奶片工艺学课程设计(共17页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上包装工艺学课程设计说明书奶片包装工艺设计学生姓名：刘伟学 号：任课教师：李 娟所在学院：食品学院专 业：包装工程中国·大庆2010年12月摘 要 首先我对奶片进行了市场调研，调查了流通环境，进行了分析，并提出了防护要求；对包装材料进行性能分析和合理的选择，选用了合理的包装材料，基于方便、卫生、环保的设计理念进行的设计，采用泡罩包装不仅仅满足了奶片的基本要求，并且快捷方便和运输安全；确定出奶片整个包装工艺流程的方案，通过这个方案对机械设备选型，选择最佳的生产流程线。然后制定了包装工艺卡，工序卡以及质量规程卡。最后，进行车间设计并作出了经济技术分析。关键词：设计；包装工艺；奶片包装目 录 12.2国内外奶片包装工艺的发展趋势 13、奶片特性及流通环境分析 23.1奶片的物理化学特性分析 23.2奶片的流通环境分析 23.3奶片的防护要求 34、销售包装和运输包装设计 34.1包装材料的选取及设计 44.2包装容器的选取及设计 54.3瓦楞纸箱的选取及设计 74.4托盘的选用 84.5集装箱的选用 95、奶片包装生产工艺设计 105.1奶片包装工艺流程设计（工艺流程图） 105.2设备选型(确定各包装工序所采用的加工设备及主要参数) 115.3奶片包装工艺简表的制订 126、设计体会 133专心-专注-专业1、设计目的和意义 奶片，配料主要是奶粉和麦芽糖，在脱水工艺下加入某些凝固剂加工而成。奶片的配料主要是奶粉和麦芽糖，在脱水工艺下加入某些凝固剂加工而成。奶片的主要营养成分是碳水化合物、脂肪等，食用奶片已无法享受到真正新鲜牛奶的风味和质地，而且在加工过程中，高温会破坏其中的多种营养成分，彻底改变乳清蛋白(蛋白补充产品，蛋白补充资讯)。与鲜奶相比，奶片也有自己的优点：可随身携带，无须冷藏，无须加热食用。本设计就是基于方便、卫生、环保的设计理念进行的设计，而且防护性能好，经济效益高，此设计的市场定位应该适合大部分人群，尤其主要是面向那些时尚男女的人群，便于携带。本设计选择泡罩包装来做为奶片的包装，改进了其他包装（如瓶包装、盒包装和袋包装等）的不卫生，不方便携带等缺点。2、市场调研及分析2.1国内外奶片包装工艺的历史和现状 随着社会的进步，生产力的发展，速食产品也发展迅速，其中奶片便是这几年的新兴产品，奶片便于携带，营养丰富，有很大的市场空间，目前市场上奶片的包装有瓶装、盒装、袋装和泡罩包装等。做设计前，我到本地的最大超市沃尔玛做调查，发现现在的奶片还是以瓶和袋包装为主，只有少数的奶片使用泡罩包装。 泡罩包装，是将产品封合在透明塑料薄片形成的泡罩与底板（用纸板、塑料薄膜或薄片，铝箔或他们的复合材料制成）之间的一种包装方法。泡罩包装最初主要用于药品包装。现在除了药品片剂、胶囊栓剂等医药产品的包装外，泡罩包装还广泛应用于食品、化妆品、玩具、礼品、工具和机电零配件的销售包装。泡罩包装具有以下特点：保护性好、透明直观、使用方便、质量轻便。 我国的泡罩包装与国外的还有一定差距。：最早由日本开发的环烯状共聚物，具有非常好的热封性能，但是自身易碎裂，因此常与复合以利于对形状的保持，也可以与复合，可在现在多数高性能热成型设备上使用。复合材料：使用新型均聚物材料共聚而成，该材料不会粘附模具，模具表面有无涂层均可使用，但是磨擦系数较高，这样会使模具的设计复杂化。我国除了能生产、等以及铝塑复合成型材料外，对于、等材料均无法制造或工艺不成熟。2.2 国内外奶片包装工艺的发展趋势 目前国内制药业对泡罩包装材料的要求，呈现以下的趋势： 、完全有效地保护作用。保证药品的有效期，增加药品的货架寿命。、防伪包装的独特性。现代企业越来越注意自己的品牌和产品的保护，泡罩包装材料的多样化防伪，更有利于药品包装的个性化表现。、药品包装适应性。包装用泡罩包装显示就是要清楚、分明、有效、方便地提供给患者使用，根据药品管理法的规定，此项要求将会不断地显示出来。