摘 要

作为我国农业中继粮食和蔬菜的第三大支柱型产业，水果产业每年能达到2亿吨以上的产量且已连续多年位居全球第一，不仅丰富了国民的饮食多样性，更加助力国家经济的发展。然而整个产业巨大的产量也因从采购到销售各个环节的损耗，带来了巨量的亏损。流通环节造成的损失占总产量的25-45%，其中运输过程中的振动是造成水果机械损伤的主要原因。因此需要设计出具有良好缓冲，减震效果的运输包装，降低水果运输过程中的损耗。

本文以最常见水果-苹果为例，首先要考虑水果的流通环境和流通方式，以确定包装方案，通过对流通环境定、产品特性的分析，通过研究分析苹果礼品创新包装，综合分析现有市场的需求和产品定位，确定了瓦楞纸板作为包装的材料和可多层堆叠的包装结构，然后根据包装方案，具体设计产品的销售包装及运输包装。

瓦楞纸板自身良好的缓冲性能与具有较好缓冲性能的包装结构相结合充分保护了苹果在运输和销售过程中避免损坏，同时瓦楞纸板的适印性便于装潢的设计及印刷。

本设计基于内装物的物性分析，展开适于苹果的包装设计与加工。通过对苹果包装特性的学习研究，并从市场、消费者、竞争对手等各个方面探索进行整理和构思。设计了缓冲包装、销售包装以及运输包装的结构。然后采用现代包装理念进行装潢图文设计，最终完成苹果的包装设计与加工。本设计以纸包装的设计原理和结构设计原理作为理论依据，设计了内容量为四个苹果的创意销售包装，并且综合苹果运输包装性能，选择了最合适的C型瓦楞纸板和0201型纸箱箱型完成运输包装的设计；最后进行了相应的成本核算及环境效益分析。

关键词：苹果；水果运输；缓冲包装；瓦楞纸板；销售包装

Abstract

As the third pillar industry relaying grain and vegetable in agriculture in China, fruit industry can reach more than 200 million tons per year and ranks first in the world for many years. It not only enriches the national diet diversity, but also promotes the development of national economy. However, the huge output of the whole industry has also brought huge losses due to the loss of various links from procurement to sales. The loss caused by circulation links accounts for 25-45% of the total output. Vibration during transportation is the main cause of fruit mechanical damage. Therefore, it is necessary to design transport packaging with good cushioning and shock absorption effect to reduce the loss in the process of fruit transportation.

In this paper, the most common fruit-apple as an example, first of all, we should consider the circulation environment and mode of fruit to determine the packaging scheme. Through the analysis of circulation environment and product characteristics, through the research and analysis of innovative packaging of apple gifts, comprehensive analysis of the current market demand and product positioning, corrugated cardboard as packaging was determined. Material and multi-layer stackable packaging structure, and then according to the packaging scheme, the specific design of product sales packaging and transport packaging.

The combination of good cushioning performance of corrugated cardboard and packaging structure with good cushioning performance fully protects apples from damage during transportation and sales, and the printability of corrugated cardboard is convenient for decoration design and printing.

Key Words：Apple; Fruit Transportation; Cushioning Packaging; Corrugated Cardboard; Sales Packaging

