发布时间:2024-01-26 14:55:43
绪论:一篇引人入胜的包装与材料工程,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

包装工程是人们运用包装学知识,在社会、经济、资源及时间等因素限制范围内,为满足包装的主要功能而采取的各种技术活动。现代包装是指具有一定科学技术、艺术、经济、社会含量的包装材料、包装容器和包装操作活动的总称,这决定了包装工程是一门实践性较强的应用学科。工程实践能力需要在掌握一定理论知识的基础上,经过有目的、有计划、有组织的系统训练后才能获得。
1 包装工程概述 包装工程是一个“工(程)”、“艺(术)”结合,多科交叉的应用技术学科。包装工程具有以工为主,“工”、“艺”结合,强基础,宽口径,注重实践等特点。80 年代, 我国包装工业进入了发展腾飞时期, 成为国民经济中举足轻重的支柱产业。应现代包装工程科学技术进步的需求, 1987 年和1989 年先后成立了全国包装设计研究会( 筹) 和中国振动工程学会包装动力学专业委员会, 并挂靠于浙江大学。十多年来,我国依托知名重点大学科研和技术基础, 工作辐射至全国十五个省市, 五百多名会员分布于国内主要高校、包装研究机构和大中型包装企事业单位。和美国、加拿大、新加坡等国家的包装科技、教育组织建立了国际合作交流关系, 为推动我国包装的现代化进程起到了积极的作用。
2 包装工程的现状分析
包装具有悠久的历史,随着经济和社会的发展,科学技术的进步和人们生活水平的不断提高,包装工业得到了迅速发展。近5年,我国包装工业总产值平均每年以20% 的速度增长,2010年包装工业总产值为8600亿元,2011年包装工业总产值为10000亿元,在国民经济42个主要行业中居14位,为经济和社会的发展做出了不可或缺的贡献。目前我国已成为世界第二包装大国,但还不是包装强国,还存在着包装工业技术比较落后,企业科技创新和新产品开发能力不足,产品缺少自主知识产权,企业核心竞争力不强等问题,与美国、日本等包装强国相比还有较大差距。因此,必须加强包装行业的科学研究和技术创新,全面促进企业的技术进步和提高管理水平,建设包装强国。
2.1包装工程的简单介绍包装工程专业分布在农业、食品、轻工、商业、综合性、工科等院校,依托机械工程学科的有27所,依托食品科学与工程学科的有12所,依托材料科学与工程学科的有8所,依托轻工技术与工程、化学工程学科的有6所,依托印刷、艺术、出版学科专业的有9所,依托其他工程技术学科的有10所。
20多年来,由于我国教育事业的不断进步不断发展,各大高校为我们培育了一代又一代的高质量高品质额包装工程的专业化人才,为我国包装事业的发展,经济的进步提供了强有力的支持。极大的推动了我国包装产业的额进步跟发展。但与国外包装高等教育半个多世纪的历史相比,我国包装教育历史还不到30年,包装工程专业的学科基础较薄弱,知识体系也不完善,包装工程专业还有待进一步创新和发展。
3、目前我国包装工程专业存在的问题
从课程体系的角度来看,存在如下一些问题[5]:包装工程专业课程体系缺乏完整性,相关课程的内容安排前后衔接尚有欠缺,部分课程内容有重复现象;专业课的学时减少与包装工程的课程容量大之间存在较突出的矛盾;缺少综合性较强的包装工程设计案例分析教材;实践性教学环节由于设备、耗材等原因始终跟不上;传统的教学方法不能激发学生的学习自主性,学生的创新意识和能力得不到培养。
