柱形空氣襯墊已被廣泛用于產(chǎn)品的緩沖包裝,但對其緩沖性能的研究不足導(dǎo)致缺乏使用該材料進行緩沖包裝設(shè)計的合理方法。本文基于此研究該材料的緩沖性能,探索適用于該材料的緩沖包裝設(shè)計方法。本文參考國家標準中有關(guān)緩沖包裝材料緩沖性能的測試方法,分別對柱形空氣襯墊進行了靜態(tài)壓縮、動態(tài)壓縮和正弦掃頻振動試驗,研究其靜態(tài)緩沖、動態(tài)緩沖和振動傳遞特性,同時探究了薄膜厚度、初始內(nèi)壓和氣柱規(guī)格等參數(shù)對其緩沖性能的影響規(guī)律。在試驗基礎(chǔ)上,本文改進并應(yīng)用了一種適用于該材料的緩沖包裝設(shè)計方法。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）總結(jié)分析有關(guān)柱形空氣襯墊的緩沖理論,在此基礎(chǔ)上進行試驗研究。通過靜態(tài)壓縮試驗研究薄膜厚度、初始內(nèi)壓對其靜態(tài)壓縮吸能特性的影響。結(jié)果表明:薄膜厚度對靜態(tài)緩沖性能的影響可忽略,實際選擇薄膜厚度時應(yīng)主要根據(jù)產(chǎn)品重量考慮柱形空氣襯墊的承載和熱封處強度是否滿足要求;初始內(nèi)壓對其靜態(tài)緩沖性能的影響表現(xiàn)出較為復(fù)雜的規(guī)律,在一定范圍內(nèi)初始內(nèi)壓增大后,其靜壓承載性能提升,總吸能增大,應(yīng)力較大時彈性比能增大、緩沖系數(shù)減小,但過大的初始內(nèi)壓容易導(dǎo)致薄膜鼓包變形后性能不穩(wěn)定。（2）通過動態(tài)壓縮試驗研究薄膜厚度、初始內(nèi)壓、... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１空氣緩沖包裝材料??

陜西科技大學(xué)碩士學(xué)位論文??柱形空氣襯墊的外形結(jié)構(gòu)如圖１－２所示，它是通過熱封工藝，將兩層復(fù)合型外膜和??兩層自黏性內(nèi)膜熱封分隔成具有一個個連續(xù)而獨立的氣室結(jié)構(gòu)。柱形空氣襯墊在生產(chǎn)時??先給一層內(nèi)膜噴涂高溫油墨，然后按照底層外膜、噴涂高溫油墨的內(nèi)膜、第二層內(nèi)膜的??順序依次疊放后進行第一道熱封來固定位置。之后將頂層外膜覆蓋在最上層進行第二道??熱封。第二道熱封又分為橫向熱封和縱向熱封，可以間隔出氣室結(jié)構(gòu)、充氣通道，最后??進行裁切就可以得到扁平狀的柱形空氣襯墊。其結(jié)構(gòu)中最為關(guān)鍵的特殊結(jié)構(gòu)是由噴涂了??高溫油墨的兩層內(nèi)膜和熱封充氣通道所組成的單向逆止氣閥。當空氣經(jīng)過充氣通道進入??兩層內(nèi)膜形成的進氣口后，氣室內(nèi)部進入的空氣對兩層內(nèi)膜產(chǎn)生氣壓使其緊密貼合在一??起，則進氣口被關(guān)閉使得氣室內(nèi)的氣體無法流出，從而形成一個個連續(xù)的獨立氣室。當??受到外部激勵時內(nèi)部的空氣可以吸收和耗散能量保護產(chǎn)品［８］。在充氣使用前柱形空氣襯??墊的結(jié)構(gòu)扁平整齊，非常節(jié)省運輸儲存的空間，降低生產(chǎn)商的物流成本。在抵達使用者??手中后，使用者可以方便地給其充氣而不用擔心氣體泄漏的問題。正是因為柱形空氣襯??墊具有這種優(yōu)點，它目前的使用范圍正在不斷擴大。??緩沖材料的結(jié)構(gòu)特點是決定其緩沖性能的關(guān)鍵因素，經(jīng)過分析柱形空氣襯墊的結(jié)構(gòu)??工藝和制作流程之后，會發(fā)現(xiàn)薄膜材料的拉伸性能、熱封邊的熱封強度、充氣壓力等都??會對其承載性能和緩沖性能產(chǎn)生影響［９］。??（２）柱形空氣襯墊的特點介紹??ａ．綠色環(huán)保。傳統(tǒng)的泡沫塑料緩沖材料體積大、環(huán)保性差，而且大多數(shù)情況下都不??能再回收利用，所以包裝廢棄物給環(huán)境帶來了很大的危害。相比之下，使用空氣緩沖的??柱形空氣襯

陜西科技大學(xué)碩士學(xué)位論文??２柱形空氣襯墊的緩沖理論基礎(chǔ)??２．１幾何壓縮模型??柱形空氣襯墊在充滿氣體后單個氣柱的外形近似為圓柱體，受到徑向的垂直壓力產(chǎn)??生壓縮變形之后，氣柱的實際承載面積在不斷變化。為了描述這個過程，Ｅｓｇａｒ建立了單??個氣柱的幾何壓縮模型，該模型原理如圖２－１所示，其中，實線部分為未壓縮時的幾何??狀態(tài)，虛線部分為壓縮后的幾何狀態(tài)。模型假設(shè)柱形空氣襯墊的塑料薄膜為不可拉伸材??料，氣柱的徑向橫截面為圓形，受壓后上下兩表面同時被壓縮，壓縮后的兩端呈半球形，??壓縮前后氣柱的長度尺寸不變化［６３１。??ａ）柱形空氣村墊的結(jié)構(gòu)??禱塞－??ｂ）ＸＹ方向截面?ｃ）ＹＺ方向截面??圖２－１單個氣柱的幾何壓縮模型??Ｆｉｇ．?２－１?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ａｎ?ａｉｒ?ｃｈａｍｂｅｒ??針對這個模型，柱形空氣襯墊受壓縮過程中單個氣柱的幾何關(guān)系變化為??ｘ?＝?Ｄ－ｄ?（２－１）??式中：??ｘ?壓縮變形量（ｍｍ）；??Ｄ?■未壓縮時氣柱厚度（ｍｍ）；??ｄ?壓縮后氣柱厚度（ｍｍ）。??１０??

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本文編號：3424997