、环保无毒包装。这项要求将会随人们的意识提高越来越强烈，药包企业也正在不断地努力改进生产方式和应用新材料。、系列化包装要求。大的制药企业，将会为自己的多品种设计一个或多个系列的包装方案，此类要求还在源源不断地提出，这也是企业文化和产品保护意识地体现。 实际上用一句话就可以概括我们所面临的问题：设备的限制、技术力量的薄弱和市场的不规范。设备是制造好产品的硬件条件，没有先进的设备和配套的设备，再好的产品技术也无能为力；技术是好产品的必须支持条件，没有成熟的创新的技术，再好的设备也不一定生产出优秀的产品来；当然没有一个规范的市场，好产品和新产品会因为诸多人为、价格等因素得不到应有的推广运用，所以解决好三者的统一才是我们药品包装材料进一步得到发展的途径。3、奶片特性及流通环境分析3.1 奶片的物理化学特性分析 内装物为泡罩包装的固态物品，主要是对温度、湿度、光线的要求。如果忽视了这些要求，往往会使奶片的保质期缩短，甚至变质，所以应该满足密封保存，防止奶片口味变坏。其次避光存放：某些原料，遇热可发生化学变化生成有色物质，出现变色变质，导致奶片变质，应放入避光容器内，密封于干燥处保存。最后还要将奶片置于低温处。3.2 奶片的流通环境分析3.2.1 装卸搬运环节由于包装件用瓦楞纸箱包装进行运输，一般来说，流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就越多。在设计瓦楞纸箱包装和装潢时，如果包装件上有醒目的搬运标志，光洁的表面，合理的手孔或者提手，必要的捆扎带，符合人体因素的包装重量与外部尺寸，则可以有效地减少粗野装卸的发生。3.2.2 运输环节长途运输用的工具有汽车、火车、船舶和飞机，短途运输主要有叉车、电瓶拖车和手推车等。本设计以选用长途运输工具汽车。运输过程对货物包装件造成损害的原因有：冲击。运输工具的启动、变速、转向、刹车会使货物改变速度。 包装件的冲击主要发生于装卸作业和运输过程中，可以分为水平冲击和垂直冲击。垂直冲击主要主要有搬运、装卸、起吊时跌落引起。水平冲击主要发生于运输车辆在崎岖不平路面上行驶时，车辆突然启动或者制动时、飞机着陆时、船舶靠岸时。气候条件。长途运输货物须要经历不同气候区域，受到寒冷、炎热、干燥、潮湿、风雨等气候因素的影响。若货物包装结构不当、材料选择不当、封闭不严，则会使内装物发生变质或者损坏。其他因素。具体来说，氧气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体，以及盐雾、雨水、热源、放射源、气味源、日光照射等都会加速包装件及内装物的品质下降，受污染或者受损害.1电子产品应考虑环境电场对其性能的影响。贵重物还应该考虑防窃启问题。3.2.3 贮存环节货物贮存方法、堆码重量、高度、贮存周期、贮存地点、贮存环境等直接影响产品包装件的流通安全性。仓库的建筑结构形式对贮存环境中温度、湿度、气压等因素影响甚大。 因此，设计时还须校核包装容器的堆码承压强度，以确保货物在运输和贮存时的安全。另外，对内装物而言，包装所围成的空间，又是一种微型环境条件。为了实施防护功能、包装件常由容器、结构材料、衬垫材料、内涂料、粘合剂、密封填料、印刷油墨等组成。它们往往具有某些化学特性，又接触产品，若处理不当会污染内装产品导致产品变味变质。因此包装及其材料同被包装的产品之间的相容性也应该为包装设计制造者所重视。3.3 奶片的防护要求 综合上面对产品的流通环境的分析，本设计的中包装为纸盒，大包装为瓦楞纸箱，由于本包装为怕压类型，所以可在瓦楞纸箱内做衬条为缓冲装置，避免在流通过程中受到损害。4、销售包装和运输包装设计4.1 包装材料的选取及设计内状物泡罩包装材料的选择：塑料薄片PVDC,因为 PVDC 对空气中的氧及水蒸汽、二氧化碳等具有良好的阻隔性。 以相同厚度的材料来比较, PVDC 对氧的阻隔性能是聚乙烯的1500 倍, 是聚丙烯的100 倍, 是聚酯(PET) 的100 倍, 阻水蒸汽及空气等性能均优于PVC。