4、专业建设的基本思想 确立包装工程特色专业建设与改革的中心环节。根据包装行业与市场对包装工程综合设计型人才的需求,调整课程体系设置,依据所需的知识、能力和素质结构,重组课程结构,整体优化教学计划,确定核心课程及相应的教学大纲,确定实践要求及实践课程的教学大纲;研究基于完整包装解决方案的包装工程专业综合设计型人才创新意识的培养目标与方案,改革现有教学方法和手段;组织编写更多更好的思想应用于包装工程。
5 包装工程的内容和特点 目前我国的包装主要研究和应用的重点是包装理论、技术方法、结构设计、包装测试、包装材料强度和结构; 同时发挥多科性综合大学的优势, 在计算机辅助设计、包装机械、市场营销、管理以及造型设计诸方面开展工作。 计算机与测试技术可为包装工程设计提供计算、分析、实验和数据处理的手段,以提高包装设计的质量、效率,并适应现代包装工程高速化、智能化、自动化的要求。应包括包装CAD、包装测试技术、包装自动控制等。
专业建设与教育改革的关键问题
整体包装解决方案是整合营销理念在包装行业中的应用,是包装供应(制造)商向用户提供的从包装材料的选取、供应商的遴选,到包装方案设计、制作,到物流配送直至面向终端用户的一整套系统服务。这是包装系统设计更的统筹考虑范畴。 在教学改革过程中,明确确立完整包装解决方案的思想后,应引导学生改变传统固有的包装设计理念,在学生中针对系统设计、大工程设计等设计思维模式进行培训,将实践动手能力的训练作为重点,尽量与实际课题相结合。培养实践动手能力的同时加强学生自主创新能力的培养。4结束语
现代的包装工程是许多技术的综合运用,因此我们应该加强各个方面的技术的应用,从包装产品的特点,性能,运输。储藏。安全,销售等等很多方面考虑包装工程的要求。包装工程还有一个重要的步骤就是包装材料的问题。包装材料的好坏是包装完成的第一步,也是最重要的一个步骤。如果包装材料都不好的话,包装的任何一部都无法进行。不仅要包装包装的安全完整,还要做到美观,包装材料的安全完整美观才能吸引消费者额眼球,我们应该以最安全完整的包装材料达到最完美的包装效果,让我们的包装发挥最大的视觉冲击。吸引更多更广的消费者。 培养学生具备综合系统包装工程设计,能够提供完整包装解决方案的能力,实现的关键除了建立大工程设计和系统设计的意识之外,尽可能多地接触实践案例是至关重要的,我们利用一切有效途径,如实习、实习基地课题项目、企业生产视频分析、课堂案例讨论、课程综合设计、毕业设计等手段,由浅入深、逐渐强化,切实培养学生的能力。在完整包装解决方案的思想指导下进行人才培养方案的制订,满足市场和企业的需要;针对这种需要,可以应企业要求对学生进行订单式培养,使其专业综合设计能力最大效能地为企业所用、为市场所用,推动包装产业的快速发展,并为全国包装教育改革提供有益参考。
参考文献:
[1]潘懋元.高等学校教学原理与方法[M].北京:人民教育出版社,2010:1-8.
[2]徐礼华,王红.土木工程专业实践教学体系的构建[J].河海大学学报:哲学社会
[3]吴若梅,梁军,刘玉生.循环经济模式的包装工程绿色循环系统研究[J].中国包装,2006(3):50-52.
[4]宋宝丰,陈洪,向红,等.美国msu包装学院人才培养特色及其启发[J].包装工程,2002,(6):107-111.
[5]湖南工业大学研究生处,中国包装联合会包装教育委员会秘书处.增设“包装工程”为一级学科的可行性论证[J].包装学报,2010,(1):1-7
[6]王志伟.包装工程教学改革的研究与实践[J].包装工程,2003,(4):149-151.
