn)品的數(shù)量主要由紙箱最大允許重量除以產(chǎn)品的單位重量來計(jì)算確定。
由于要顧及內(nèi)部產(chǎn)品的長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的排列(它決定了紙箱的綜合尺寸),所以,內(nèi)裝物數(shù)量也不是可隨意選擇或確定的。設(shè)計(jì)時(shí)一般可考慮幾個(gè)不同的數(shù)量方案,然后根據(jù)既合乎重量限定,又有利于排列方式可靈活調(diào)整的原則來確定。
具體來說,內(nèi)裝物品件數(shù)應(yīng)該選擇分解因子較多的數(shù)值,這樣有利于長(zhǎng)寬高尺寸的調(diào)整。舉例來說,7、11、13、17、19、23、29、41、43、47……都不宜選擇,因?yàn)檫@些數(shù)分解因子只有1和其自身,沒有別的更多排列法。相反地,如選12 件,12=1×2×2×3,就有12×1×1、6×2×1、4×3×1、3×4×1、3×2×2、6×1×2等許多種可用的長(zhǎng)寬高排列方式。而如選10件,10=1×2×5, 可用的長(zhǎng)寬高排列方式就比12要少得多。所以,在相差不太大的幾個(gè)數(shù)值之間,一般應(yīng)該選擇可分解因子較多的數(shù)值。市場(chǎng)上的商品數(shù)量傳統(tǒng)組合以12(一打)或其倍數(shù)用得比較多,顯然有利于流通環(huán)節(jié)的模數(shù)化與標(biāo)準(zhǔn)化。
指產(chǎn)品在紙箱內(nèi)部的長(zhǎng)寬高三個(gè)方向上的具體排列數(shù)。
實(shí)際上,在確定內(nèi)裝物數(shù)量的時(shí)候,已經(jīng)考慮到產(chǎn)品的內(nèi)部排列了。這里除了數(shù)的選擇外,還涉及到紙箱的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、用料量等問題。
長(zhǎng)寬高方向排列,首先要考慮到箱體外部尺寸應(yīng)合乎根據(jù)人體工學(xué)原理得出的限度。
根據(jù)紙箱強(qiáng)度試驗(yàn),在同樣周邊長(zhǎng)下,瓦楞紙箱的長(zhǎng)寬比在1.2 ~ 1.6之間,其抗壓強(qiáng)度為最好。同樣綜合尺寸(長(zhǎng)寬高之和)下,隨著瓦楞紙箱的高度增加,其抗壓強(qiáng)度減弱,因?yàn)槎汛a載荷主要分配在直立箱板上。
事實(shí)上,當(dāng)采用頂部開啟的箱型時(shí),高度方向的尺寸選擇余地不大。因?yàn)楫a(chǎn)品層數(shù)越多,箱體高度增加,既不方便于取物,且也不利于確保足夠的抗壓強(qiáng)度。
但若過小的高度,也有負(fù)面作用。此時(shí)用于非承載面(頂面與底面)的材料與用于承載直立箱面的材料這兩者之比值,較高度大的箱體要高,故紙箱材料效能利用率差。從0200的箱坯展開圖知,同樣的容積下,高度小的紙箱,其相對(duì)用料率大。
除了特殊形狀或大型工業(yè)品的運(yùn)輸箱,一般商品瓦楞紙箱的運(yùn)輸搬運(yùn)中人力介入在所難免,許多消費(fèi)商品在進(jìn)店上柜過程中,還需要店員搬運(yùn)或開箱。如果紙箱外部尺寸不合理,懷抱空間體過大,使手臂腰部用力緊張,行走困難,會(huì)導(dǎo)致人的操作疲勞或損傷。日本學(xué)者曾做過對(duì)不同重量、尺寸的紙箱貨物的搬運(yùn)試驗(yàn),通過測(cè)量人體在搬運(yùn)過程中心肺與肌肉等指標(biāo),推算人體的工作效率變化和疲勞極限,從而得到合乎人體工學(xué)原理的箱體外形尺寸。
一般貨物紙箱的長(zhǎng)度尺寸,長(zhǎng)度加寬度尺寸,長(zhǎng)寬高綜合尺寸應(yīng)該作如下限制 :
下面介紹瓦楞紙箱包裝尺寸的具體計(jì)算方法。
