电子产品包装材料浅析

时间：2021-04-11 10:21:22 材料毕业论文我要投稿

电子产品包装材料浅析

　　摘要：包装作为电子产品在流通及存储过程中的保护和存储介质，其首要作用是保护电子产品，而包装材料作为构成包装产品的基础，是影响电子产品包装质量的重要因素之一，因此正确选择与应用包装材料具有重要的经济和现实意义。本文重点介绍了电子产品包装常用材料及新型包装材料，并对其优缺点进行了分析，目的在于为包装产品企业及电子产品生产企业更好地选择包装材料提供参考。

　　关键词：电子产品材料包装

　　引言

　　随着科技的进步，作为高新技术重要标志的电子产品，发展迅速[1]。借助国际发展大环境，我国也已成为世界电子信息产品制造和出口的大国，电子产品出口额呈现逐年增加的趋势。随着我国由制造大国向创新大国的战略规划的贯彻和实施，电子产业，特别是一些高新技术电子产品，如智能手机、电脑、智能家电及其他精密仪器等，必然会迎来新一轮的快速发展。

　　电子产品属于技术密集型产品，随着科技的日益进步，电子元器件已经发展到超大规模集成电路，电子零部件变得更加精细复杂，因此，其对外部环境要求也变得越来越高[2]。包装作为电子产品在流通及存储过程中的保护和存储介质，其首要作用是保护电子产品，只有保证包装产品合理的结构设计和高的质量，才能使电子产品在运输及存储过程中避免因受潮和机械冲击而受到损害，影响产品的正常外观与使用功能[3]。包装材料作为包装产品的基础，其选择的合理与否直接关系到电子产品的安全和经济成本，因此正确选择包装材料具有重要意义。

　　电子产品的包装由外包装和内包装组成，相应的材料主要分为：外包装材料和内部包装材料两大类。

　　一、外包装材料

　　由于外部包装直接暴露在外部环境中，因此外部包装材料的合理选择能有效保护内部产品免受损坏。目前电子产品使用的外部包装材料主要有：木质包装和纸质包装。

　　1.1 木质包装材料

　　木质包装材料适合用来制作体积较大、质量较重、长距离运输的精密电子设备产品的外包装。常用的天然木质包装材料主要有：红松、白松、落叶松以及马尾松。其具有以下优点：(1)抗机械损伤能力强，堆垛载荷承载水平高;(2)强度高，缓冲性能好;(3)取材广泛，制作容易，易于回收;(4)生物材质，益于环保[2]。

　　但是由于我国人口多，森林资源比较匮乏，用天然木质包装材料制作包装产品已经不符合绿色环保的要求，且由于很多国家对进境木质包装都采取了严格的检验检疫限制，因此使用天然木材制作的木箱包装的使用量已呈现日益减少的趋势[4]。

　　然而经过干燥和热压等一些列特殊工序处理后制造的人造板，由于其材料来源广泛(主要利用农林生物资源，如竹林、农作物秸秆等)、结构强度与纯木质材料相当，且具有检疫检验方面的优势，已成为了目前发展迅速的木质包装材料。主要有：定向刨花板、胶合板和单板层积材等。

　　1.2 纸质包装材料

　　纸包装材料不仅能满足大部分电子产品对包装的质量要求，而且适应了当前绿色环保的趋势，因此纸质成为当前在电子产品包装中使用最为广泛的材料之一。其中瓦楞纸(如图1)作为包装材料已有一百多年的应用历史[5]，技术十分成熟，应用广泛。

　　所谓瓦楞纸又称为“波纹纸板”，由至少一层瓦楞纸和一层箱板纸(也叫箱纸板)粘合而成，具有较好的弹性和延伸性。随着技术、材料的不断进步，瓦楞纸新产品不断被开发，目前已发展出多种类型，如：峰窝纸、重型瓦楞纸、特种瓦楞纸、增强夹心瓦楞纸板以及微型瓦楞纸。微型瓦楞纸板(如图2所示)更是以质量轻、抗压强度高以及缓冲性能好等特点，得到了电子产品生产企业的广泛关注和应用，需求也在不断增加。

　　纸质包装材料还具有：价格低，原料丰富，可进行大批量生产，易回收，可降解，环保等诸多优势[6]。此外通过在纸质材料表面涂覆处理，还能起到防潮的作用。

　　二、内包装材料

　　内包装的主要作用是为电子产品提供固定和缓冲，因此更注重材料的成型性能及受到外力作用时包装对冲击振动的缓冲性能。目前比较常见的电子产品内包装材料有塑料和纸浆两类。其中塑料包装材料又分为：发泡塑料和气垫薄膜。

　　2.1 发泡塑料

　　发泡塑料是大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的.一类高分子材料(如图3)，其具有以下几方面优势：(1)良好的成形性能，能根据产品的形状制造出相应的结构和外形;(2)较大的可压缩回弹性，能有效地缓冲电子产品在运输过程中的振动和冲击;(3)质量轻，材料用量少。被广泛地应用于制造电子产品的内部包材。

　　电子产品常用的发泡塑料有：PU(发泡聚氨酯)、EPS(发泡聚苯乙烯)以及EPE(发泡聚乙烯)等[7]。其中EPS由于性能可靠及加工性能优异，被大量应用于电子产品。但其在使用过程中存在大量的问题，如难以生物可降解和高温下会析出双酚类等有毒物质等，引起了严重的“白色污染”，显然不符合当前我国“环保”要求。EPE是一种环保材料，主要用于脆性易碎产品的包装缓冲材料，但是成本较高。