学科建设是高等院校发展中的一项重要内容,是高等学校的根本性建设,是不断增强学校办学能力,促进学校规模、结构、质量、效益的全面提高,提高教育教学质量和科学研究学术水平的基础,它影响与决定着学校的发展水平与特色。加强学科建设,提高办学层次,主动适应经济建设及社会发展需要,建立起结构优化,布局合理,并形成相应的学科支撑体系,发挥高等学校的多学科优势,促进各学科之间的交叉渗透,促进学科建设的健康发展,是高等院校所面临的重要课题。
包装工程是一门新兴的学科群[1],近几年来发展迅速,其学科内容牵涉理、工、文、管、美等多学科。作为一个行业体系,已初步形成了一个涉及商品生产、流通和市场销售等多种环节和跨国民经济多个领域的大行业,专业服务面几乎横跨商品生产各个部门,包装从其起源开始,从单一的功能结构发展成为多种功能结构的组合,形成了一个多种学科群体,学科内容不断交叉与渗透,并将不断予以补充和发展
1 包装工程与其它学科间的交叉渗透与支撑的体系
包装工程既有自然科学属性,又有社会科学属性,同时具有交叉、渗透、边缘、群体学科支撑的特点,而包装学科内部分工越来越细,其相互作用和制约关系越来越强,包装工程学科体系可以具体地描绘成如图1所示的关系。包装工程学科作为一个主系统,它包含了许多学科分支。研究包装工程学科,必须从包装整体出发,探索包装工程学科与各相关学科间的关系、相关学科内部间的关系以及包装工程学科与其它外部学科间的关系,探索包装工程学科的组成、结构、功能及发展变化规律。
例如:材料科学是包装科学的基础及重要分支。包装科学技术必需以材料为依托,包装科学技术的发展将激励和促进包装系统学科存在交叉和发展,任何系统不是孤立或封闭的,而是开放的。系统总存在于一定的环境之中,同时受到内部环境和外部环境的共同制约和影响。这种作用,必然导致包装学科体系内外的交叉渗透和不断发展。
随着社会大系统的发展,包装产品不仅仅是一种生理需要,而同时也正逐渐形成一种心理需要,通过包装人类获得了生理和心理上的享受。因此,包装心理学逐渐被人们认识和研究,并且已成为研究包装科学的重要内容,同时也完善了包装科学体系。食品包装科学的发展同样是多学科交叉渗透和发展的结果。物理化学、食品及微生物学、材科学等学科必将相互渗透,并共同成为食品包装科学的重要内容。人类社会发展至今,对食品包装提出了更高的要求,保鲜、无菌等包装工艺技术将更要求以上多种学科的不断渗透、研究和发展。当今,包装科学体系又增添了一个新的学科分支,即环境学。它主要研究包装与环境之间的相互关系。包装理应造福于人类和社会,但大量的包装废弃物却构成了对生态环境的破坏。因此,在研究包装科学的同时,必须研究环境要素,即包装废弃物的产生和处理问题。同时也必然存在包装科学体系内学科间的依存关系,如材料与环境之间的关系没有环境学的研究,包装科学体系至少是不完整的。
2 包装工程学科的特征
2.1 综合性特征
综合学科具有多学科相互交叉和高度综合的特征。一般均是社会科学,自然科学,工程技术交叉共融的产物。包装工程学科也不例外,不但包容了文理工管众多学科的理论知识,同时也包容了各学科的实用和前沿技术。包装工程学科包括包装材料、包装机械、包装设计、包装技术、包装印刷、包装管理等众多分支,这些分支间的显著差别尚且不说,就是每个分支内部又有着性质完全不同的内涵。比如属于包装材料分支的塑料、金属、玻璃、纸质4大包装就应属不同学科。其金属类包装属金属材料学科,玻璃类包装属硅酸盐学科、塑料类包装属高分子材料学科,纸质类包装属轻工纸业学科。它们之间原属的学科不但大相径庭,其自身的原料来源、物料性质、加工制做等更有着本质的区别。再比如,包装设计又分为包装装潢设计、包装造型设计、包装结构设计等分支。包装装潢设计属文科范畴,更具艺术特征,包装造型设计属文科范畴,也有理工科属性,包装结构设计更突出地体现在工业包装方面,有更多的工科属性,它们之间既相互关联,又有本质上的区别。可以看出,包装工程学科的综合性特征十分突出,是所有学科中比较少见且具有典型和代表意义的综合学科。转贴于
2.2 社会性特征