目录

第1章 绪论 1

1.1 水果运输包装国内外的研究现状 1

1.1.1水果运输过程中的损伤形式及研究现状 1

1.1.2缓冲包装形式 2

1.2现有包装材料 3

1.3.1 防止机械损伤 4

1.4 研究的目的及意义 5

1.5 设计任务分析 6

第2章 市场调查与分析 7

2.1 产品描述与分析 7

2.2苹果礼品包装市场调研与分析 7

2.3 设计流程示意图 7

第3章 包装设计定位 9

3.1产品定位 9

3.2 消费者定位 9

3.3 品质包装设计 9

3.4 确定包装形式 9

第4章 销售包装设计 11

4.1 材料选择 11

4.2 工艺分析 11

4.3 造型设计 11

4.4 结构设计、计算及制图 12

4.5 装潢设计 14

第5章 运输包装设计 16

5.1 材料选择 16

5.2 工艺分析 16

5.3 结构设计、计算及制图 16

5.3.1瓦楞纸箱尺寸计算 16

5.3.2 瓦楞纸箱展开图解说 18

5.3.3 瓦楞纸箱抗压强度计算 18

5.3.4 瓦楞纸箱的堆码强度 18

5.3.5 使用托盘时的仓储最大堆码层数及最大堆码高度 19

5.4 装潢设计 19

第6章 结论 21

6.1 法律法规分析 21

6.2 定位满足度分析 21

6.3 环境友好分析 21

6.4 经济成本分析 22

参考文献 23

第1章 绪论

1.1 水果运输包装国内外的研究现状

作为我国农业中继粮食和蔬菜的第三大支柱型产业，每年水果产业能有2亿吨以上产量并且连续多年处于全球第一，丰富了国民的饮食多样性同时助力了国家的经济发展。然而水果产业的巨大产量也由于采收到销售的损耗造成了巨大的亏损。水果流通过程中的损失占总产量的25-45%，其中运输过程中的振动是造成水果机械损伤的主要原因。如图1.1所示，在运输过程中，由于震动造成柠檬机械损伤，柠檬表面有不同程度的磕坏痕迹，不仅影响了柠檬本身的外观，而且还造成了果肉的加速腐烂，这些都会对其后期销售产生严重不良影响。因此设计出良好的减震缓冲效果的运输包装，可以有效降低水果运输过程中造成的亏损。

图1.1 受到机械损伤后的柠檬

1.1.1水果运输过程中的损伤形式及研究现状

由于未加防护的水果在运输过程中很容易受到机械力作用而造成损耗，目前绝大多数的水果都有缓冲防振包装用以降低运输过程造成的损耗。国外从上世纪六十年代就有了相当多的研究，因此要在学习国外先进技术的同时，探索发展符合我国实际情况的运输缓冲包装。

水果在运输中受到的机械损伤主要分为静压损伤、振动损伤和冲击损伤3类。

静压损伤是指果实在静置时因受到自身或是其他物体的重力或压力作用，在一定的相对时间内积累而造成的损伤，损伤部位多为接触区域，反映了果实自身的机械特性。当果实因所受压力产生的变形值超过自身能承受的极限值时，就会受到损伤。相关研究表明，一些果实在快速加压时屈服极限会有提高；而缓慢加压时，则易造成果实损伤，而缓冲材料有助于增加相应果实的屈服极限。而在对苹果进行准静态压缩试验时提出果品在宏观角度下的因剪切应力引起的破损等效于微观角度下细胞的破裂。

振动损伤是指由于振动而产生的低应力循环造成的一种疲劳损伤，是水果在运输过程中所主要承受的伤害，长时间的运输尤其容易对水果产生伤害。通过具体的水果实验，可以得出相关的模型和结论，有研究者提出了果品振动疲劳积累损伤模型，并获得水晶梨的振动疲劳常数等；当枇杷处于13～25Hz范围内的事实，损伤从下往上逐渐加强；建立了西瓜在箱中所处位置于其所受振动的时间频率和加速度对其损伤的三维模型。

冲击造成的损伤也很常见，且其损伤有时会很严重。这是由于作用于果实上的冲击力，超过其自身所能承受的强度而造成，尤其在运输路面状况不良时和搬运过程中，容易发生冲击损伤。

当果品收到冲击和碰撞时，不仅接触面的组织细胞结构发生变化进而导致损伤并发生褐变，同时接触时产生的力会传递到果实深处，使果实内部的组织细胞吸收能量造成损伤。当果实的组织结构因机械力作用发生损坏时，在外界条件及各种酶的催化下，果实从受伤部分开始向周围逐渐软化，营养成分氧化减少，造成品质下降。因此，合理巧妙地使用缓冲包装，有助于减少水果在运输过程中的机械损伤，避免产品价值流失。

1.1.2缓冲包装形式

水果包装件在运输过程中所受机械力作用的响应过程，大致可以简化为：环境负荷（压力、振动）→外包装→缓冲衬垫→水果→响应（损伤评价），主要分为两个阶段即环境负荷对外包装的动力响应和缓冲衬垫对水果的重力动力响应。

1.1.2.1外包装

目前市场上常见的水果外包装形式主要有：瓦楞纸箱、泡沫板箱、发泡塑料箱和木箱等标准化的箱体，有利于搬运和堆放。尤其是塑料板材包装箱，具有很强的耐磨、抗冲击性能、很低的磨擦系数、良好的自润滑性能，优良的耐低温、耐化学腐蚀，以及重量轻、易于清洗和可重复使用等优点，是一种性能全面的工程塑料；但其缓冲效果不好，不能很好地保护对机械力敏感的产品，且空箱体积大、不能折叠等特点使其应用范围稍逊于瓦楞纸箱。