PVDC 不仅对气体、异味阻隔性好, 而且其封口性能、冲击强度、抗拉强度、耐用性等各项指标均能满足药品包装的要求。3奶片的泡罩包装衬底常用带涂层的铝箔，铝箔是采用纯度为99的电解铝，药用铝箔具有无毒、无腐蚀、不渗透、卫生、阻热、防潮等优点, 很容易进行高温消毒灭菌, 并能阻光, 可保护奶片片剂免受光照变质。铝箔盖材在与塑料硬片密封前要在专用的印刷涂布机上印制文字图案, 并涂以保护剂, 在铝箔的另一面涂以粘合剂。 销售包装的材料的选择：销售包装选择了铸涂板，良好的接受性和吸收性、印刷适印性，常用做药品的包装。 运输包装采用瓦楞纸板：瓦楞纸板s-2.24.2 包装容器的选取及设计4.2.1泡罩包装将产品封合在由透明塑料薄片形成的泡罩与衬底（用纸板、塑料薄膜或薄片、铝箔或它们的复合材料制成）之间的包装方法 。主要的包装形式有：A泡罩直接封合于衬底上B衬底插入泡罩沟槽内C压穿式泡罩D泡罩封合于模切的衬底上E泡罩插于衬底沟槽中本次的设计是为片剂的包装，故选择最常见的泡罩直接分于呈衬底上。 铝箔 PVDC 图1 泡罩结构示意图4.2.2 销售包装 折叠纸盒生产工艺是一个对文件资料信息的合成、分解、再合成的过程，对各类图像、文字、设计信息进行整合，构成完整的生产信息元素，再对这些信息元素进行印前分解，使之形成生产的基本单元，随后通过制版、印刷再将分解后的基本单元合成，印制出彩色的画面，最后经过表面整饰、模切、糊盒工艺处理，完成整个产品的生产。制造销售纸盒之前应该先计算好纸盒的制造尺寸，设计的是一个管式的切缝锁定的纸盒。4.3 瓦楞纸箱的选取及设计瓦楞纸箱是用瓦楞纸板为原料加工而成的，具有成本低、轻便、易加工、便于存放、可回收等优点，箱面还可按照不同要求，印刷商品的图案、文字、标志，所以用瓦楞纸箱作为此销售包装的运输包装。选用A型楞的瓦楞纸箱，A型楞的特点是单位长度内的瓦楞最少，而瓦楞最高，由于瓦楞之间有较大的空隙，因而具有良好的减震性能适用于制造包装易碎的产品以及对冲击、碰撞高要求的瓦楞纸箱4。纸箱的尺寸由方便面容积的大小决定，本设计采用48盒入装2010型瓦楞纸箱。由计算可得内装物净重m=47×48=2.26kg，根据销售包装尺寸和内装物数量，选用结构为B-210·A-125·B-210CF的单瓦楞纸板制造纸箱，如图表示内外面纸定量均为210 g/m2的B等箱纸板，瓦楞芯纸定量为125 g/ m2的A等楞纸板面纸瓦楞芯纸 图2 单瓦楞纸板结构示意图4.3.1 纸箱尺寸设计(1) 内包装排列方式：nL×nB×nH=6×4×2（48件）(2) 内尺寸设计表1 瓦楞纸箱内尺寸修正系数 单位：mmLBH3-73-7小型箱中型箱大型箱1-33-45-7根据图表得：kL=5 kB=5 kH=4 d=1 T=0根据公式：X=Xmaxnx+d(nx-1)+T+kL= 50×6+(6-1)×1+5=310mmB=120×2+(2-1)×1+5=246mmH=120×2+(2-1)×1+4=245mm (3) 制造尺寸设计 表2 02型瓦楞纸箱制造尺寸修正系数k 单位：mm名称L1L2B1B2HA楞64639根据图表得kL1=6 kL2=4 kB1=6 kB2=3 kH=9根据公式X=Xi+kL1=310+6=316mmL2=310+4=314mmB1=246+6=252mmB2=246+3=249mmH=245+9=254mm表3 瓦楞纸箱接头制造尺寸 单位：mm纸板种类单瓦楞双瓦楞J35-4045-50根据图表得J=35mm 表4 0201型纸箱摇盖伸长系数xf 单位：mm箱型0201020302040204*02050205*0206A楞2-30-22-30-20-22-30-2根据图表得xf =3根据公式F=1/2B1+ xf 摇盖尺寸F=1/2×252+3=129mm(4 ) 外尺寸设计表5 瓦楞纸箱外尺寸修正系数K 