包装工程学科是当今备受社会关注的学科门类之一,没有哪一个学科与社会的关系如此密切,也没有哪一个学科与人民日常生活息息相关。包装制品主要是在物流过程中发挥功能,其用量大,存续周期短,这就决定了包装对资源和能源的大量甚至过量地消耗,功能完成后的包装废弃物对环境又造成了严重的影响甚至污染。比如塑料包装制品的原料为石油,这就存在着与动力燃料争资源的矛盾,其废弃物所造成的“白色污染”已成为触目惊心的社会公害。外包装对社会的整体形象有着很大的关系。商业包装的展示功能不但对销售活动、购物心里有着明显的作用,而且还能显示商业活动和社会面貌的艺术品位与文明程度。可以看出,包装对社会的物质文明、精神文明有着密切的关系。经济和商业活动与包装密不可分,人们的日常生活离不开包装,包装的废弃物还需要科学、及时的予以处理。总之,包装与社会活动的关系最为紧密,没有哪一个行业像包装这样对社会的积极作用和消极影响如此强烈。
2.3 国际性特征
当今包装工程学科的研究与实践必须考虑全球性因素及其间的复杂相互关系。包装不但与世界经济、科技的发展有着密切的关系,而且与世界各国的文化、历史、宗教和风俗等密切相关。因此包装工作者更需要有强烈的国际意识。因包装直接影响着国际间的相互贸易,对世界经济的发展作用重大,因此,较之其它行业较早地出现了世界包装组织(WPO),亚洲包装联盟(APE)等国际性的专业组织,发达国家和我国的包装专业组织也都在世界上有较大的影响,这是包装工程学科国际性特征的标志之一。包装制品随着国际贸易进行着跨国流通,这就决定了包装工程学科必然包含国际法律法规、WTO组织、各国国情、宗教信仰和风俗习惯等不可或缺的国际性知识。不是由于商品自身,而仅由包装问题所导致的国际贸易摩擦、失误和损失屡见不鲜。可以说在货物贸易、商品流通领域包装的国际属性最为突出。
2.4 创新性特征
包装工程学科是不断地借鉴其它学科的研究成果和实用技术,并结合自身的理论与实践而不断创新和超前发展的学科。塑料的出现引发了包装业的一次历史性变革,塑料迅速成了大量使用的包装材料。塑料在包装工程界的广泛应用,扩大了包装工程学科的内涵,并产生了塑料成型、塑料表面印刷、塑料复合与密封等属于包装学科的新兴技术。力学与包装工程技术相结合产生了“包装动力学”这门既具有理论高度又具有应用价值的边缘学科,成为包装工程学科中的一个重要分支。为了实现社会的可持续发展,为了营造人类生存的良好环境,更要求包装工程学科要不断地发展和创新。当今颇具生命力的“绿色包装”就是社会要求包装工程技术创新和超前发展的典型代表。
3 包装工程学科建设的问题
随着科学技术的进步,社会经济的发展.高等教育体制改革的不断深入,对综合性大学的学科建设提出了新的要求。要使高等院校的学科建设健康稳定的发展,在高校整体建设中发挥主导作用,必须开展和加强学科的交叉研究,保持学科建没的可持续发展。
高等院校学科建设的主要内容涉及学科梯队的建设、教学及科研基地的建设、学术水平的提高以及各种支撑条件的建设。培养一批高层次的科技创新人才和年青的学科带头人是学科建设的主要任务。综合性大学具有多学科的优势,为开展学科交叉研究,培养高层次科技人才提供了良好的条件。
一流的大学需要一流的学科作支撑,一流的学科需要—流的师资队伍作保证。2l世纪高层次科技人才的培养要注重基础学科和应用学科的协调发展,理论人才和应用人才并重的培养模式,发挥综合性大学学科门类齐全.师资队伍雄厚的优势,全面推进素质教育,加强创新能力的培养。努力创建新的办学模式和学科发展机制,构建多学科、跨学科的课程体系,开展文理科结合的教学内容,体现知识、能力、素质三位一体协调发展的人才培养新思想。鼓励文理交叉,理工渗透,促进学科建设健康发展.培养适应现代化建设所需的高层次科技创新人才。转贴于
多学科的交叉融合是21世纪科技发展的重要趋势,随着信息时代的到来和科技经济的迅猛发展,科学研究的高度综合化、系统化、整体化的趋势越来越明显。高校的科技工作必须适应现代科技发展的要求,发挥多学科综合的优势,鼓励多学科的交叉渗透和融合,开展跨学科的交叉研究,促进学科建设的可持续发展。