瓦楞纸箱价格低廉、环境友好、易于加工和印刷标识，但不耐潮湿、易受损伤、隔热性差而不适用直接包装需要保温的果品。

发泡塑料箱具有密度小、易加工成型、缓冲性能好、耐潮湿、导热率低和适用温度范围大等优点，如EPE、EPP、EPS等材料即可缓冲又可隔热，是目前水果快递物流的主要用箱。但发泡塑料箱同时也有一些缺点，如价格较贵，存储空间较大，不易循环再生，自然降解缓慢，随意丢弃会污染环境，特别是EPS材料焚烧时，还会产生有毒气体，主要用于较贵重和易碎产品。因此选择合适产品的外包装形式，能更好的保护产品，减少损耗。

1.1.2.2缓冲衬垫

合适的缓冲衬垫，能够起到高效的减震防护作用，根据不同的内装物设计，需要搭配不同材料、不同样式的缓冲衬垫来达到理想的缓冲效果。目前主要使用的几种材料分别是：纸制缓冲材料，发泡缓冲材料和气垫缓冲材料等，以及不同材料的组合使用。

纸制缓冲材料主要有瓦楞纸板，蜂窝纸板和纸浆模塑等几类。具有原材料易得、成本低廉、加工性好、持有一定的挺度和净度、重量轻、透气性好、缓冲性能优良，且对环境友好，易于回收的优点。特别是纸浆模塑，可以根据不同果品的实际形状需求，进行合理的造型，应用较广泛。但纸质材料存在不耐潮湿、较易被压溃，且直接接触果实时会磨损果皮等一些缺点限制了适用范围。发泡缓冲材料常使用的原材料有PP、PS和PVC等。优点是造型多样、重量轻，具有良好的缓冲减振的效果，且耐潮湿；缺点是废弃后易污染环境且降解时间长、成本较高，但目前环保型的发泡材料也相继开发出来，如珍珠棉等各项性能优良，是传统包装材料的理想替代品。

气垫缓冲材料是电商物流常用的缓冲衬垫。款式多样例如气泡膜、充气柱和充气袋等，它们缓冲性能优良，重量极轻，且能根据产品进行相应的变形包装方式，随意灵活，环境友好，是当前普遍使用的缓冲材料。如图1.2、图1.3、图1.4都是市面上常见的苹果气垫缓冲包装，该包装虽然缓冲效果好，但需要占据较大空间，增加运输成本，而且制造材料为塑料，不符合环境友好型包装。

图1.2 苹果充气柱缓冲包装

图1.3 苹果网状气垫膜缓冲包装

图1.4 苹果气柱袋缓冲包装

水果品种多种多样，特性也是千变万化，根据不同产品的运输缓冲要求来有针对性的进行缓冲包装设计，不同的材料在合适的位置组合起来，发挥各自的优势，才能更好的减少因运输造成的振动损耗。

1.2现有包装材料

包装材料的最早的包装容器多半是用植物材料制成，如用叶、和草秆经过编织而成，并设计成便于让人们携带的形式。以后，人们使用牲畜运输，包装物的尺寸也随之增大，使用的包装材料也趋于多样化。

目前，我国水果采用的外包装材料很多，主要可分为以下五种类型：

筐：用竹子、荆条等天然植物材料编的筐是我国的传统包装容器。这种材料的主要优点是便宜、轻便，就地取材，几乎可以编成任意形状和大小的容器。缺点是形状不规则，往往不很坚实。因而不足以防止损伤的发生；尺寸较大，用人工装御易疲劳；形状通常是上大下小，虽然能减少下层果实承受的压力，但在运输和贮藏中难以有交地堆码。

纸板箱：瓦楞纸板箱是西方技术的产物，它轻便、便宜，因而作为木箱的替代物，大量出现在水果流通领域。纸板箱的另一个优点是它的外观更光滑便于使用印刷的标签和宣传品，纸板箱最大的缺点是不能重复使用，一经水浸蚀或加工粗放就容易受到损伤。

塑料箱：塑料箱可以用多种合成材料制成，但主要是由以下两种材料制成的：较硬的高密度聚乙烯型、较软的低密度聚苯乙烯型。高密度聚乙烯箱，结实，强度高，很容易经受的起流通中在一般情况下所能遇到的各种压力，并且能堆码一定高度；同时，由于这种箱子能较容易地制成统一的规格，因而能最大的利用储藏空间；强度大，在设计上有较大的灵活性，还可以在箱壁上增加拉手和通风孔等，而不会削弱箱子的机械强度，此外，易于清洗，外表光滑，可以制成多种明亮的颜色，如果设计时使箱子能互相套起来，那么空箱子所占空间就只有满箱子的三分之一左右或更少。