单位：mm楞型ABCEAABBCCABACBCK5-73-54-62-410-146-108-128-129-137-11根据图表得K=6根据公式X0=Xmax+KL0=316+6=322mmB0=252+6=258mmH0=254+6=260mm图3 瓦楞纸箱展开图(5) 瓦楞纸箱抗压强度计算表6 单瓦楞纸箱凯里卡特常数值楞型ABCaXZ8.365.006.10J1.101.271.27Cn1.5321.3161.477根据图表得Cn=1.532 aXz=8.36 J=1.10面纸和里纸环压强度360N/0.152m芯纸环压强度150N/0.152cm根据公式P=Px(4aXz/Z)ZJ= Px F Px=(R1+R2+RmCn)/15.2 Z=2(L0+B0) Z=2(322+258)=290mm Px=（360×2+150×1.532）/15.2=62.5N/cm经查表得F=65 P=62.5×65=4062.5N(6) 瓦楞纸箱载荷计算根据公式F=9.81KMINT(Hw/H0)-1经查表得K=4单件纸箱包装总质量M=2.28kg流通过程中最大有效堆码高度Hw=4800mm瓦楞纸箱高度外尺寸H0=369mmF=9.81×4×2.28INT(4800/369)-1=1073.6N(7) 纸箱最大堆码层数计算托盘厚度T=100mm托盘包装的最大高度hmax=2000mm流通过程中最大有效堆码高度Hw=4800mm瓦楞纸箱高度外尺寸H0=369mm根据公式单个托盘包装中最大纸箱堆码层数nmax=INT(hmax-T)/ H0流通过程中最大有效堆码高度下可堆码最少的托盘包装的层数nmin=INT(Hw/ H0)仓储中纸箱可能的最大堆码层数Nmax=INT(Hw-nminT)/ H0仓储堆码可能的托盘包装层数n=INT(Nmax/nmax) 可以考虑的堆码层数N=nmaxnnmax=INT(2000-100)/ 369=5nmin=INT(4800/2000)=2Nmax=INT(4800-2×100)/ 369=12n=INT(12/5)=2N=5×2=10因为N< Nmax -1 所以nmax=nmax-1=5-1=4n=INT(Nmax/nmax)=INT(12/4)=3N=nmaxn=4×3=12Nmax =N=12校核：4×369+100=1576<200012×369+3×100=4728<4800(8) 瓦楞纸箱在托盘上的排列堆码方式图4 瓦楞纸箱托盘堆码4.4 托盘的选用本设计中选用托盘厚度为100mm，1400×1100型。由于平齐堆码强度比交错堆码高，因此设计中选择平齐堆码。平齐堆码主要有两种形式： A 平齐堆码中P型排列时 Nl=INT(1400/322)=4 Nb=INT(1100/258)=4 实际可排 N=Nl×Nb=3×2=6托盘利用率如下：（Nl×L0×Nb×B0）/（L×B）×100%=（4×322×4×258）/（1400×1100）×100%=91.7% B 平齐堆码中Q型排列时 Nl=INT(1400/258)=5 Nb=INT(1100/322)=3 实际可排 N=Nl×Nb=2×2=4 托盘利用率如下（Nl×B0×Nb×L0）/（L×B）×100%=（5×258×3×322）/（1400×1100）×100%=85.9% 通过比较，P型排列的托盘利用率高，因此选择P型平齐堆码。4.5 集装箱的选用综合考虑集装箱容积的利用率及经济等各方面因素，选择我国集装箱规格的10D型集装箱，主要用于国际运输，为便于机械化装卸，采用托盘与集装箱综合包装的方式10。