1
物流管理学
1.10.1.4 8.1.4 包装材料、包装容器和包装技术

8.1.4 包装材料、包装容器和包装技术

(1)包装材料

常用的包装材料有纸、塑料、木材、金属、玻璃等,其中使用最为广泛的是纸及各种纸制品,其次是木材、塑料。

①纸质包装材料。

纸质包装材料具有价格低、质地细腻均匀、耐摩擦、耐冲击、容易粘合、不受温度影响、无毒、无味、质轻、易加工、废弃物易回收、适于包装生产的机械化等优点,其最大的弱点是防潮、防湿性差。

纸质材料品种最多,有牛皮纸、玻璃纸、植物羊皮纸、沥青纸、板纸、瓦楞纸板等。纸质包装中最重要的一种是瓦楞纸,它由两层纸板和芯层瓦楞芯纸粘合而成。用瓦楞纸做的纸箱具有一定的刚性,能够抵御较强的压力和冲击力。

②塑料。

塑料具有以下优良性能:透明,对容器内包装的物品不必开封即一目了然;有适当的强度,可以保护商品的安全;有较好的防水、防潮、防霉等性能;有耐药剂、耐油性能;耐热、耐寒性能较好,对气候变化有一定的适应性;有较好的防污染能力,使包装的物品既安全又卫生,密封性能好等。

常见的塑料包装材料有聚乙烯塑料(PE)、聚氯乙烯塑料(PVC)、聚丙烯塑料(PP)、聚苯乙烯塑料和聚酯(PET)。

③木材及木制品。

木材是最传统的包装材料,具有抗压、抗震等优点,至今仍被广泛使用,但由于木材资源的再生速度很慢,很多国家采取限制使用木材的措施,许多包装领域已用纸或塑料代替。但由于木材的良好包装特性,在重物包装以及出口物品等方面还在使用,常用于那些批量小,或体积小、重量大,或体积大、重量大的产品,制作小批量、强度高的包装。

包装木材一般分为天热木材和人造板材两大类,常用的木材包装有各种箱、桶、笼、托盘等,主要用于各种物品的外装。

④金属材料。

通常用于包装的金属材料有渡锡薄板(俗称马口铁)和铝合金。马口铁坚固,抗腐蚀,易进行机械加工,表面容易进行涂饰和印刷,用马口铁制成的容器具有防水、防潮、防污染等优点,主要用于食品、药品、石油类、涂料类及油脂类物品的包装;铝合金包装材料的主要特点是隔绝水、汽及一般的腐蚀性物质,强度重量比大,因而包装材料轻、无效包装较少,无毒,外观性能好,易装饰美化,常见的包装制品有牙膏皮、饮料罐、食品罐、航空集装箱等。

⑤玻璃、陶瓷。

玻璃、陶瓷有耐腐蚀性能很强,强度较高,耐热、耐风化、耐磨等优点,尤其适合各种液体物品的包装。此外,其装潢、装饰性能好,广泛用于商业包装。其缺点是在一定的冲击下容易破碎。

玻璃、陶瓷制成的包装容器容易洗刷、消毒、灭菌,能保持良好的清洁状态。同时,它们可以回收利用,有利于包装成本的降低。主要用于食品、饮料、酒类、药品、化学工业品等。

⑥复合材料。

在现代包装中,为了避免各种包装材料的缺点,发挥各种包装材料各自的优点,常常将两种或两种以上不同特性的材料复合在一起。常见的复合材料有三四十种,使用最广泛的是纸基复合材料、塑料基复合材料、金属基复合材料。

(2)包装容器

包装容器是包装材料和造型结合的产物。现代运输包装容器有包装袋、包装盒、包装箱、包装瓶、包装罐五大类。

①包装袋。

包装袋为柔性包装中的重要一种,材料为挠性材料,有较高的韧性、抗拉强度和耐磨性。一般结构为铜管状结构,一端先封死,在包装结束后再封装另一端,包装操作一般采用充填操作。

