...wd......wd......wd...1伊利優酸乳牛奶包裝保護的基本要求與包裝方案設計1.1優酸乳牛奶包裝保護的基本要求1.1.1設計背景優酸乳牛奶，它是以新鮮的牛奶為原料，經過巴氏殺菌后再向牛奶中添加有益菌〔發酵劑〕，經發酵后，再冷卻灌裝的一種牛奶制品。目前市場上優酸乳制品多以流體型、凝固型、攪拌型和添加各種果汁果醬等輔料的果味型為多。優酸乳不但保存了牛奶的所有優點，而且某些方面經加工過程還揚長避短，成為更加適合于人類的營養保健品。因此就對優酸乳的包裝工藝提出了要求。設計要求：盒裝；包裝凈重120ml，保質期15天；酸奶,年產量2萬T.1.1.2產品包裝在流通使用過程中的影響因素伊利優酸乳由純牛奶發酵而成，除保存了鮮牛奶的全部營養成分外，在發酵過程中乳酸菌還可產生人體營養所必須的多種維生素，如VB1、VB2、VB6、VB12等。因此影響酸奶保存的因素包括光線、氧氣、溫度、微生物等。所以在包裝保存的過程中，需要特別注意的就是這些方面的因素。同時，運輸過程中的振動和擠壓也可能造成產品的損壞。振動幅度過大，會使包裝箱跌落，致使包裝件相互擠壓，可能會破壞包裝。所以在包裝完成后，要對運輸包裝件進展上述各種實驗，以保證在運輸過程中的損壞率在要求的范圍。1.1.3產品的包裝要求為了保證優酸乳的口味和品質，根據其在流通過程中的影響因素，選用的包裝材料應該具有較好的阻熱性，防振性，耐壓性，阻氣性以及阻濕性，而且在酸奶灌裝和包裝過程中都應該盡量在無菌的環境中進展，以保證飲品的安全無菌。1.2優酸乳牛奶包裝保護方案設計1.2.1優酸乳的銷售包裝的定位一般而言銷售定位所需要考慮的因素有：1.用戶定位。針對不同用戶層次并以這種層次去確立產品包裝設計的不同定位及其設計方式，這是依據市場競爭的前提而不得不這樣考慮的一種選擇。2.市場定位。因為任何事物都不是一成不變的，同樣的市場在不同的時間段可能需求也是不一樣的，因此時刻了解市場的需求是很有必要的。3.價格定位。本產品有與其它同類產品相比獨特的銷售主張和獨一無二的說辭，因為獨特的主張具有實在的利益。同時價格也可根據實際情況而定。1.2.2優酸乳的包裝方案設計根據優酸乳的包裝要求，可以提出以下三種包裝方案：方案1：盒裝。這種包裝方式易于裝箱、運輸和存儲。盒子是由紙、鋁、塑組成的六層復合紙包裝，能夠有效阻隔空氣和光線，延長飲品的保持期。這種包裝主要適用于體積比較小的飲品的包裝。方案2：罐裝。這種包裝方式具有遮光性，熱傳導性，密封性好的特點，尤其是對密閉性要求比較嚴格的飲品具有很好的包裝效果，比較適合于包裝中等體積大小的飲品。方案3：瓶裝。這種包裝方式透明度高且能夠防紫外線，穩定性好，不易于其他物質發生反響，衛生安全性能好。主要適合于大體積的飲品包裝。比較這三種方案可以看出，考慮到此次設計要求為軟包裝，因此選擇方案1，采用盒裝的形式。1.3優酸乳包裝的保存期計算由酸奶包裝保護方案可知產品的包裝材料是由紙、鋁、塑組成的六層復合紙包裝，能夠有效阻隔空氣和光線，而且產品本身就是液體，不需要考慮防潮的問題。因此。根據市場已有的類似包裝形式可知一般盒裝優酸乳的保存期在15天左右。