查表 表7 我国集装箱规格 型号外部尺寸最小内部尺寸 mm额定质量kg 高 宽 长1AA 25912350 243823301219211998 304801CC2591235024382330605858672032010D243821972438233040123823100005D2438219724382330196817805000 托盘拉伸包装在集装箱内的排列方式：3l×2b×1h集装箱容积的利用率（V拉伸包装/V集装箱）×100%=（1000×1200×3×2×1760/2330×2197×3823）×100%=64.7%5、奶片包装生产工艺设计5.1奶片包装工艺流程设计2（工艺流程图）奶片撑盒坯盒坯 热封盖衬底检测充填成型加热塑料片材 打印 剔除废品 切边 装盒 装箱封底箱坯撑箱坯 剔除次品检测 入库 5.2设备选型5(确定各包装工序所采用的加工设备及主要参数) 表8 泡罩包装机技术参数表型号冲裁板块尺寸（mm）最大成型面积及深度(mm)冲裁频率(次/分) 重量PPB-14022050×530×1350 140×130×25 15-30 700kg 表9 自动折纸机技术参数表型号折纸速度纸张磅数折纸最小规模电力外形尺寸SPF-360250张/min30200磅38mm59g1055×565×400mm表10 激光喷码机参数表型号打标速度激光波长打标范围功率外形尺寸HG7000mm/s10.64m110×110mm;175×175mm;250×250mm500W800×400×1000mm表11 装箱机技术参数表型号最大速度抓取频次电机总功率工作电源工作气压压缩空气消耗量定位精度外形尺寸DJZ-1000A250件/分120次/分12KW380V0.6MPa500 L/min0.2mm1800×1500×2300mm 表12 胶带封箱机技术参数表型号传送速度使用材质电机总功率工作电源重量外形尺寸FJ-56标准型18mm/sOPP、PVC胶带2×90W220V1361650×740×1480mm 表13 堆码机技术参数表型号功率气压速度外型尺寸MD-45T5KW,380V,50HZ/60Hz36公斤/每平方厘米45箱/分钟1800×1100×1200mm5.3奶片包装工艺简表的制订 表14 装工艺综合规程卡*食品公司包装工艺综合规程卡产品名称及型号第 页共 页工 序工步 工序内容生产车间包装材料包装设备及工艺参数技术等级时间定额编号名称1准备12卷材验收准备奶片11PVDC1S4S2成型12加热成型11PP130170;1s；0.1Mpa；B3S1S3充填12充填盖封底11奶片充填铝片盖衬底3S 3S4检测1检测整理计数11检验台A5S 20S5喷码1喷码1喷码机B 0.7S 6装箱111111箱坯入贮架取箱坯撑箱封底装箱封箱111111瓦楞纸箱DJZ-1000A装箱机 48盒/箱A2S5S4S5S15S5S7喷码1喷码1喷码机C0.7S8检验1检验1 检验台B15S编制刘伟核准 刘伟6、设计体会在两周的课程设计中，我应用了已经学过的包装材料学、包装结构设计、机械制图CAD、包装工艺学等多门课的基本知识，进行了本次课程设计任务。首先，在我接受设计任务后，知道要用到包装材料学、包装结构设计、机械制图CAD等多门课的基本知识，于是我就对这几门课程进行了一个全面的大概地回顾和复习。其次，运用包装材料及容器成型理论知识开始课程设计，从科学原理出发，根据不同的包装物确定包装材料、包装容器及其形成方式，以及包装工艺过程，从设计的目的上主要解决科学性和技术性，从设计的功能上主要体现容装性、保护性和方便性，同时辅佐包装造型体现显示性与陈列性。通过本次课程设计后，使我对包装工艺学这门课程有了更深刻的理解，弥补了以前学习中认识的不足，对以后的工作、学习作用极大。我掌握了泡罩包装设计原则及程序，熟悉了常见的泡罩包装的的包装工艺。为将来从事包装工作打下了基础。还有就是要想成为一位优秀的包装工程师，除了掌握和运用本课程的基本知识和设计技能之外，还要有敏锐的眼光去感受身边的变化，消费者需求的改变，只有这样才能更出色的完成工作。 参考资料1刘兴华.食品安全学M.北京:中国轻工业出版社,2006,2:96-112.2潘松年.包装工艺学M.山东:印刷工业出版社,1999:39-53. 3刘喜生.包装材料学M.吉林大学出版社,1997,10.4孙诚.包装结构设计M.北京:中国轻工业出版社,20035赵淮。包装机械选用手册。化学工业出版社，2001.