包裝工藝課程設計--飲品的包裝設計與包裝工藝規(guī)程制定

1、<p>　　飲品的包裝設計與包裝工藝規(guī)程制定</p><p>　　1 酸奶包裝保護的基本要求與包裝方案設計</p><p>　　1.1 酸奶包裝保護的基本要求</p><p>　　1.1.1設計背景 </p><p>　　酸牛奶，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(fā)酵劑），經發(fā)酵后，再冷卻灌裝的一種牛奶制品

2、。目前市場上酸牛奶制品多以凝固型、攪拌型和添加各種果汁果醬等輔料的果味型為多。酸牛奶不但保留了牛奶的所有優(yōu)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(yǎng)保健品。因此就對酸奶的包裝工藝提出了要求。</p><p>　　設計要求：盒裝；包裝凈重120ml，保質期15天；酸奶 ,年產量2萬T.</p><p>　　1.1.2產品包裝在流通使用過程中的影響因素</p>

3、<p>　　酸牛奶由純牛奶發(fā)酵而成，除保留了鮮牛奶的全部營養(yǎng)成分外，在發(fā)酵過程中乳酸菌還可產生人體營養(yǎng)所必須的多種維生素，如VB1、VB2、VB6、VB12等。</p><p>　　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。</p><p>　　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，

4、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，要對運輸包裝件進行上述各種實驗，以保證在運輸過程中的損壞率在要求的范圍。</p><p>　　1.1.3產品的包裝要求</p><p>　　為了保證酸奶的口味和品質，根據(jù)酸奶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(huán)境中進行

5、，以保證飲品的安全無菌。</p><p>　　1.2酸奶包裝保護方案設計</p><p>　　1.2.1酸奶的銷售包裝的定位</p><p>　　一般而言銷售定位所需要考慮的因素有：</p><p>　　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(jù)市場競爭的前提而不得不這樣考慮的一種選擇。<

6、;/p><p>　　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。</p><p>　　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(jù)實際情況而定。</p><p>　　1.2.2酸奶的包裝方案設計</p>

7、<p>　　根據(jù)酸奶的包裝要求，可以提出以下三種包裝方案：</p><p>　　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。</p><p>　　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

8、包裝效果，比較適合于包裝中等體積大小的飲品。</p><p>　　方案3：瓶裝。這種包裝方式透明度高且能夠防紫外線，穩(wěn)定性好，不易于其他物質發(fā)生反應，衛(wèi)生安全性能好。主要適合于大體積的飲品包裝。</p><p>　　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。</p><p>　　1.3酸奶包裝的保存期計算</p>

9、<p>　　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(jù)市場已有的類似包裝形式可知一般盒裝酸奶的保存期在15天左右。</p><p>　　2 酸奶包裝保護的結構設計與設計計算</p><p>　　2.1銷售包裝容器的設計與設計計算</p><p>

10、　　2.1.1銷售包裝容器的結構設計</p><p>　　根據(jù)包裝方案1，選擇盒型包裝，其銷售包裝結構的立體圖如下所示：</p><p>　　圖1 紙盒立體圖 圖2 紙盒展開圖</p><p>　　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：</p><p>　　長度為，寬度

11、為，高度為.</p><p>　　2.1.2包裝容器的設計與計算</p><p><b>　　1.內部尺寸</b></p><p>　　紙盒的內部尺寸計算公式為： 式（2-1) </p><p>　　查資料可知，對于折疊紙盒，在長、寬方向kXi =3～5mm；在高度方向k

12、Xi =1～3mm，則內部尺寸為： Li=40+5=45mm；Bi=30+5=35mm；Hi=100+3=103mm</p><p><b>　　2.制造尺寸</b></p><p>　　紙盒的制造尺寸計算公式為： 式（2-2)</p><p>　　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

13、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：</p><p>　　L0=45+1x3+2=50mm；B0=35+1x1+2=38mm；H0=103+1x1+1=105mm</p><p><b>　　3.外部尺寸</b></p><p>　　紙盒的外部尺寸計算公式為： 式（2-