2優酸乳包裝保護的構造設計與設計計算2.1銷售包裝容器的設計與設計計算2.1.1銷售包裝容器的構造設計根據包裝方案1，選擇盒型包裝，其銷售包裝構造的立體圖如下所示：圖1紙盒立體圖圖2紙盒展開圖由于要求盒子內酸奶的體積為，因此我設計的盒子尺寸如下：長度為，寬度為，高度為.2.1.2包裝容器的設計與計算1.內部尺寸紙盒的內部尺寸計算公式為：〔2-1)查資料可知，對于折疊紙盒，在長、寬方向kXi=3～5mm；在高度方向kXi=1～3mm，則內部尺寸為：Li=40+5=45mm；Bi=30+5=35mm；Hi=100+3=103mm2.制造尺寸紙盒的制造尺寸計算公式為：〔2-2)在長度和寬度方向上kX取2mm，在高度方向上kX取1mm。在嚴格控制紙板濕度和加工工藝條件的情況下，kX則可以忽略不計。紙板的厚度為1mm，則制造尺寸：L0=45+1x3+2=50mm；B0=35+1x1+2=38mm；H0=103+1x1+1=105mm3.外部尺寸紙盒的外部尺寸計算公式為：〔2-3)同理，可以得出包裝外尺寸為：L=50+1=51mm；B=38+1=39mm；H=105+1=106mm則整個包裝的外尺寸為51×39×106mm由于紙盒本身就有緩沖性能，再加上運輸用的瓦楞紙箱也具有一定的緩沖作用，因此對于該酸奶的包裝來說，從節約本錢的角度來講，不需要再設計另外的緩沖包裝。2.2運輸包裝容器的設計與設計計算2.2.1運輸包裝容器的構造設計采用用0201箱型作為優酸乳的運輸包裝。本文選擇的堆碼方式為平齊堆碼，材料是單瓦楞紙板。在長度方向上放6個，在寬度方向上放4個，在高度方向上放1個。1.瓦楞紙箱的內部尺寸瓦楞紙箱的內部尺寸，由被包裝物的最大外部尺寸，商品個數以及隔襯與緩沖裝置的尺寸有關。當被包裝物為多件時，內部尺寸為：〔2-4〕取Δ=1mm/個，Kxi=2mm。在長度方向上、寬度方向上、高度方向上放置個數分別為：6、4、1則，有：2.瓦楞紙箱的制造尺寸瓦楞紙箱長、寬、高的制造尺寸計算公式為：〔2-5)02類紙箱制造尺寸修正系數：長、寬、高方向分別為6,6,8.根據以上可得紙盒的制造尺寸為：3.瓦楞紙箱的外部尺寸瓦楞紙箱的外部尺寸計算公式為：〔2-6)單瓦楞紙箱外部尺寸修正系數為7～9mm。由以上可得出其外部尺寸為：2.2.2繪制運輸包裝容器構造設計圖運輸包裝容器采用的事0201型紙箱，其平面展開圖如下所示：圖3運輸包裝構造圖2.2.3運輸中抗壓與堆碼強度計算瓦楞紙箱的抗壓強度計算公式如下：〔2-7)其中，瓦楞紙箱的綜合環壓強度Px計算公式為：〔2-8)取面紙橫向環壓強度為150N/0.152cm,瓦楞芯紙橫向環壓強度為100N/0.152cm根據上式可得，其綜合環壓強度為：瓦楞紙箱的周長為楞常數取8.36，箱常數取0.59則瓦楞紙箱的抗壓強度為紙箱的堆碼強度計算公式為：〔2-9)酸奶的密度，估算得包裝箱的質量為則包裝間毛重為，一般倉庫2—3m取250cm，安全系數取2，由以上可得堆碼載荷為顯然抗壓強度比堆碼載荷大，所以此瓦楞紙箱具有足夠的堆碼載荷，滿足包裝要求。3優酸乳包裝工藝設計3.1優酸乳包裝工藝規程的制訂3.1.1優酸乳的包裝工藝路線的擬定工藝路線是是指導產品生產的依據。分析優酸乳的包裝生產路線如下：優酸乳，它是以新鮮的牛奶為原料，經過巴氏殺菌后再向牛奶中添加有益菌〔發酵劑〕，經發酵后，再冷卻灌裝的一種牛奶制品。因此，首先需要將鮮奶滅菌處理，再在無菌條件下往里面參加發酵劑處理。