由單件產(chǎn)品的外部(某個(gè)方向)最大尺寸乘以此方向上的排列數(shù),再加上襯墊材料的厚度、產(chǎn)品間隙公差等,就可以得到箱內(nèi)(某個(gè)方向)最大尺寸Xi。
Xi= xmax n + d (n-1) + T + ki
xmax為內(nèi)裝物單件最大外尺寸 ;
n為產(chǎn)品排列數(shù)量 ;
d為內(nèi)裝產(chǎn)品間公差(或間隙)數(shù)(小型箱取±1mm/件間,中型箱取±2mm/件間,軟性物品取±3mm/件間,硬質(zhì)物品取+2mm/件間) ;
T為產(chǎn)品間隔檔或襯墊材料厚度之和 ;
ki為內(nèi)尺寸修正系數(shù)(L方向取5,B方向取5,H方向:小箱取2,中箱取4,大箱取6)。
紙箱制造尺寸X,是制造時(shí)模切壓線要用到的尺寸,即箱坯展開圖上所標(biāo)注的尺寸。它是由內(nèi)尺寸加上瓦楞紙板的厚度,再加上一定的修正數(shù)形成。長(zhǎng)寬方向制造尺寸的修正數(shù)各有兩個(gè)值,這是因?yàn)橄渑鲊鄢尚蜁r(shí)疊合(釘或粘)部分箱壁厚度有所增加,但是又必須保證成型后箱內(nèi)空間的幾何方正度。
X = Xi + km
Km 為制造尺寸修正數(shù),與瓦楞紙板厚度有關(guān),即紙板厚度加一公差數(shù),見表1。
表1 0200類瓦楞紙箱制造尺寸系數(shù)Km(單位:mm)
瓦楞紙箱包裝成型后形成其外部最大尺寸,叫紙箱外部尺寸X0 ,也是運(yùn)輸紙箱外面標(biāo)示尺寸。它是由制造尺寸加上紙板厚度,再加上一定的修正數(shù)形成。
Xo= X+ ko= xmaxn +d(n-1)+T+ki +km+ko
ko為外部尺寸修正數(shù),與瓦楞紙板厚度有關(guān),見表2。
表2 瓦楞紙箱外尺寸修正系數(shù)Ko(單位:mm)
紙箱抗壓強(qiáng)度主要源自于紙板或原紙的有關(guān)材料指標(biāo)與技術(shù)性能。包裝紙箱的功能主要取決于瓦楞紙板的楞型及楞型組合、厚度、等級(jí)、性能等。所以紙箱設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮形成瓦楞紙板的面紙、里紙、芯紙、夾芯紙(雙層瓦楞板中)的定量(g/m2)、等級(jí),及其配比組合。
我們不應(yīng)忘記除了紙的克重,紙的致密度與質(zhì)量等級(jí)也很重要。采用高克重面紙也許是提高紙板性能的最簡(jiǎn)單方法,但這樣會(huì)使材料成本顯著上升。為提高瓦楞紙板的性能而一味提高原紙的克重,從性價(jià)比角度看,不是好辦法,因?yàn)橥呃慵埌逯性埖膬r(jià)格遠(yuǎn)高于瓦楞芯紙的價(jià)格。提高芯紙的質(zhì)量等級(jí)或克重,但不增加太多成本,也可以顯著改善瓦楞紙板的強(qiáng)度性能。
紙箱箱型標(biāo)準(zhǔn)中0900系列為紙箱內(nèi)的各種隔檔、襯墊、支撐件。合理運(yùn)用這些附件,對(duì)提高瓦楞紙箱的整體抗壓強(qiáng)度有很大的作用??上г谖覈?guó)紙箱制造業(yè)和用戶中沒有引起足夠的重視,利用率很低,其實(shí)這是個(gè)成本低、省資源、有效果的設(shè)計(jì)選擇。
紙箱相對(duì)用料率RS
在同樣容積下,不同長(zhǎng)寬高尺寸的0201型紙箱耗用紙板材料的情況顯然是不同的。
由于受到實(shí)際使用條件的限制,真正選擇0201箱型中最省料(按數(shù)學(xué)方法計(jì)算)的長(zhǎng)寬高比例2:1:2的情況不多。如能對(duì)大量使用的各種尺度的箱體進(jìn)行簡(jiǎn)單的相對(duì)用料率計(jì)算,以判斷制造該種紙箱時(shí)材料消耗率,則很有實(shí)際意義。
所謂相對(duì)用料率,即某種紙箱材料消耗相對(duì)于最省料箱體(2:1:2)材料消耗的比率。