人们认为这些塑料箱在满足新鲜水果蔬菜流通要求方面具有较理想的技术特性。所以在任何一个包装开发项目中都被当做传统包装容器的替代物，但是，聚乙烯材料很贵，只有在能有效地组织回收并使之多次利用的情况下，使用这种箱子在经济上才是可行的。

聚苯乙烯，既结实，密度又低，重量也轻，隔热性能好，可以用来在日常气温下运送预冷商品。此外，这种材料平缓撞击的能力很好。它的主要缺点是如果用过大的突发力，会使之破裂或压碎。同时，由于不便清洗，初次使用会使表面变形等原因，使这种材料制成的容器不能二次使用，造成使用成本过高。以上五种包装材料主要是制作包装容器，以抵抗来自外界的损害，属于商品外包装。在包装容器内，各个商品之间还可能造成相互碰撞或商品与容器碰撞，这种运动也会给产品带来物理损害，在包装容器内加内包装，可以防止这种碰撞带来的损伤。

用于内包装的材料主要有：

植物材料:像叶子这类植物材料是农村地区最便宜的内包装，它们主要是用于衬垫，在保护商品方面十分有效。我国很多地方用叶子做筐装商品的内包装。但是，植物材料是生物组织，它们的呼吸能影响商品，提高包装容器中的聚热程度，扩大微生物的传染。

纸：纸作为内包装材料应用得很普遍，最便宜的是旧报纸，与植物材料相比，纸在保护商品方面不一定更有效，可是它不会与产品发生任何不好的相互作用，并且可以较明显地改进商品在市场上的外观视觉。

内包装行业纸种类很多，有包纸，纸托盘，瓦楞纸板等，包纸可以用来保护单个商品，也可用做采后化学处理携带体。纸托盘和插板可以用来分离产品的行数或作为分离容器的额外衬垫，插板纸也可以在包装容器内做成槽或格，使每个商品个体之间完全隔离。

塑料：使用塑料内包装的方法与纸是一样的，种类很多，它比纸包装行业更吸引人，并且在控制商品失水和呼吸方面有显著优势，但成本较高，人们也用柔软的刨花，泡沫塑料或纤维素表层等做内包装行业。

总之，包装物选择受到果蔬产品本身陈成本的限制，要考虑产品价值，包装物成本以及对保护产品质量的作用，销售价格等因素。

1.3包装对产品质量的作用

包装是用来保护产品，会从以下方面对产品起保护作用：

1.3.1 防止机械损伤

产品在流通过程中遭受到的机械损伤可以归结为四种不同的原因：挤压、碰撞和切削。各种水果对述机械损伤的 敏感性是不同的，因此在包装容器和包装方法的选择应考虑到这些差异。

包装容器外部的挤压首先作用于包装容器，当包装容器的机械强度承受不了外界压力时就会使商品受到挤压。可以在包装箱内使用托盘，蜂窝状垫片等加强包装容器的机械强度，有时在包装容器上加盖，也可以加强包装容器本身上部荷载的支撑能力。实际上往往是由于外部环境的影响，包装容器的机械强度减弱了造成了挤压。如在高湿度环境的空气中，在出现冷凝之后，或是在被雨淋湿以后，普遍使用的瓦楞纤维板箱由于吸潮而迅速失去强度。所以这种纸板箱在高湿度冷藏中使用不够令人满意。前几年商业部推广钙塑箱包装水果，这种包装箱吸水率低，克服了纸箱吸潮的缺点，但是成本较高，并且在低温条件下发脆，容易折裂。

造成碰撞的原因是由于突然发力，如在装卸中野蛮操作，在运输中包装件跌落或突然刹车等。震动在运输中是常事，震动的损害在于引起磨损，可以引起从轻度擦伤表皮到擦掉部分果肉。所有这些由于擦伤所造成的创面都会由于受伤组织中的鞣酸的氧气和类似物质在空气中暴露而产生褐变，损害产品质量，特别是外观质量，更有害的是，这些创面是感染病害的窗口，并使水果的呼吸作用增强，从而加速变质。

防止商品撞击和震动注意二个方面：一方面是各个商品之间，以及产品与包装容器之间不应发生相对位移，以避免震动损伤。另一方面是包装容器内应装满，但不要过满，也不要装的太紧，否则，会使压伤和碰伤增多。可将产品逐个包装起来，逐个隔开。也可用分格和分层的方式包装果类产品，或者铺上一些可以减轻震动的衬垫物，但是这样做难免要增大成本，因而必须考虑使用这些包装所能减少的损耗和增加的收益，进行比较后再决定是否需要使用这类包装行业。总之，轻搬轻放是减少物理损伤的最佳方法。

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