滅菌后，就可以進展灌裝了。此時，紙盒成型時機將紙盒成型但不粘合，通過輸送帶傳送到灌裝機的工作部位，開場灌裝。灌裝完成后，將紙盒粘好，之后將吸管粘貼在紙盒上即可。以上步驟完成之后，剩下的工序就是檢驗從生產線出來的成品〔相關檢驗工程和方法見后文〕，假設沒有問題，則將合格產品每24盒為一箱裝好，最后入庫即可。因此，第一步，我們先準備好鮮奶，接著人工調配一定濃度。將調配好的鮮奶進展巴氏殺菌，緊接著在無菌環境下進展益生菌〔如大腸桿菌〕的添加。添加時，要檢驗益生菌的濃度與活性。接著就可以進展灌裝了，我們選用的是ZX-3600無菌磚型紙盒〔利樂磚〕包裝機，其灌裝量為120，190，250ML每罐。所以剛好可以滿足我們酸奶的灌裝要求。進展灌裝完畢之后，我們就要把盒子粘好，接著就要將吸管粘貼在盒子側面。這樣一盒酸奶就基本灌裝完畢了，然后要進展檢測里面優酸乳的一些參數是否達標。檢驗合格的成品就要經過裝箱入庫了。根據以上分析，確定優酸乳的工藝路線如下所示：鮮奶調配殺菌添加益生菌〔要檢驗〕紙盒盒坯成型灌裝粘盒粘貼吸管入庫檢驗裝箱合格飲料檢驗3.1.2選用包裝工藝設備在酸奶的生產過程中，需要用各種各樣的包裝設備來實現產品的自動生產。要求年產量2萬T。設工作時間為每天三班制，每班8小時，一年按300天計算。則所有生產線總的生產能力為很顯然，一條生產線滿足不了產量，根據一般灌裝機的生產能力，此處設計4條生產線。則每條生產線的生產能力要求為盒/h，每箱設計的是24盒，則生產線每分鐘的箱子數為：由以上計算，經查詢，選擇的主要相關包裝設備為：ZX-3600無菌磚型紙盒〔利樂磚〕包裝機。其生產能力為盒/小時。KZF-01自動裝箱機。其生產能力為0-25箱/分鐘。紫外線滅菌機。在食品包裝領域中，常采用的是紫外線滅菌法。X-1200釘箱機。其工作速度為0-280次/分鐘。ZHJ192紙盒成型機。最大工作面積。K-420C紙盒印字機。速度：0-160張/分鐘，尺寸：。其中涉及到的包裝設備及各種工序如表1所示：表1酸奶包裝工藝過程簡表工序工步工序內容及要求包裝設備包裝品名稱1123包裝準備準備無菌酸奶往酸奶中添加益生菌檢驗環境消毒驗收卷筒包裝材料紫外線滅菌機化學方法檢測濃度212345678910灌裝紙卷上斜打印日期粘貼紙條浸漬氧化氫擠壓掉包裝紙上的過氧化氫高溫無菌空氣吹干包裝紙包裝紙縱封成管型灌裝酸奶定容、壓棱及橫封切斷磚體成型ZX-3600無菌磚型紙盒〔利樂磚〕包裝機K-420C紙盒印字機封條粘貼機利樂包復合材料卷紙OPP壓敏膠帶過氧化氫液312粘貼吸管噴熱熔膠分切并粘貼吸管貼管機EVA熱熔膠4檢驗用相關化學方法檢測5裝瓦楞托盒排列無菌紙盒產品瓦楞托盤成型托盤機無菌紙盒瓦楞托盤612熱收縮包裝預包裝熱收縮熱收縮包裝機PVC收縮薄膜7堆碼整理堆碼機托盤TP28裝箱KZF-01自動裝箱機瓦楞紙箱9檢驗10入庫叉車3.2包裝工藝過程分析3.2.1包裝工序分析優酸乳包裝工藝主要包括以下流程：①紙卷上料。紙卷由馬達驅動的進料滾筒送進，惰輪可以啟動或停頓進料滾筒，紙帶在運行過程中打印生產日期，并壓橫折痕。②封合。用封條粘貼器將寬8mm的PP膠帶的一半貼在包裝紙里面一側的邊緣上，另一半在縱封時與包裝紙的另一側邊緣粘合，得到嚴密結實的封口。③滅菌。包裝紙在灌裝之前先通過過氧化氫槽浸漬，進展滅菌處理。