0.引言
我国已成为世界上最大的机电产品加工、制造基地。机电产品的行业的发展离不开包装,而包装的最大消耗材料是木材,我国每年机电产品包装所消耗的优质原木达1000多万立方米,约占全国商品木材年使用量的1/6。推进机电产品包装节材代木工作,对于节约优质木材,保护森林资源和生态环境,具有重要意义。这既是建设资源节约型、环境友好型社会的要求,更是促进我国机电产品包装升级,加快与国际接轨的现实需要。
1.大型机电产品包装行业面临的问题
随着国际国内市场对木质包装的要求越来越严,我国机电产品的包装的材料制造及运用研究显得尤为迫切。诸如,复杂运输条件与极端环境下代木材料与型材的环境适应性研究,代木材料制造与应用全过程低碳化研究,代木材料结构与其材料力学性能研究,大型重载包装箱的个性结构化软件设计,代木材料快速高效成型设备的研制与工程化,代木材料质量在线无损检测技术等均未深入涉足。木质包装的材料制造及运用领域普遍存在包装不规范、过度使用材料、防湿与阻燃性能差、包装档次低、无法回收使用等问题,这些技术的缺失与包装质量上的缺陷直接影响了机电产品的安全保护与出口竞争能力。
2.推广机电产品包装节材代木的技术影响因素
随着国家发展绿色经济,节能减排政策的出台和企业社会责任感的增强,我国在机电产品包装节材代木方面进行了积极探索。如单板层积材、农作物秸秆板、竹胶板、重型瓦楞纸板、蜂窝纸板、钢木混合结构,其性能与木材接近,价格适当,原材料来源丰富,特别适合在机电产品包装中推广。但这些材料的生产企业档次参差不齐,生产设备能力相差较大,工艺流程不够统一,缺乏相应的检测手段,因此,生产出的成品质量差别较大,性能也不够稳定,影响了节材代木项目的广泛推广。
大型机电产品的包装不同于一般产品包装,是技术含量较高的功能性产品包装,需满足大型机电产品在储存、吊装、运输过程的功能性要求。机电产品包装是装备制造业生产全过程的重要环节,是包装工业的重要组成部分,特别是与国民经济和国防建设关系较为密切的重大装备的产品包装,即大型、精密、贵重、单件、小批量,其包装性能要求很高。
我国机电产品木质包装存在着包装不规范、过度使用材料、防潮防湿阻燃性能差、包装档次低、回收使用困难、循环利用率低等问题,直接影响了机电产品出口的竞争力。目前只能根据产品尺寸,选用包装箱尺寸与构件尺寸,不能对包装结构的受力状态与响应做出准确预估,包装箱要么浪费材料,要么存在安全隐患。
3.行业发展亟待解决的共性关键技术问题
鉴于我国机电产品包装代木材料发展尚处于初级阶段,企业规模小,生产技术水平落后,创新能力差,急需及早在制造与应用的全过程推行低碳化,以期真正实现既节约木材又保护环境、减耗能源。
当前需从循环经济的减量化(Reduce)、重复利用(Reuse)和循环再生(Recycle)三大原则入手,进行代木材料制造与应用低碳化加工技术研究。根据减量化原则,重点推进节约化生产加工技术,实现高性价比。积极开发代木材料新型结构材、组合式型材与优化通用结构材,大幅度降低代木材使用量;根据再利用原则,重点开发代木材料加工工艺及其技术(如竹木复合、木塑复合材料加工及其工艺等)的研究,以期提高新型代木材料的综合机械性能,延长包装代木材料的使用周期,逐步减少包装代木材料的一次性用品;根据再循环原则,针对机电产品的结构特点,从代木包装材料板材及型材的系列化、标准化入手,重点研究机电产品包装材的模块化与组合化技术,并按照行业要求制定全国统一规范,以便优化和综合利用包装材料,并使包装制品制造方便、组装简捷、应用可靠、便于回收利用,应最大限度减少包装过程中的螺钉的使用(量),有利于包装板材及型材的循环利用。
3.1专门用于机电产品包装高强代木材料的研究与开发
专门用于机电产品包装的代木材料的工艺性能、结构优化、绿色制造技术主要包括以下几个方面:
(1)利用速生树种木材(杨树、桉树)制造高强度包装结构材的关键技术。
攻关技术有:小径级木材高出材率旋切技术,3-5mm厚单板均匀旋切技术;快速单板接长技术和设备;高强度单板层积材热压技术。