14、3)</p><p>　　同理，可以得出包裝外尺寸為： L=50+1=51mm；B=38+1=39mm；H=105+1=106mm</p><p>　　則整個包裝的外尺寸為51×39×106mm </p><p>　　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(jié)約成本的角度來講，不需要再設計

15、另外的緩沖包裝。</p><p>　　2.2 運輸包裝容器的設計與設計計算</p><p>　　2.2.1運輸包裝容器的結構設計</p><p>　　采用用0201箱型作為酸奶的運輸包裝。</p><p>　　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。</p>&

16、lt;p>　　1.瓦楞紙箱的內部尺寸</p><p>　　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(shù)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：</p><p><b>　　式（2-4）</b></p><p>　　取Δ=1mm/個，Kxi=2mm。</p><p>　　在長度方向上、

17、寬度方向上、高度方向上放置個數(shù)分別為：6、4、1</p><p>　　則，有： </p><p>　　2.瓦楞紙箱的制造尺寸</p><p>　　瓦楞紙箱長、寬、高的制造尺寸計算公式為： 式（2-5)</p><p>　　02類紙箱制造尺寸修正系數(shù)：長、寬、高方向分別為6,6,8.</p><p&g

18、t;　　根據(jù)以上可得紙盒的制造尺寸為：</p><p>　　3.瓦楞紙箱的外部尺寸</p><p>　　瓦楞紙箱的外部尺寸計算公式為： 式（2-6)</p><p>　　單瓦楞紙箱外部尺寸修正系數(shù)為7～9mm。</p><p>　　由以上可得出其外部尺寸為：</p><p>　　2.2.2

19、繪制運輸包裝容器結構設計圖</p><p>　　運輸包裝容器采用的事0201型紙箱，其平面展開圖如下所示：</p><p>　　圖3 運輸包裝結構圖</p><p>　　2.2.3運輸中抗壓與堆碼強度計算</p><p>　　瓦楞紙箱的抗壓強度計算公式如下： 式（2-7) </p><p&g

20、t;　　其中，瓦楞紙箱的綜合環(huán)壓強度Px計算公式為： 式（2-8) </p><p>　　取面紙橫向環(huán)壓強度為150N/0.152cm,瓦楞芯紙橫向環(huán)壓強度為100N/0.152cm</p><p>　　根據(jù)上式可得，其綜合環(huán)壓強度為：</p><p><b>　　瓦楞紙箱的周長為</b></

21、p><p>　　楞常數(shù)取8.36，箱常數(shù)取0.59</p><p>　　則瓦楞紙箱的抗壓強度為</p><p>　　紙箱的堆碼強度計算公式為： 式（2-9)</p><p>　　酸奶的密度，估算得包裝箱的質量為</p><p>　　則包裝間毛重為，一般倉庫2—3m取250cm，安全系數(shù)取2，</p>

22、<p>　　由以上可得堆碼載荷為</p><p>　　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。</p><p>　　3 酸奶包裝工藝設計</p><p>　　3.1 酸奶包裝工藝規(guī)程的制訂</p><p>　　3.1.1酸奶的包裝工藝路線的擬定</p><p>　　工藝路線

23、是是指導產品生產的依據(jù)。分析酸奶的包裝生產路線如下：酸牛奶，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(fā)酵劑），經發(fā)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加入發(fā)酵劑處理。</p><p>　　滅菌后，就可以進行灌裝了。此時，紙盒成型機會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，開始灌裝。灌裝完成后，將紙盒粘好，之后將吸管粘貼在紙盒上即可。&

24、lt;/p><p>　　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（相關檢驗項目和方法見后文），若沒有問題，則將合格產品每24盒為一箱裝好，最后入庫即可。</p><p>　　因此，第一步，我們先準備好鮮奶，接著人工調配一定濃度。將調配好的鮮奶進行巴氏殺菌，緊接著在無菌環(huán)境下進行益生菌（如大腸桿菌）的添加。添加時，要檢驗益生菌的濃度與活性。接著就可以進行灌裝了，我們選用的是ZX-3