　　2.2 气垫薄膜

　　气垫薄膜(如图4)也称气泡薄膜，是在两层塑料薄膜之间采用特殊的方法封入空气，使薄膜之间连续均匀地形成气泡，主要是靠气泡内的空气来吸收冲击和振动能量，从而起到缓冲的作用以保护电子产品。气泡有圆形、半圆形、钟罩形等形状，气泡薄膜，对于轻型电子产品能提供很好的保护效果。

　　其优点是：(1)能被任意剪切，用于包装几乎所有形状的电子产品;(2)柔软，缓冲性能好;(3)成本相对低廉。

　　缺点是：(1)易受环境温度影响而发生明显的热胀冷缩现象，引起产品不必要的损坏;(2)承重能力较差，不适于包装重量大的电子产品;(3)抗戳穿能力差，不适于作为带锐角电子产品的缓冲材料;(4)塑料制品，不易降解，污染环境。

　　2.3 纸质类

　　纸浆模塑(如图5所示)是以废旧纸张中的再生浆或者植物纤维浆为基础，经过专门的工艺处理制成的不同类型和用途的内包装。由于这种材料不仅具有EPS泡沫塑料的优点，而且相比EPS，具有节省资源，保护生态的优势，近年来，已经成为发展较快的缓冲包装材料，正在逐渐取代EPS发泡塑料。

　　相比传统的EPS泡沫塑料，纸浆模塑主要依靠结构单元以及其组合的几何形状来实现对震动和冲击的缓冲作用，而不是发泡材料受力后自身的形变来吸收外界的能量。故其缓冲性能要低于 EPS。目前主要用作手机、打印机等体积小、重量轻的电子产品和通信产品的内包装材料，对于大型电子产品，其效果并不理想。

　　2.4 植物纤维发泡材料

　　综上所述，可以知道在内包装材料中，虽然EPS污染环境，但是相比气垫塑料和纸浆模塑包装材料，由于其对电子产品的良好的保护效果以及低廉的价格优势，在我国电子产品用包装材料中仍然占据着很大的市场份额。

　　然而随着我国对环境保护的日益重视，EPS材料被淘汰已经势在必行。目前国内外学者正在积极开发新型的内包装材料以替代EPS，目前已取得了一些成果。例如，刘壮[8]等人利用玉米秸秆与可发性聚苯乙烯材料，成功制备了具有良好塑性形变能力的植物纤维发泡材料;德国不莱梅PSP公司采用旧书、废报纸和面粉作原料开发出发了发泡纸，用该材料作为原料，可以根据需要生产出不同形状的包装材料。

　　该种类型材料多是以植物纤维以及淀粉添加助剂材料制作而成[9]。由于其是利用发泡工艺制成，和EPS材料具有相似的吸震效果，因而缓冲性能优于纸浆模塑制品。并且具备了纸浆模塑制品易于回收，不污染环境的优点。

　　除此之外，植物纤维发泡材料还具备以下特点：(1)使用范围广泛;(2)生产工艺简单，周期短，综合成本低;(3)防静电、防腐蚀性较发泡塑料好，优于纸浆模塑产品的缓冲性能，能够作为大型家电产品的内包装材料使用;(4)可按被包装产品要求，通过加入多种辅助添加剂，实现不同的附加功能。

　　该材料目前在国外已经成功通过实验室阶段，进入企业试制阶段，我国在该材料的研究方面也取得了可喜的成果，相信在不久的将来必然能够完全替代EPS发泡材料，成为电子产品内包装用材料的主力。

　　三、结语

　　包装材料是电子产品实现其功能的必备条件，不仅影响商品包装的整体效果，更关乎到电子产品在运输和储存过程中的质量问题。包装材料的选择除了要保证电子产品不受损害，还应向着节约、环保方向发展。在保证实现包装基本功能的基础上，坚持适度包装，尽量缩减包装材料用量，降低包装成本，节省包装材料资源，减少包装材料废弃物的产生量。本着保护环境的目的，向可重复使用和可再生的包装材料方向发展，这是电子包装材料发展的必然趋势。

　　参考文献：

　　[1]王欣，郭彦峰，付云岗，等.电子产品包装防护系统的综合评价[C].第十三届全国包装工程学术会议论文集，2010.

　　[2]弥锐.电子产品包装工艺设计[J].中小企业管理与科技.2009 (24)：298.

　　[3]孙卫学.浅谈电子产品纸质包装的发展问题[J].数字化用户，2014(5).

　　[4]房友盼，刘英，徐兆军，等.机电产品木质包装材料的回收再用与优选加工研究[J].机械设计与制造工程，2015(4)：53-56.

　　[5]段成瑞.电子产品纸基材料包装设计研究[D].沈阳航空工业学院，2009.

　　[6]李鹏.论产品包装材料的选择与应用[J].美术大观，2012 (7)：122-123.

　　[7]万达.电子产品包装材料与工艺[J].中国包装，2009 (8)：65-66.

　　[8]刘壮，朱琳，高德，等.玉米秸秆纤维发泡聚苯乙烯缓冲包装材料及其性能的研究[J].包装工程，2007，27(6)：27-30.

　　[9]曹绍文，吴其叶.发泡型植物纤维缓冲包装材料[J].中国包装工业，2002(9)：8-11.

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