H2O2的濃度一般為25%~30%；提高滅菌溫度，可加速初生態氧的滅菌作用，以80℃為宜。④枯燥。使用一對滾筒擠壓掉包裝紙上的過氧化氫溶液。同時，使用氣簾噴出140~150℃的高溫無菌空氣吹干經擠壓后仍然殘留在包裝紙外表上的溶液，使之分解成為無害的水蒸氣和氧氣，這時高溫空氣還能增強新生態氧的滅菌效能，殺掉一局部殘存的細菌。⑤熱封與灌裝。包裝紙通過4個導輥和成型器形成管狀，這時包裝紙兩側邊緣搭接約8mm,由縱封裝置10將包裝紙里外面的PE膜在搭接處連續熱封，并且將預先貼在內邊緣的PP膠帶結實粘接。與此同時，經過殺菌處理并從無菌管道輸送來的酸奶通過灌裝管9注入紙筒，為了到達無菌包裝的要求，灌裝管端部一直淹沒在酸奶內。⑥定容、壓棱、橫封。裝置由兩對連續上下運動的夾爪構成，一對夾爪扣合時，將120ml酸奶封閉在壓棱成型的紙筒體腔內，并將底部橫封，橫封利用包裝紙內外表的兩層PE薄膜進展熱封，熱封寬度約16mm，在此寬度上用裁切刀切為上下兩局部，上一半作為前一個紙盒的底封口，另一半作為后一個紙盒的頂封口。夾爪與紙筒同步運行到最下位置時，另一對夾爪張開運行上來，在前一對夾爪的頂面重復以上工作。如此循環，使縱封成圓筒灌裝、定容、壓棱成型-橫封切斷在紙筒連續不斷運行的情況下一直循環下去。3.2.2包裝件的檢驗嚴格的檢驗措施是產品質量重要保證。采用隨機抽查的檢驗方式。對于包裝盒及酸奶，需要檢驗的有：1.優酸乳是否有其它沉淀物。如果發現有異物，應該對優酸乳的生產線進展檢查。2.包裝盒的密封程度是否良好。將抽取出來的包裝盒倒置1分鐘，如此反復3次，觀察是否有漏液的現象，如果有，就要對壓蓋工序進展檢查。3.優酸乳內各種微生物的濃度。這需要化驗人員對酸奶實施在線檢驗，利用計算機時刻檢驗并調整優酸乳內各微生物的濃度，使其符合要求。對于運輸包裝件，需要檢驗的有：1.沖擊試驗沖擊試驗包括多種試驗，其用得最多的是自由跌落的方法，是模擬包裝的自由落體運動。其原理是將試樣提到規定的高度突然釋放，使其自由跌落于沖擊墊上形成沖擊。按照試驗標準，在完成了幾個不同姿勢的假設干次跌落后，檢查包裝件的〔容器和內裝產品〕的完好程度。通過此項試驗，可大大降低優酸乳在運輸過程中所遇風險，下面來詳述跌落試驗。①試驗方法：步驟1：提起試驗樣品到預定的高度〔釋放時試驗樣品的最低點與沖擊臺面之間的距離〕，按預定的狀態將其支撐住；注：提起高度與預定高度之差不得超過預定高度的±2%。步驟2：釋放試驗樣品；注1：面跌落時，試驗樣品的跌落面與水平面之間的夾角不大于2°；注2：棱跌落時，跌落的棱與水平面之間的夾角最大不超過2°，試驗樣品上規定面與沖擊臺面夾角誤差不大于±5°或夾角的10%〔以較大的數值為準〕，使試驗樣品的重力線通過被跌落的棱；注3：角跌落時，跌落的棱與水平面之間的夾角最大不超過2°，試驗樣品上規定面與沖擊臺面夾角誤差不大于±5°或夾角的10%〔以較大的數值為準〕，使試驗樣品的重力線通過被跌落的角。步驟3：試驗后按有關標準或規定檢查包裝及內裝物的損壞情況。②判定：優酸乳企業中檢測運輸包裝的合格與否，除了看紙箱的破損情況還要有以下幾類進展判定：包裝紙盒是否破裂〔包括紙盒的破裂，變形等〕；內容物是否溢出2.抗壓試驗。在瓦楞紙箱加上設計的最大載荷量，10分鐘后，觀察瓦楞紙箱有沒有損壞現象。