25、600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。進行灌裝完畢之后，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，然后要進行檢測里面酸奶的一些參數(shù)是否達標。檢驗合格的成品就要經過裝箱入庫了。</p><p>　　根據(jù)以上分析，確定酸奶的工藝路線如下所示：</p><p>　　鮮奶 調配

26、 殺菌 添加益生菌 （要檢驗） </p><p>　　紙盒盒坯 成型 灌裝 粘盒 粘貼吸管</p><p>　　入庫 檢驗 裝箱 合格飲料 檢驗 </p><p>　　3.1.2選用包裝工藝設備</p><p>　　在酸奶的生產過程中，需要用各種各樣的

27、包裝設備來實現(xiàn)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。</p><p>　　則所有生產線總的生產能力為</p><p>　　很顯然，一條生產線滿足不了產量，根據(jù)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(shù)為：</p><p>　　由以上計算，

28、經查詢，選擇的主要相關包裝設備為：</p><p>　　ZX-3600無菌磚型紙盒（利樂磚）包裝機。其生產能力為盒/小時。</p><p>　　KZF-01自動裝箱機。其生產能力為0-25箱/分鐘。</p><p>　　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。</p><p>　　X-1200釘箱機。其工作速度為0-280次/

29、分鐘。 </p><p&

30、gt;　　ZHJ192紙盒成型機。最大工作面積。</p><p>　　K-420C紙盒印字機。速度：0-160張/分鐘，尺寸：。</p><p>　　其中涉及到的包裝設備及各種工序如表1所示： </p><p>　　表1 酸奶包裝工藝過程簡表</p><p>　　3.2 包裝工藝過程分析</p><p>　　3.

31、2.1包裝工序分析</p><p>　　酸奶包裝工藝主要包括以下流程：</p><p>　　①紙卷上料。紙卷由馬達驅動的進料滾筒送進，惰輪可以啟動或停止進料滾筒，紙帶在運行過程中打印生產日期，并壓橫折痕。</p><p>　?、诜夂?。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，得到緊密結實的封口。<

32、/p><p>　?、蹨缇０b紙在灌裝之前先通過過氧化氫槽浸漬，進行滅菌處理。H2O2的濃度一般為25%~30%；提高滅菌溫度，可加速初生態(tài)氧的滅菌作用，以80℃為宜。</p><p>　　④干燥。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表面上的溶液，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(tài)氧的滅菌

33、效能，殺掉一部分殘存的細菌。</p><p>　?、轃岱馀c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(xù)熱封，并且將預先貼在內邊緣的PP膠帶牢固粘接。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，為了達到無菌包裝的要求，灌裝管端部一直淹沒在酸奶內。</p><p>　?、薅ㄈ?、壓棱、橫封。裝置

34、由兩對連續(xù)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，橫封利用包裝紙內表面的兩層PE薄膜進行熱封，熱封寬度約16mm，在此寬度上用裁切刀切為上下兩部分，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(huán)，使縱封成圓筒灌裝、定容、壓棱成型-橫封切斷在紙筒連續(xù)不斷運行的情況下一直循環(huán)下去

35、。</p><p>　　3.2.2包裝件的檢驗</p><p>　　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。</p><p>　　對于包裝盒及酸奶，需要檢驗的有：</p><p>　　1.酸奶是否有其它沉淀物。如果發(fā)現(xiàn)有異物，應該對酸奶的生產線進行檢查。</p><p>　　2.包裝盒的密封程度是否良

36、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(xiàn)象，如果有，就要對壓蓋工序進行檢查。</p><p>　　3.酸奶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酸奶內各微生物的濃度，使其符合要求。</p><p>　　對于運輸包裝件，需要檢驗的有：</p><p><b>　　1.沖擊試驗</b>

37、;</p><p>　　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(guī)定的高度突然釋放，使其自由跌落于沖擊墊上形成沖擊。按照試驗規(guī)范，在完成了幾個不同姿勢的若干次跌落后，檢查包裝件的（容器和內裝產品）的完好程度。通過此項試驗，可大大降低酸奶在運輸過程中所遇風險，下面來詳述跌落試驗。</p><p><b>　　①試驗方法：