(2)利用农作物秸秆制造包装箱用材的关键技术。
攻关技术有:农作物秸秆的收集和贮存技术;农作物秸秆的新型胶粘剂技术;麦秸/稻草秸秆的纤维制备技术;秸秆板防潮和防霉技术等。
(3)利用竹木复合材料、木塑复合材料制造包装箱的关键技术。
攻关技术有:竹片与木材单板界面调控技术;竹片的施胶技术;增强竹片在板坯结构中的合理配置技术;复合板坯的铺装和热压技术等。
(4)循环利用废弃木质材料制造包装箱用材的关键技术。
攻关技术有:废旧木材的破碎技术与设备;废旧木材的清洁技术与设备(去除金属、砂石、泥土以及混入其中的塑料、油漆及贴面材料等)。
(5)提高蜂窝纸板防潮、强度等性能的原纸生产关键技术。
攻关技术有:专用高强、防水、防潮瓦楞原纸制浆造纸技术;废纸浆高浓高效纤维分级、筛分技术开发与产业化;不同状态废纸筛浆设备筛(孔)缝特征对不同浓度的非牛顿型纸浆纤维悬浮液筛分的阻力特性研究与工程验证;蜂窝纸板的缓冲动力学性能研究。
3.2大型包装箱结构设计理论研究与设计软件开发
机电产品的主要运输方式为陆运与水运。陆运的紧急刹车和道路崎岖与水运的风浪撞击和颠簸都会产生剧烈冲击与振动。冲击是一种破坏性很强的瞬态载荷,历时短、能量高度集中,会产生严重、甚至是破坏性的影响;振动引起的通常为随机载荷,对包装箱影响是累积损伤。它们对结构的破坏与损伤既与载荷强度频率有关,又与结构本身的刚度与动态性能密切相关。然而,关于代木材料包装箱在冲击与振动情况下的动态性能的适应性,目前全行业尚无系统的针对性研究。
目前,我国通用及大型重载机电产品包装箱的设计基本上仍停留在放大设计、类比设计、测绘设计等经验设计阶段,我国大型重载机械设备快速发展,与运输包装技术可靠性设计水平极不相称,急需根据广义振动有限元法和避免共振可靠性分析方法,提供基于载荷、强度、重心位置、运输条件(温度、湿度、路面状况)及相互作用完整信息的系统级的可靠建模路径,规范组合式、通用化可靠性设计方法,建立能反映包装“共因失效”的表决系统参数化模型,疲劳可靠性应力-寿命模型及可靠性寿命计算的当量模型,解决我国大型重载机电产品包装箱可靠性设计的关键技术。同时应开展对通用包装制品材料和包装制品力学性能分析、结构优化与工程化研究。重点研究不同代木材料的力学性能、包装制品结构与结构件、联接件、结构联接件等的力学性能,为包装制品的设计和结构优化提供科学的理论依据,在此基础上提出规范严格的不同承重结构材的尺寸界定、并制定相应标准,包括:
(1)包装材料力学性能研究(生物质材料物理力学性能指标、材料本构关系、材料等级)。
(2)大型包装箱安全等级(包装箱的重要性分级、可靠度设计)。
(3)包装箱载荷规范化、标准化(静力荷载、各种运载条件下动力作用、温度应力、施工荷载等)。
(4)包装箱结构分析方法(力学模型、结构计算的一般规定、静力与动力分析方法)。
(5)复杂运输条件下大型包装结构构造设计(节点设计、连接、节点承载力与变形验算方法),突破的关键是充分利用仿真技术,以包装箱结构与构件的动态性能研究为切入点,剖析其结构与材料的固有动态性能,解决动态载荷作用下的响应性差的问题。并由此为基础,通过调整结构布局、采用合理的结构型式,选取匹配的构件材料等并进行实物化试验研究与工程化。
(6)极端气候环境下包装箱耐候性研究(风吹、日晒、雨淋、温度变化等条件的耐候性研究与设计),针对重载包装箱,重点开发利用运输过程中的风能、太阳能等自然条件,实施箱内环境的温度、湿度等自动调节技术。
(7)大型重载机电产品包装箱动态可靠性设计软件开发。
3.3机电产品包装代木材料制造专用设备研究与开发
(1)基于高频、微波与靶向喷蒸热压技术的快速高效成型设备研究与工程化。
国内单板层积材的成型大多采用常规接触式热压法,板材芯层温升是由板面逐层传导。由于木材的导热系数小,传热慢,压制厚度为30cm的单板层积材需6-8小时。对较厚的层积材,因传导途经长,层芯温升慢,往往表层胶粘剂已固化过度,而芯层固化温度尚不足,不仅影响质量,而且效率低,又耗能,加之单板旋切厚度不均,生产工艺规范的非可控因素影响较大。同批次的产品质量差异,给推行组合化、标准化、通用化制造包装箱形成极大障碍。