包装袋按盛装重量分为集装袋、一般运输包装和小型包装袋。集装袋,盛装重量在1吨以上,一般用聚酯纤维编织而成,顶部一般装有金属吊架火吊环,便于起重机吊装、搬运,卸货时可打开袋底的卸货孔,进行卸货,适用于装运颗粒状、粉状的物品;一般运输包装袋,盛重重量为50~100kg,大部分由植物纤维和合成树脂纤维编织而成,或者由几层挠性材料构成的多层包装袋,如麻袋、草袋、水泥袋等,主要包装粉状、粒状和个体小的物品;小型包装袋,盛重重量较小,包装范围较广,液状、粉状、块状和异型物均可采用这种包装。

上述几种包装中,集装袋适用于运输包装,一般运输包装适用于外包装及运输包装,小型包装适用于内装、个装及商业包装。

②包装盒。

包装盒是一种刚性或半刚性容器,包装材料有一定的挠性,不易变形,有较高的抗压强度,刚性高于袋装材料。包装结构呈规则的几何形状,有开闭装置。包装盒整体强度不大,不适合做运输包装,适合做商业包装、内包装,包装块状及各种异型物品。

③包装箱。

包装箱是刚性包装中重要的一种,包装材料为刚性或半刚性材料,由纸板、木材、金属、硬质塑料以及复合材料等制成。包装箱整体强度高,抗变形能力强,包装量也较大,适合做运输包装、外包装,主要用于固体杂货包装。

按照制作材料的不同,包装箱主要有:瓦楞纸箱、木箱、塑料箱、托盘集合包装和集装箱。

④包装瓶。

包装瓶是瓶颈尺寸有较大差异的小型容器,是刚性包装中的一种,包装材料有较高的抗变形能力,刚性、韧性要求一般也较高,主要用于包装液体和粉状货物。包装瓶包装量一般不大,适合于美化装潢,主要用于做商业包装、内包装。

包装瓶按外形可分为圆瓶、方瓶、高瓶、矮瓶、异型瓶等若干种。瓶口与瓶盖的封盖方式有螺纹式、凸耳式、齿冠式、包封式等。

⑤包装罐。

包装罐是罐身各处横切面形状大致相同,罐颈短,罐顶内径比罐身内径稍小或无罐颈的一种刚性包装容器。包装材料强度较高,罐体抗变形能力强,一般用于包装液体、粉状及颗粒状物品,适用于做化工原材料、土特产的外包装,起运输包装的作用。

包装罐按容量分为小型包装罐、中型包装罐和集装罐3种,其中集装罐是典型的运输包装;按制造材料可分为金属罐和非金属罐。

(3)包装技术(方法)

物品种类繁多,性能与包装要求各异,因此在包装设计与作业中,必须根据物品的类别、性能以及形态选择相应的包装技术和方法,从而以最低的消耗,完好地把物品送到消费者手中。按包装技术在物流活动中起到的作用可以分为包装的保护技术和包装的集装技术。包装的保护技术起到对包装物的保护作用,防止物品在流通过程中受各种损害因素的影响,一般为堆码负荷、震动、冲击、温湿度、虫害、发霉等;包装的集装技术主要目的是通过集装化,提高物流作业活动的效率和效果。

①包装的保护技术。

a.防震保护技术。防震包装又称缓冲包装,在各种包装方法中占有重要的地位。这项技术为防止运输中震动或冲击而造成的商品损伤,一般情况下采取在内包装材料中插入防震材料,以吸收外部冲击力的方法。防震包装的设计主题是确定防震材料的种类和厚度。在设计上,还应该同时考虑成本问题,选择不同的材料、设计不同的衬垫形状都会影响成本。防震包装主要有全部防震包装、部分防震包装和悬浮式防震包装3种。

b.防破损保护技术。缓冲包装有较强的防破损能力,因而是防破损包装技术中有效的一类。此外还可以采取以下几种防破损保护技术:

捆扎及裹紧技术。它的作用是使杂货、散货形成一个牢固整体,以增加整体性,便于处理及防止散堆来减少破损。

集装技术。利用集装,减少与货体的接触,从而防止破损。

选择高强保护材料。通过外包装材料的高强度来防止内装物受外力作用破损。

c.防锈包装技术。防锈包装技术的首选技术是使用防锈剂,防锈剂有防锈油和气化性防锈剂两类。各种防锈油是在矿物中加入防锈添加剂后制成的,防锈油包装技术可以使金属表面与引起大气锈蚀的各种因素隔绝,以达到防止金属锈蚀的目的。

气化防锈包装技术就是用气化缓蚀剂(挥发性缓蚀剂),在密封包装容器中对金属制品进行防锈处理的技术。气化缓蚀剂是一种能减慢或完全停止金属在侵蚀性介质中的破坏过程的物质,它在常温下具有挥发性,它在密封包装容器中,在很短的时间内挥发或升华出的缓蚀气体就能充满整个包装容器内的每个角落和缝隙,同时吸附在金属制品的表面上,从而起到抑制大气对金属锈蚀的作用。

d.防霉腐包装技术。包装防霉烂变质的措施,通常是冷冻包装、真空包装或高温灭菌等。冷冻包装的原理是减慢细菌活动和化学变化的过程,以延长储存期,但不能完全消除食品的变质;高温杀菌法可消灭引起食品腐烂的微生物,因而可在包装过程中用高温处理防霉。

真空包装法也称减压包装法或排气包装法。这种包装可阻挡外界的水汽进入包装容器内,也可防止在密闭着的防潮包装内部存有潮湿空气,在气温下降时产生露水。采用真空包装法,要注意避免过高的真空度,以防损伤包装材料。防止运输包装内货物发霉,还可使用防霉剂,防霉剂的种类甚多,用于食品的必须选用无毒防霉剂。

对机电产品的大型封闭箱,可采取酌情开设通风孔、通风窗等相应的防霉措施。

e.防虫包装技术。防虫包装技术,常用的是驱虫剂,即在包装中放入有一定毒性和味道的药物,利用药物在包装中挥发的气体杀灭和驱除各种害虫。常用驱虫剂有荼、对位二氯化苯、樟脑精等。也可采用真空包装、充气包装、脱氧包装等技术,使害虫失去生存环境,从而防止虫害。

f.危险品包装技术。它是指按照危险品的性质、特点,依照有关法令、标准和规定专门设计的包装技术和方法。危险品的运输包装必须有表明不同性质、类别的危险货物标志,以及装卸搬运的要求标志。

对于易燃、易爆商品,防爆炸包装的有效方法是采用塑料桶包装,然后将塑料桶装入铁桶或木箱中,每件净重不超过50公斤,并应有自动放气的安全阀,当桶内达到一定气体压力时,能自动放气。对黄磷等易自燃商品包装,宜将其装入壁厚不少于1毫米的铁桶中,桶内壁须涂耐酸保护层,桶内盛水,并使水面浸没商品,桶口严密封闭,每桶净重不超过50公斤。

对有腐蚀性的商品,要注意商品和包装容器的材料是否发生化学变化。金属类的包装容器,要在容器壁涂上涂料,防止腐蚀性商品对容器的腐蚀。

对于有毒物品,主要措施是严密包装,不透气。包装上也要有明显的有毒标志,并标明装卸搬运的要求。

g.保鲜保质包装技术。

充气包装。充气包装是采用二氧化碳气体或氮气等不活泼气体置换包装容器中空气的一种包装技术方法,因此也称为气体置换包装。这种包装方法是根据好氧性微生物需氧代谢的特性,在密封的包装容器中改变气体的组成成分,降低氧气的浓度,抑制微生物的生理活动、酶的活性和鲜活商品的呼吸强度,以达到防霉、防腐和保鲜的目的。

