包装件通常由包装容器、产品和缓冲材料三个主要部分构成,可以将其看作一个系统。 在流通过程中,包装件系统经常受到外界力学因素的影响,如冲击、振动和压力等,直接影 响着包装产品的安全性。
机械冲击(简称冲击)是包装物流活动中常见的一种危害因素,是造成包装件破损的 主要因素之一。在包装物流活动中,包装件承受的机械冲击主要发生在装卸、搬运和运输过 程中,可分为垂直冲击和水平冲击。垂直冲击主要由搬运、装卸、起吊时包装产品的意外跌 落引起。水平冲击主要发生在运输车辆在凹凸不平路面上行驶、车辆突然启动或制动、货车 的编组溜放和转轨、飞机着陆、船舶靠岸等情况。
(1)装卸作业。装卸作业分为人工装卸和机械装卸。 一般情况下,流程越长,中转环节 越多,装卸搬运次数也越多。人工装卸搬运时对包装件的跌落、抛扔、翻滚和其他野蛮装 卸,以及机械装卸时叉车、吊车突然起吊或下落时,都可能造成包装件破损。
包装件从搬运者肩上或手中滑落下来与地面碰撞是人工装卸作业中最常见的冲击现象 此时跌落冲击发生于包装件与地面之间,其冲击速度取决于跌落高度,而冲击力或加速度大 小除了取决于跌落高度之外,还与包装件重量、衬垫缓冲性能以及地面的回弹性有密切关 系。当包装件较轻时,单个工人装卸时可以轻拿轻放;而包装件过轻或分装过于零散,则容 易被工人抛掷,造成较大的冲击。野蛮装卸对包装件的危害很严重,在装卸作业中应尽量避 免。当包装件表面既光滑又坚硬,在装卸时所承受的跌落冲击就越剧烈。考虑到装卸作业中 跌落冲击对包装件的影响,在缓冲包装设计中应注意合理设计手孔或提手、单个包装件重 量,以减少包装件发生跌落破损的机会。
(2)运输作业。在汽车运输、火车运输、飞机运输、船舶运输过程中,产生冲击的直接 原因和程度不同,对包装件的影响和破损程度也不同。
① 汽车运输(或公路运输)。车轮越过凹凸不平的路面、车辆的紧急制动等作业,都将 导致包装件承受冲击。冲击加速度的大小取决于路面状况、行车状况、包装件重量以及运输 工具的装载稳定性等。
② 火车运输(或铁路运输)。火车运输中的冲击激励主要来源于换轨、调车场、制动等 作业。火车运行时的冲击有两种, 一种是车轮驶过钢轨接缝时产生的垂直冲击,在普通短轨 运行时,冲击次数是80~120次/分,加速度为1g。另一种是车辆编组的连挂作业中产生的 水平冲击,连挂作业速度为14.5km/h 时,冲击加速度为18g。显然,火车连挂作业产生较 大的冲击加速度,是包装件破损的主要原因。影响火车连挂作业水平冲击的主要因素有以下 四个方面。
a. 车辆连挂时的速度。车辆速度越大,冲击力越大。
b. 车辆牵引装置的缓冲性能。缓冲性能好的牵引器可以吸收部分冲击能量。
c. 包装件重量。包装件越重,与车厢底板的摩擦力越大,越不易滑动,冲击力越小。
d. 包装件在车厢内的堆码状态和满载程度。包装件堆码松散或间隙过大,会增加倒塌 和反复相撞的可能性。堆码越高,最上层包装件所承受的冲击值越大。包装件在车厢内的破 损通常是由反复碰撞造成的。
③ 飞机运输(或航空运输)。在飞机起降过程中,特别是降落时,因机轮与地面相撞而 产生较强的冲击。冲击加速度的大小与机种、驾驶技术、风力、载重有关,飞机着落的冲击 加速度在1~2g 左右, 一般飞行时约为0.05~0.6g。在恶劣气流条件下飞行时,冲击加速度 最大可达14gc
④ 船舶运输(或航海运输)。船舶运输时的冲击与船舶类型、水域情况、满载程度和气 象条件密切相关,冲击加速度相对较小。
⑤ 铲车运输。包装件主要承受垂直冲击的影响,铲车的垂直冲击加速度约0.7g。