近年來，包裝紙價格的飛漲，和3D模具打印技術的成熟，紙漿模塑獲得了又一輪發展良機。

本文針對紙漿模塑工業包裝制品設計的現狀，初步提出了基于紙漿模塑制品單元結構的設計規范。該設計規范有助于紙漿模塑制品設計的規范化、標準化，并提高紙漿模塑制品設計的效率。

為規范紙漿模塑包裝襯墊設計，優化產品的設計并簡化現有的設計過程，提高我國出口產品包裝質量，制定本規范。

本規范適用于工業品的紙漿模塑包裝襯墊設計。

本規范基于紙漿模塑制品典型結構單元數據庫。

規范性引用文件

GB/T453紙和紙板抗張強度的測定法（恒速拉伸法）

GB/T453.1紙和紙板厚度的測定法

GB/T462紙和紙板水分的測定法

GB/T4857.1包裝運輸包裝件試驗時各部位的標示方法

GB/T4857.5包裝運輸包裝件跌落試驗方法

GB/T4857.7包裝運輸包裝件正弦定頻振動試驗方法

GB/T4857.11包裝運輸包裝件水平沖擊試驗方法

GB8168包裝用緩沖材料靜態壓縮試驗方法

GB/T10739紙漿、紙和紙板試樣處理和試驗的標準大氣條件

壁厚：紙漿模塑制品側壁和支撐面的平均厚度。

拔模斜度：紙漿模塑制品的結構單元側壁與其脫模方向之間的夾角。

緩沖高度：承受載荷的結構單元兩個承載面之間的最小距離。

圓角：紙漿模塑制品結構單元壁與壁相交處及角隅處的圓角。

上下襯墊式：被包裝產品正常放置時，采用上、下底面襯墊進行包裝的方式。

前后襯墊式：被包裝產品正常放置時，采用前、后底面襯墊進行包裝的方式。

角襯墊式：采用角襯墊進行包裝的方式。

重疊襯墊式：采用兩個或以上的紙漿模塑緩沖襯墊重疊為一體進行包裝的方式。

定位尺寸：緩沖襯墊定位模塊尺寸。

支撐面積：緩沖襯墊中起承載和緩沖作用部分的表面積。

緩沖襯墊設計要求

1.有良好的沖擊能量和振動能量吸收性，減小傳遞到產品上的沖擊、振動。

2.分散作用在產品上的應力，保護產品的表面及凸起部分。

3.防止產品在包裝容器內移動以及產品之間的相互接觸。

4.有良好的耐破損性、環境穩定性（溫濕度的穩定性）和物理相容性（防靜電等）。

5.可回收利用，廢棄物易處理。

制品要求

制品尺寸：

設計的紙漿模塑制品在生產過程中不能存在較大的尺寸偏差，其尺寸允許范圍見表1。

表1紙漿模塑制品尺寸偏差范圍

外形尺寸（mm）偏差范圍

長度和寬度±2

高度±1

厚度±0.2    

制品外觀：

1.制品表面應潔凈、干燥、無雜質、無孔洞、破損、裂紋、斷邊、污損等損傷。

2.熱整形制品的正面不允許有裂紋。

3.紙品正面允許有網紋，背面允許有輕度波紋。

4.同批制品應色澤均勻，不應有明顯的色差。

5.制品無異味，不得有霉變。

制品的物理及機械性能：

制品的物理性能指密度、含水率、厚度等；機械性能指構成紙塑制品的材料性能和制品的性能。二者應符合表2的要求，其測試方法可參照《紙漿模塑包裝結構性能測試方法》。

表2制品的物理及機械性能要求

類別單位性能要求

物理性能質量偏差%≤±5%

含水率%≤14%

抗張強度kN/m抗張強度≥7kN/m，伸長率≥7%

伸長率%

機械性能防潮試驗%≥50%

振動試驗被包裝物無功能損傷，表面無刮痕。

跌落試驗包裝電子產品時，制品不能掉纖維。

抗壓試驗抗壓強度大于堆碼強度，變形量≤20mm    

明確包裝件的流通環境

包裝件在流通環節中接觸到的一切外部因素即為流通環境因素。流通環境因素是導致包裝件損壞的主要外部因素。影響紙漿模塑緩沖襯墊設計的環境因素主要有以下三類：

1.物理機械因素，主要指運輸環節中的沖擊、振動，以及倉儲環節的堆碼等外部因素。設計紙漿模塑緩沖襯墊前，宜充分了解在運輸環節中的裝卸設備、裝卸高度、運輸方式和手段等，以及倉儲環節的堆碼層數等。振動會導致紙漿模塑緩沖襯墊表面纖維脫落以及刮傷被包裝產品的表面，針對不同產品特性做出相對調整。

2.生物化學因素，主要包括溫度、濕度、雨水、輻射、有害氣體、微生物等自然條件影響。其中，運輸、倉儲環節的濕度對紙漿模塑緩沖襯墊的影響最大，可導致緩沖襯墊受潮失效的危險。

3.人為因素，主要指野蠻裝卸等。裝卸過程造成的跌落沖擊對包裝件破壞最嚴重，是主要的考慮因素。

明確被包裝產品性質

被包裝產品是紙漿模塑制品設計的研究對象，在進行結構設計前必須明確其與設計相關的主要性質，主要有被包裝產品的形狀、質量、尺寸、脆值、易損部件、附件及其大小等。此外，還需了解客戶的設計要求。

選擇紙漿模塑材料

根據生產原料及其配比的不同，紙漿模塑材料主要有造紙原漿、廢瓦楞紙板、廢報紙、紙質邊角料以及瓦楞紙和報紙混合材料五種。紙漿模塑材料的性能取決于原料配比、生產工藝、生產設備等因素，性能參數企業可通過對自己生產的制品進行測試獲得。

根據被包裝產品的性質和成本等具體設計要求，選擇相適應的紙漿模塑材料。

1.小型輕質電子產品的緩沖性能要求低而外觀要求高，可選擇材料性質偏軟的廢報紙和原漿。

2.中、重型或貴重電子產品對強度和緩沖性能要求較高，根據具體產品的性質，選擇不同配比的瓦楞紙、報紙混合材料。

紙漿模塑緩沖襯墊設計

設計方案的制定：除了充分了解包裝件的流通環境、被包裝產品性質、選擇相適應紙漿模塑材料，還需了解客戶的設計要求、被包裝產品的外包裝箱尺寸等，在此基礎上制定若干可行方案。

1.上下襯墊式。受外包裝箱的限制，該包裝方式的緩沖面積較小，在結構設計上要求高，但襯墊尺寸小，生產成本低。對于寬度較大的產品，可考慮采用上下底面角襯墊的方式進行包裝。

2.前后襯墊式。相對于上下襯墊式，前后襯墊式的保護面積更大，有更多的結構設計方式，設計難度較低，但襯墊尺寸較小，生產成本高。對于厚度較小的產品，該包裝方式趨近于全面包裝。

3.重疊襯墊式。該包裝形式基于以上兩種形式，除了適用于強度和緩沖要求較高的產品包裝，還是用于產品緩沖支撐面與外包裝箱內表面距離較遠的包裝。

4.組合式襯墊。對于重型或貴重電子產品，單用紙漿模塑材料無法達到緩沖設計要求，可增加瓦楞紙板結構件或蜂窩紙板作為輔助。在被包裝產品外觀保護方面，可考慮給產品套裝塑料薄膜或者瓦楞紙板結構件；為防止紙漿模塑材料纖維附著在產品上，宜套裝塑料薄膜。