《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第四篇　包装设计基础

第三章　包装容器结构设计

第一节　纸包装容器结构设计

四、其它纸包装容器结构设计

（一）纸袋的结构设计要求

1．小纸袋的结构设计要点

（1）确定小纸袋的结构形式。小纸袋的结构形式很多，国内目前无小纸袋统一规格标准，但可以根据包装要求自行选用已有的结构形式或自行设计。

（2）选择合适的纸张材料。可根据被包装物的要求选择合适的材料。

（3）确定小纸袋的结构尺寸。根据被包装物所需填充容量及填充率要求，设计纸袋扁平状态下的宽、高和底宽尺寸。

（4）选择小纸袋袋底结构。根据容量及承重要求自由确定。

（5）选择小纸袋的接合方式。小纸袋的接合方式主要有粘合法和缝合法，由于小纸袋承重较小可自由确定。

2．大纸袋的结构设计要点

（1）确定大纸袋的层数和用纸。大纸袋一般承重较大，应采用多层结构（大都为4～5层），各层纸袋功用不同，故各层纸张也应不同。纸袋的层数和各层纸定量应考虑被包装物的特性、袋装容量、贮存运输及装卸条件等因素确定。

（2）确定纸袋各部尺寸。大纸袋具体尺寸取决于纸袋包装容量和所用纸张强度。设计上首先按装载量为250～500N初定纸袋尺寸，然后按实际装载量进行强度校核。一般地，取纸袋长宽比为1．5～2．0，可以充分利用纸袋材料。

（3）确定袋底结构。对尖底袋其角撑高度可在75～125mm内自由确定。对于角底袋，袋底尺寸应使纸袋容积最大化（在纸袋材料用量不变的条件下）。

（4）确定袋口的封口方法。可根据密封要求及纸袋材料来选择。常见的封口方法有捆扎法、缝合法、粘合法、热封法等。

（二）纸杯的结构设计

1．纸杯坯料的计算

图4－3－62　纸杯坯料计算图
a．杯身坯料；b．杯底坯料；c．纸杯；d．杯口卷边

见图4－3－62，杯身坯料为扇形，杯底坯料为一圆形。其杯身坯料计算公式为：

R1＝D2sinα＋πdm　　　　（4－3－19）

R2＝D02sinα－2h1cosα　　　　（4－3－20）

θ＝2πsinα＋⑽θ　　　　（4－3－21）

式中　R1———杯身扇形坯料的大半径，mm；　R2———杯身扇形坯料的小半径，mm；　D———纸杯杯口的有效内径，mm；　D0———纸杯杯底内腔直径，mm；　α———纸杯半锥角，（°）；　dm———杯口卷边圈的截面直径，mm；　h1———杯底高，mm；　θ———纸杯扇形坯料中心角，（°）；　⑽θ———考虑杯身纵向接缝重叠增量，一般取⑽θ＝1．5°～2°，或接缝重叠量为5～10mm左右。

在设计上为使成型的杯口卷边平整均匀，扇形杯身坯料在大端应有一倒角，倒角大小由纵缝重叠量来确定。

杯底坯料计算公式为：

D1＝D0＋⑽D1　　　　（4－3－22）

式中　D1———纸杯杯底坯料直径，mm；　D0———纸杯杯底内腔直径，mm；　⑽D1———杯底卷边余量，mm，与杯底高h1有关。

式（4－3－19）～式（4－3－22）中的参数D、D0和α可根据设计要求的纸杯容量按下式确定：

V＝112πH（D2＋D20＋DD0）　　　　（4－3－23）

D＝D0＋2Htgα　　　　（4－3－24）

式中　V———纸杯的计算容量，mm3；　H———纸杯的有效深度，mm。

在纸杯的设计中，半锥角α推荐选用标准锥角系列。

2．纸杯结构设计要点

（1）纸杯形状选择。纸杯形状有圆形、角形、圆筒形等若干种，设计上应根据要求自由选用。一般地，圆形、圆筒形适合于机械化、自动化设备高效率成型制造和充填。

（2）纸杯材料选择。根据被包装物的性质来确定，所有材料必须卫生、无毒。

（3）纸杯圆台半锥角。在机械化、自动化设备成型中，采用标准锥角系列，有利于提高成型模具的加工精度，从而保证纸杯的成型质量。

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