3.振動試驗。利用專業的振動試驗臺，測試出包裝件的固有頻率，與汽車運輸的一般振動頻率相比較。假設可能出現共振現象，則需要改變包裝盒的的排列布置。3.2.3生產能力驗算設計方案中預定年產量為2萬T，假設按這一值來分配生產效率，則因實際生產過程中會有機器的清洗以及因損壞而維修等偶然因素的產生而影響年產量，達不到預期要求。所以生產效率的設定應留有余量，按最大產量來計算，這樣才能實現2萬T的年產量。由選擇的灌裝機可知速度設置為是6000盒/小時，因此設一年的工作日為300天，一天工作8小時，4條生產線生產，則每條生產線只需完成5260.8盒/小時。故滿足生產要求。4小結與體會兩周的課程設計完畢了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，和同學們相互探討，相互學習，相互監視。促進了友誼。課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程．〞千里之行始于足下〞，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進展課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎．通過這次包裝工藝設計課程設計，我在多方面都有所提高。通過這次設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進展一次設計工作的實際訓練從而培養和提高學生獨立工作能力，穩固與擴大了課程所學的內容，掌握產品包裝設計的方法和步驟，掌握設計的基本的技能懂得了怎樣分析，怎樣確定方案，，提高了計算能力，熟悉了標準和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。總之一句話，設計過程有酸有甜有苦有辣，讓我體會了一次人生…由于我的設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請教師們多多指教,我十分樂意承受你們的批評與指正，謝謝教師。參考文獻[1]潘松年.包裝工藝學[M].北京：印刷工業出版社.2004.[2]馬桃林.包裝技術[M].武漢：武漢測繪科技大學出版社1999.[3]彭文生，李志明，黃華梁.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2008.[4]孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.[5]肖振金.食品工廠機械與設備[M].北京：中國輕工業出版社，1987.[6]吳波.包裝構造設計[M].北京：化學工業出版社.2001.[7]彭國勛.運輸包裝[M].北京：印刷工業出版社.1999.[8]雷伏元.自動包裝機設計原理[M].天津：天津科學技術出版社，1986.[9]林學瀚等.包裝技術與方法[M].長沙：湖南大學出版社,1998,12.[10]張學金等.實用包裝技術[M].北京：國防工業出版社,1989.[11]彭華安.商品包裝學[M].沈陽：遼寧人民出版社,1988.[12]朱蓓薇.飲料生產工藝與設備選用手冊[M].北京：化學工業出版