真空包装。真空包装是将物品装入气密性容器后,在容器封口之前抽真空,使密封后的容器内基本没有空气的一种包装方法。一般的肉类商品、谷物加工商品以及某些容易氧化变质的商品都可以采用真空包装,真空包装不但可以避免或减少脂肪氧化,而且可以抑制某些霉菌和细菌的生长。

收缩包装。收缩包装就是用收缩薄膜包裹物品(或内包装件),然后对薄膜进行适当加热处理,使薄膜收缩而紧贴于物品(或内包装件)上的包装技术方法。收缩薄膜是一种经过特殊拉伸和冷却处理的聚乙烯薄膜,由于薄膜在定向拉伸时产生残余收缩应力,这种应力受到一定热量后便会消除,从而使其横向和纵向均发生急剧收缩,同时使薄膜的厚度增加,收缩率通常为30%~70%,收缩力在冷却阶段达到最大值,并能长期保持。

拉伸包装。拉伸包装是20世纪70年代开始采用的一种新包装技术,它是由收缩包装发展而来的,拉伸包装是依靠机械装置在常温下将弹性薄膜围绕被包装件拉伸、紧裹,并在其末端进行封合的一种包装方法。由于拉伸包装不需进行加热,所以消耗的能源只有收缩包装的1/20。拉伸包装可以用于捆包单件物品,也可用于托盘包装之类的集合包装。

脱氧包装。脱氧包装是继真空包装和充气包装之后出现的一种新型除氧包装方法。脱氧包装是在密封的包装容器中,使用能与氧气起化学作用的脱氧剂与之反应,从而除去包装容器中的氧气,以达到保护内装物目的的包装方法。脱氧包装方法适用于某些对氧气特别敏感的物品,一般使用于那些即使有微量氧气也会促使品质变坏的食品包装中。

②集装单元化(成组化)包装技术。

产品集装化是一种新型的包装操作,也是现代运输工具的重要组成部分,是集装运输的基础。产品集装化的出现,使产品生产的流水线一直延伸到集合包装的组成,集合运输的条件、装卸和储存保养等各方面,使商品运输方式发生了根本性的改变,大大缩短了物流的时间,提高和加强了物流的效率和效果。

用集装器具或采用捆扎方法,把物品组成标准规格的单元货件,或将两个以上重量轻、体积小的同种或异种货物组成重量或外形都一致的组合体,以加快装卸搬运、储存、运输等物流活动,提高物流活动作业效率,这称为集装单元化或成组化。

目前,按集装单元化的具体方式分类,主要有集装箱化、托盘化、货捆化、网袋化、框架化、滑板化、半挂车等7种。以下介绍集装箱化、托盘化这两种主要集装单元化技术。

集装箱化。它是以集装箱作为货物单元的一种集装化形式。集装箱的出现可以追溯到17世纪产业革命初期,1830年英国最早用集装箱于铁路运输,至20世纪50年代,集装箱迅速发展和普及。集装箱化包装运输是一种更大规模的成组化,几乎适用于所有货物的包装和运输,小至卷烟之类的物品,大至汽车都可以采用集装箱包装装运。集装箱按用途可以分为:铁路集装箱、船运集装箱、航空集装箱及其他集装箱。采用集装箱包装运输既可以起到很好的保护物品和保护环境的作用,也可以便于运输、装卸、储存等物流环节及其之间的作业,大大提高了作业效率,还能够充分利用运输工具的装载空间。

托盘化。它是以托盘作为货物单元的一种集装化形式。托盘是一种更为简便的用于承载货物的、适用于机械化装卸搬运和堆存货物的集装工具。典型的托盘结构,是由两层铺板之间夹以纵梁(留有装卸叉车的叉口)或单层铺板下设纵梁(或垫块、支腿)所组成。托盘的种类和形式很多,分为用叉车或平板车装运的平托盘、柱式托盘、箱式托盘;有底部安装滚轮的、用人力推送的滚轮箱式托盘、滚轮保冷箱式托盘;板状托盘;有装运桶、罐等与货物外形一致的特殊构造的专用托盘。