微波与高频技术这两种加热方法皆为场能作用于介质分子,选择性强,加热迅速均匀,效率高,耗能低,将显著提高层积材的质量。因此,基于高频与微波技术的快速高效成型设备的研制与工程化乃当务之急。
同样,带有靶向喷蒸装置的大吨位热压系统的制造技术、板坯芯层温度与含水率控制技术,是重型机电产品包装用单板层积材快速热压成型技术的关键突破口,有待开发并工程化。
(2)基于计算机视觉、X射线与超声波的无损检测技术。
重点研究型材质量检测设备及仪器仪表,层积材流水生产线等生产状况的在线检测与监控,需要突破的关键技术是:承载梁材料的主要缺陷识别及剔除等无损检测技术与装备,以及层积材加工刀具与材料切削性能的研究。
(3)是针对高强度秸杆板、竹木复合板、竹木复合梁等产品流水生产线的关键技术装备的填平补齐;针对高强度秸杆板、竹木复合板、竹木复合梁等产品流水生产线自动控制系统的研究与开发。
(4)代木包装材料成型模具研究、开发及工程化,开展包装产品的代木材料高温热压模具(包括包装用标准化托盘、包装内衬、包装用人造板圆桶以及各种异型包装容器等产品的代木材料高温热压模具)设计研究与工程化。
3.4机电产品包装代木标准化与产业化研究
3.4.1机电产品包装专用层积材目标性能代表值的确定
按照国家单板层积材标准GB/T20241-2006的规定,以多层整幅(或经拼接)单板按顺纹为主组坯胶合而成的板材均称为单板层积材。机电包装用单板层积材属于结构用单板层积材,应具有良好的耐水性、耐候性和力学性能。但是,以不同树种原料、不同厚度单板、不同种类胶粘剂、不同接长单板和组坯方式以及不同压缩率制造的单板层积材的物理力学性能往往相差甚远。机电产品种类繁多,承载重则达几十吨,上百吨,轻则几十公斤或几百公斤。因此,其包装对单板层积材的性能要求也不尽相同。当前国内层积材制造厂尚无统一的有关实现目标性能代表值的工艺参数选定体系。
全行业急需根据机电产品特点确定采用单板层积材的等级(长度和厚度模数、强度指标和耐候性指标等),然后根据不同的等级研究制定单板层积材制造技术规范,包括原料树种、胶粘剂种类、单板接长方式、板坯压缩率以及强度指标等。
3.4.2建立包装节材代木模块化、组合化设计标准体系
为了使包装材料制品制造方便、组装简捷、应用可靠,便于回收利用,需开展节材代木包装制品的组合化、模块化,组合式型材研究设计,并按照行业要求制定全国统一规范,以便优化和综合利用包装材料。
3.4.3建立包装节材代木专业检验机构、评价体系和成果推广应用体系
研究制定机电产品包装节材代木评价办法,建立或授权经过资质认定的专业检测机构,对节材代木产品和企业进行评估,以确认其是否符合节材代木包装的要求;在已有试点企业的基础上,更大规模地进行节材代木包装材料的推广应用,以期大部分取代现在广泛使用的木材包装,在全国机电行业中推广应用;研究制定机电产品包装节材代木产业化的制度激励机制、产业发展的外部支撑环境以及相关的经济政策和法规;机电产品包装节材代木的技术创新、成果转化应着重于向现实生产力转化,着力于科技成果的工程化和系统集成,加快成果推广与应用。
4.结束语
在环境保护和资源约束的政策背景下,加上我国丰富人工速生林和农作物秸秆的再生资源保障,机电产品包装已经成为木材节约工作的重点行业,中国将建成集国内机电产品包装材料与设备研发、包装箱结构设计、性能测试和评价、相关标准制订、技术与信息服务、人才引进与培训为一体的综合性平台及具有可持续发展和国际竞争力的研发与工程化基地,机电产品包装节材代木也一定会成为我国木材节约代用工程的重要突破口。
【参考文献】
[1]木材节约发展中心.中国木材节约代用工作实用手册[M].中国物资出版社,2011,8.
[2]苏世伟,聂影,杨红强.关于机电产品包装节材代木发展的思考[J].林业经济,2011,(11).
[3]何玲莉,聂影,苏世伟.机电产品包装节材代木科技成果转化探讨[J].木材加工机械,2012,(1).