——访中国包装科研测试中心副总工程师牛淑梅

中国包装科研测试中心（下称“天测”）成立于1988 年，位于天津经济技术开发区，占地4万平方米，主要从事包装检测、包装测试设备的研制、包装标准的制定、包装研发设计与技术咨询等工作，是中国包装联合会运输包装委员会的主任委员单位，国家包装质检中心、国家技术监督总局所属的包装监督检验中心，ISTA（国际安全运输委员会）在中国的惟一指定服务机构。“天测”拥有ISTA 认可的包装检验实验室（运输包装实验室和包装材料理化性能实验室），主要仪器设备来自法国、美国和日本，其包装科研测试达到国际领先水平。日前，记者采访了“天测”副总工程师牛淑梅，请她谈了运输包装的有关问题及解决的办法。

运输包装的发展趋势

牛淑梅介绍，运输包装既要达到保护产品、方便运输与物流、促进销售、提高产品附加值的目的，又要考虑到节约资源、保护环境、实现循环经济。当前，提倡适度、减量化、绿色包装已经成为全社会的共识。优化包装设计主要是为了保证包装功能、降低包装综合成本，它是每个企业都应该关注和解决的事情。

在生产和流通企业全球化竞争日益激烈的新形势下，完善包装功能，降低包装运输成本已经成为企业的当务之急。

一些发达国家以维护国家安全、保护生态环境、防止欺诈、保证产品质量为理由，通过制定法律法规、行业标准等形式对进口商品提出苛刻的市场准入、环保、废弃物（重复使用、再生、回收）以及税收等要求，给别国尤其是发展中国家的对外贸易设置了很大障碍。

随着物流环境的变化，运输包装的新技术、新材料不断涌现，以往的物流标准已显陈旧，亟需改进、更新。

包装设计的基本理念

企业要做好包装，首先应从设计入手。采用系统的、科学的方法对包装进行研究、设计，以取得合理的、优良的结果。

包装设计的基本要求：

1.功能性要求：保障产品的安全，方便储运、装卸，加速交接、点验；2.经济性要求：考虑包装产品的综合成本、产品的价值、包装材料的成本、包装尺寸优化等；3.环保要求：法规、条例、社会责任等。

包装设计的步骤：

目前，国际上通行的包装设计主要分六个步骤，即“六步法”：

1.确定流通环境条件

产品在搬运、装卸、运输、仓储、堆码过程中，可能会遇到跌落、振动、冲击、负载等和日晒、雨淋、潮湿、高温、冷冻、虫、鼠等危害。对物流环境的判定主要是考察产品在流通环节中会遇到哪些危险情况及危险的程度。

让“包装件”（包装和产品系统的总称）处于真实的运输环境进行观测效果最佳，然而这不太容易。通常的做法是使用记录仪来监测包装件或车辆在运输过程中的情况，只要做足够的记录，就可以得到准确的结果。运输环境信息是包装设计的重要依据，如果不了解真实的运输环境情况，就难以保证产品包装的适度，或者“欠”，极易造成产品的损坏；或者“过”，造成包装的浪费。目前，通常使用的测试仪是环境温湿度记录仪、冲击振动记录仪等，这些仪器记录的数据除用于对当前流通环境的分析、评估外，还可以将数据输入包装测试设备，在实验室中再现流通环境，用于对将来新包装设计的评估和检验。

2.确定产品的特性

确定产品的机械特性──脆值（产品能达到的最大强度）、固有频率等，由此来确定包装方式。可以用冲击试验机来测试产品的脆值，进而绘制产品的临界破损曲线；用振动台来测定产品易损件（薄弱环节）的固有频率。

3.产品的重新设计

产品设计应与包装设计相结合，不能只考虑包装，还要分析产品的结构是否合理。对产品结构稍做改进，加强其薄弱环节，可能比在包装上增加投入更划算。比如，产品的圆角设计、避免螺钉等突出物与包装的触碰和剐蹭，或者将产品进行集合包装等，都可能对保护“包装件”起到事半功倍的效果。

4.缓冲材料的性能评估

包装设计者在选择缓冲材料时，必须对缓冲材料的性能（包括动力学性能，耐温、耐湿性能）进行评估。目前，常用的缓冲材料是发泡塑料，包括聚乙烯（EPE）、聚苯乙烯（EPS）、聚氨酯（PU）等发泡塑料；还有蜂窝纸板、瓦楞纸板、纸浆模塑、塑料薄膜气垫等；在一些特殊场合还会用到橡胶、金属弹簧等。

目前，缓冲包装结构设计的依据，主要是通过对具体的缓冲材料进行缓冲动力学测试而得到的缓冲系数曲线族。缓冲材料的缓冲系数曲线族可通过动态和静态两种测试方法，使用专门的实验仪器来获得。而在实际使用中，通过综合分析动静态缓冲系数曲线，进行优化计算，就可以选出最佳的缓冲材料及其最佳厚度或最佳接触面积，进而得到缓冲效果最佳、缓冲材料最省的缓冲设计结构。

5.包装设计

此过程是综合前四个步骤进行的。在掌握了前期资料，包括流通环境条件、产品的自身特性和包装材料的性能以后，就可以进行产品的包装设计，通过确定适合的保护方式、选取适用的缓冲材料、参考运输工具的尺寸要求，最终完成包装设计。在设计过程中还要不断地进行实验和修改。

6.“包装件”的试验

当包装设计完成后，需要做试验，以考核其能否满足要求。试验的依据是国家标准、企业标准或国际组织的标准。比如国标《运输包装件的性能试验大纲》、ISTA 的标准、国际跨国公司的内控标准等，在这些标准中普遍规定了对“包装件”进行堆码、跌落、振动、垂直（水平）冲击、倾翻试验；以及环境试验，如高温、高湿、交变（温湿度急剧变化）、气压、雨淋、冷冻、盐雾试验等。有些标准还对试验的顺序以及重复次数做了规定，以期尽量模拟实际流通环节中“包装件”会遇到的各种破坏因素。

在实验室做试验用的都是真品。实验的目的不只是检查包装的损坏程度，而是“包装件”的内产品外表、结构和性能损坏了没有，包装是否对其起到了保护作用。有的包装损坏了而里面的产品完好，这个“包装件”就有一定的可接受度。