純水機瓦楞紙板電商緩沖包裝設計

吳艷葉+王可可+姜玉

自工業革命以來，全球水資源遭到前所未有的污染和破壞，這便加速了凈水器行業的快速發展，尤其是純水機得到了廣泛的推廣和應用。純水機也叫凈水機、過濾器，是對水質進行深度凈化處理的小型水處理設備。但純水機在儲存、運輸、銷售過程中，極易受到外界因素的影響而受到破壞，因此需要設計性能較好的緩沖結構對其進行保護。

目前，市場上的純水機大多采用泡沫作為緩沖材料，而泡沫材料雖然緩沖性能好、質量輕、生產成本低，但其易燃，燃燒后會釋放有毒氣體，且成型后體積較大，物流成本較高。另外，我國制定了限制泡沫塑料產品生產的相關規定，這就要求企業必須尋找綠色材料來代替泡沫材料。瓦楞紙板憑借加工性能佳、緩沖性能好、環保可回收等優勢逐漸被廣泛應用，而且瓦楞紙板的包裝成本與運輸成本較低，是替代泡沫材料最經濟、環保的選擇。

同時，隨著互聯網技術的飛速發展，網絡購物方式的快速流行，純水機的網絡銷售越來越普遍，這就要求企業對其緩沖包裝進行合理設計。本文，筆者以某品牌純水機為例，介紹其瓦楞紙板電商緩沖包裝的設計過程，供大家參考。

瓦楞紙板電商緩沖包裝設計步驟

瓦楞紙板電商緩沖包裝發展較晚，其設計不像泡沫材料電商緩沖包裝設計一樣有理論依據可循，只能依靠設計者的經驗，具體設計步驟如下。

（1）了解產品流通環境，給出相關參數。

（2）分析產品本身結構特性，確定產品脆值，根據其結構、形狀、性能和緩沖要求，結合雅圖CAD等相關設計軟件設計出緩沖結構。

（3）配材的選擇。根據產品價值高低、性能指標及緩沖要求，選擇瓦楞紙板的楞型、里紙、面紙及芯紙。

（4）設計電商運輸包裝箱。

（5）安全性測試。按照設計圖紙打樣，在實驗室里進行安全性測試。若測試未通過，則調整設計方案，重新測試；若測試通過，即可定案。該步驟一般依靠測試結果或經驗判斷。

產品特性

本文的包裝設計對象為RO-185F廚房純水機，總重量為10kg，產品最大外形尺寸為385mm×185mm×480mm。內裝物有純水機主機、壓力儲水桶、說明書、保修卡、電源、鵝型水龍頭、配件包等，如圖1所示。其中，純水機主機作為緩沖結構設計的主體，主要由主機板、濾管組成。主機板壁薄、受力面積較大；濾管為聚丙烯材料，壁厚為7～10mm左右，壁厚較厚，強度較大，與主機板相比，能承受較大的沖擊力。壓力儲水桶為塑料材質，不需要緩沖，將其固定在箱內即可。配件種類較多，但質量不大，擬設計一配件盒將其裝入，置于箱內，與產品主體不接觸。

本設計采用類比法確定該產品的脆值為60G。運輸方式為純水機主機、壓力儲水桶及配件共同裝箱單臺運輸，毛重為10kg左右，以人工裝卸搬運、貨車運輸為主，發往全國各地。值得注意的是，純水機裝卸過程中需滿足91cm的跌落高度。

緩沖結構設計

1.設計思路

考慮到壓力儲水桶與純水機主機尺寸的關系，設計中將主機站立放置、壓力儲水桶及配件置于主機上面，主機板因背面呈平面狀，受力面積較大，且為機身突出部分，故應重點防護，因此在主機板四周設計緩沖結構保護，底部設計底座用以緩沖固定。壓力儲水桶與瓦楞紙箱內壁的空隙處設計一紙盒，用來放置配件。另外，設計過程中根據經驗在產品的長、寬和高3個方向上均留出大約3cm的緩沖空間。綜合上述分析，利用雅圖CAD軟件設計出純水機緩沖結構效果圖，如圖2所示。

2.尺寸設計

純水機緩沖結構由3部分組成，包括兩個紙卡和一個配件盒。其中，紙卡一采用一片式外折三角形穩定結構，主要用于主機板的重點緩沖保護。同時，當產品受到沖擊時，三角形結構可以很好地吸收沖擊力，從而起到保護產品的作用，且三角形結構本身為穩定結構不易變形。紙卡一效果圖與展開圖如圖3所示。

紙卡二采用并排3個“幾”字形支撐濾管下部，且在上板的對應位置處設計了3個圓孔，用于插入濾管下部，使得產品不發生移動，起到很好的固定作用。上板兩側的結構下折插入下板內，以防下板3個支撐的四邊形變形失去緩沖性能。紙卡二效果圖與展開圖如圖4所示。

各配件置于配件盒內，與壓力儲水桶一起放在主機上方。配件盒內部設計“丁”字形隔板，用于放置濾芯、電源和水龍頭開關、其他三部分配件。配件盒展開圖如圖5所示。

通過以上設計，紙卡及產品組成的緩沖結構的外形尺寸為445mm×245mm×753mm。

3.瓦楞紙板材料選擇

緩沖結構設計中常用的瓦楞紙板有A、C、B、E、AB及BC型。根據產品尺寸、重量及實際經驗判定，本設計中紙卡及配件盒均采用UV形B型單瓦楞紙板，面紙和里紙選用定量為200g/m2的一等普通箱紙板，芯紙選用定量為127g/m2的一等瓦楞原紙。要求瓦楞紙板的耐破度不低于1000kPa，縱向邊壓強度不低于4500N/m。

根據所選材料定量，計算瓦楞紙板定量=內外面紙定量之和+∑（瓦楞原紙定量×收縮率）+膠黏劑定量=200×2+127×1.36+25=597g/m2。其中，B型瓦楞紙板收縮率為1.36，膠黏劑定量為25g/m2。

電商運輸包裝箱設計

1.瓦楞紙板材料選擇

在電子商務背景下，產品的流通環境變得更復雜且不可控，快遞企業的參差不齊更加劇了商品運輸環境的風險性。因此，為保證產品能夠適應各種運輸環境并安全送達消費者手中，純水機電商運輸包裝箱應選用BC型雙瓦楞紙板作為包裝材料，外面紙選用定量為220g/m2的優等牛皮箱紙板，內面紙選用定量為175g/m2的一等牛皮箱紙板，夾芯紙選用定量為127g/m2的一等普通箱紙板，芯紙選用定量為127g/m2一等的瓦楞原紙。要求瓦楞紙板的耐破度不低于1380kPa，縱向邊壓強度不低于7000N/m。

2.箱型設計

純水機產品重量較大，其電商運輸包裝箱的設計應選用底部強度較高的瓦楞紙箱，本設計選用的是0204型瓦楞紙箱，我們根據紙卡及產品組成的最大外形尺寸445mm×245mm×753mm計算得知，純水機電商運輸包裝箱的內尺寸為448mm×248mm×756mm，外尺寸為464mm×264mm×784mm。

試驗驗證

純水機電商緩沖包裝設計完成后，參照運輸包裝試驗相關國家標準，在標準溫濕度條件下，即溫度（23±2）℃，相對濕度（50±2）%，分別對產品進行跌落試驗、振動試驗和壓力試驗，具體試驗項目與結果如表1所示。

通過以上試驗驗證可知，本文設計的純水機電商緩沖包裝具有較好的保護性能，能夠完全取代現有泡沫材料，保護產品不受損壞，符合綠色包裝要求，具有極大的推廣應用價值。