38、</b></p><p>　　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(tài)將其支撐住；</p><p>　　注：提起高度與預定高度之差不得超過預定高度的±2%。</p><p>　　步驟2：釋放試驗樣品；</p><p>　　注1：面跌落時，試驗樣品的跌落面與水平面之間的夾

39、角不大于2°；</p><p>　　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(guī)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(shù)值為準），使試驗樣品的重力線通過被跌落的棱；</p><p>　　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(guī)定面與沖擊臺面夾角誤差不大于±

40、5°或夾角的10%（以較大的數(shù)值為準），使試驗樣品的重力線通過被跌落的角。</p><p>　　步驟3：試驗后按有關標準或規(guī)定檢查包裝及內裝物的損壞情況。</p><p><b>　　②判定：</b></p><p>　　酸奶企業(yè)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行判定：</p><p&

41、gt;　　包裝紙盒是否破裂（包括紙盒的破裂，變形等）；</p><p><b>　　內容物是否溢出</b></p><p>　　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(xiàn)象。</p><p>　　3.振動試驗。利用專業(yè)的振動試驗臺，測試出包裝件的固有頻率，與汽車運輸?shù)囊话阏駝宇l率相比較。若可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象

42、，則需要改變包裝盒的的排列布置。</p><p>　　3.2.3生產能力驗算</p><p>　　設計方案中預定年產量為2萬T，若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(xiàn)2萬T的年產量。</p><p>　　由選擇的灌裝機可知速度

43、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。</p><p><b>　　4小結與體會</b></p><p>　　一周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)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

44、學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。促進了友誼。</p><p>　　課程設計是我們專業(yè)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(yè)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．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎．</p><p>　　通過這次包裝工藝設計課程設計，

45、本人在多方面都有所提高。通過這次設計，綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產實際知識進行一次設計工作的實際訓練從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作能力，鞏固與擴充了課程所學的內容，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，熟悉了規(guī)范和標準，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。</p><p>　　總之一句話，設計過程有酸有甜有苦有辣，讓我體會了一

46、次人生…</p><p>　　由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。</p><p><b>　　5參考文獻</b></p><p>　　[1] 潘松年. 包裝工藝學 [M]. 北京：印刷工業(yè)出版社.2004.</p><p>　　[2] 馬

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51、　[16] 趙淮. 包裝機械選用手冊 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2000.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 酸奶包裝保護的基本要求與包裝方案設計1</p><p>　　1.1 酸奶包裝保護的基本要求1</p><p>　　1.1.1設計背景1</p>&

52、lt;p>　　1.1.2產品包裝在流通使用過程中的影響因素1</p><p>　　1.1.3產品的包裝要求1</p><p>　　1.2酸奶包裝保護方案設計2</p><p>　　1.2.1酸奶的銷售包裝的定位2</p><p>　　1.2.2酸奶的包裝方案設計2</p><p>　　1.3酸奶包裝的保

53、存期計算2</p><p>　　2 酸奶包裝保護的結構設計與設計計算3</p><p>　　2.1銷售包裝容器的設計與設計計算3</p><p>　　2.1.1銷售包裝容器的結構設計3</p><p>　　2.1.2包裝容器的設計與計算3</p><p>　　2.2 運輸包裝容器的設計與設計計算4</

54、p><p>　　2.2.1運輸包裝容器的結構設計4</p><p>　　2.2.2繪制運輸包裝容器結構設計圖5</p><p>　　2.2.3運輸中抗壓與堆碼強度計算5</p><p>　　3 酸奶包裝工藝設計6</p><p>　　3.1 酸奶包裝工藝規(guī)程的制訂6</p><p>　　3

55、.1.1酸奶的包裝工藝路線的擬定6</p><p>　　3.1.2選用包裝工藝設備7</p><p>　　3.2 包裝工藝過程分析8</p><p>　　3.2.1包裝工序分析8</p><p>　　3.2.2包裝件的檢驗9</p><p>　　3.2.3生產能力驗算10</p><p&