一种包装用缓冲产品及其检验和选材方法与流程

1.本发明涉及包装产品检测技术领域，具体来说是一种包装用缓冲产品及其检验和选材方法。


背景技术：

2.目前包装领域分为硬包装与软包装，市场上实际可投产的包装的主要专利都掌握在欧美企业，如利乐的软包：由纸、聚乙烯、铝箔组成(占中国市场的 95％)。硬包装，如美国人阿尔伯特
·
琼斯发明瓦楞纸，虽然设计简单但市场份额极大，还有气泡膜也是由美国人发明，简单而有广泛使用的专利。
3.发明人长期(20年以上)从事包装行业，深深感受到由于包装专利技术等的不足，中国的包装行业一直处于被动和低价值的困境，因此，一直致力于包装技术的研发，但由于包装属于消耗品，为了环保和避免过度包装，设计又必须简洁实用，成本必须低，这就面临又要设计简约(如美国的气泡膜专利)，又要有新颖性和创造性，所以要创新非常非常困难。
4.发明人通过多年的观察，分析总结发现目前包装上使用的弹性材料大多数为塑料发泡材料(如eps聚苯乙烯塑料、epe聚乙烯塑料发泡、pu海绵等橡塑材料)，这些材料主要是利用塑料材质弹性柔软的特征，作为包装内填充物，对产品起到一定的保护作用。而环保材料，如纸制品，因自身材料弹性不足的问题，一直无法替代塑料。
5.发明人通过坚持不懈的努力与研究，做了大量的试验与测试，使用环保材料，如pla、纸质、竹子、秸秆等反复设计，从基础到复杂，再从复杂到简单(复杂的设计的确有创新点，但因为越复杂成本越高，根本没有市场，而且还浪费材料，存在过度包装)。因此设计开发一种新型环保缓冲产品和专业的对应环保缓冲产品的检测方法，下表是部分检测数据。
6.

技术实现要素：

7.本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种包装用缓冲产品及其检验和选材方法。
8.为了实现上述目的，设计一种包装用缓冲产品及其检验和选材方法，其中所述一种包装用缓冲产品包括至少一层基材层和至少一层缓冲层，所述基材层采用片材，所述缓冲层包括数个固定设置在所述基材层一侧表面的中空管状物状物，所述中空管状物状物沿其轴向延伸设置，且所述中空管状物状物的轴向与所述基材层平行，所述中空管状物形状为可产生弹性的形状，中空管状物的横截形状面包括中空圆形、中空椭圆形、中空扇形或他们的近似形状。
9.本发明还包括如下优选的技术方案：
10.优选的，产品使用环保材料，包括pla，纸质，天然纤维材料，可降价材料。
11.优选的，在同一层所述缓冲层中，数个所述中空管状物相互平行排列地设置，且他们的外径一致。
12.优选的，所述包装用缓冲结构包括一层所述缓冲层，所述缓冲层作为一个整体，其两个相对的外侧平面分别固定连接一层和或多层所述基材层。
13.优选的，所述包装用缓冲结构包括多层在对应方向上平行排布，包括上下平行、左右平行、前后平行排布设置的所述缓冲层，其中对应的所述缓冲层，它们的相对的外侧平面分别固定连接一层和或多层所述基材层；且每两个相邻所述缓冲层之间，设置所述基材层与它们固定连接。
14.优选的，在每两个相邻所述缓冲层之间的所述基材层上，两个相邻缓冲层的每个中空管状物与该基材层的连接位置，在对应方向上，包括上下对应、左右对应、前后对应，全部一一对应地设置或者，以间隔的方式部分对应地设置。
15.优选的，所述包装用缓冲结构包括多层在对应方向上平行排布设置的所述缓冲层，其中对应的所述缓冲层，它们的相对的外侧平面分别固定连接所述基材层；两个相邻所述缓冲层之间，通过它们的中空管状物固定连接。
16.优选的，两个相邻缓冲层的每个中空管状物，在对应方向上，全部一一对应地连接，或者以间隔方式部分对应连接，其中相邻两个中空管状物间距要小于中空管状物半径。
17.优选的，所述包装用缓冲结构包括多层对应平行排布设置的所述缓冲层；每两个相邻所述缓冲层之间，设置所述基材层与它们固定连接。
18.优选的，一种包装用缓冲产品的检验和选材方法，具体如下：
19.a.对每根或一定数量的所述中空管状物通过检测设备获得所述每根或一定数量的所述中空管状物的检测数据；
20.b.静态承重的核算，根据每根所述管状物，或一定数量的所述管状物的承重数据，可与要包装产品的重量相匹配，选取所述管状物的承重重量大于和或等于产品的重量；
21.c.动态承重的核算，有些包装品需要通过跌落试验，即产品包装好后，一定高度自由落体跌落；根据每根管状物，或一定数量的所述中空管状物的承重数据，可与要包装产品跌落受力相匹配，选取管状物的承载力大于和或等于产品跌落时产生的力；
22.d.暴力装卸的判断，每根所述管状物都有受力的极限值，超过这个极限值，所述所述中空管状物的材质分子结构被破坏，会对所述管状物造成不可逆的损伤，包括破损，压痕，变形等，根据是否损失和损伤的状况，可判断是否受到大于安全值的外力。
23.优选的，所述静态承重核算的静态是指是指停止不动、相对静止的状态、从静态来考察研究的，因此静态承重力，指的是物体在静止不动的情况下的对承载物的重力。
24.优选的，所述动态承重核算的动态是指变化发展的情况、运动变化状态的或从运动变化状态考察的，因此动态承重，是指物体在一定范围内运动变化状态下的承重力要求。
25.优选的，在包装领域，选材时，以跌落试验、震动试验和或其它试验为标准，包括选用如中国跌落试验标准gb/t 2423.8，gb/t4857,iso2248、astm、ista、 en71等包装跌落标准和或自定义的标准作为试验标准，最后以产品跌落受到的力为依据，选择合适的包装材料。
26.本发明同现有技术相比，其优点在于：
27.本发明同现有技术相比，组合结构简单可行，其优点在于：包装用缓冲结构在具体的应用时，其形变程度、是否破损可以用作对暴力运输情况的判定；此外，可以采用包括pla、纸质、天然纤维材料、可降解材质来实现本发明的包装缓冲结构，获得环保的包装缓冲产品。
附图说明
28.图1为本发明的静态承重核算方法示意图。
29.图2为本发明的动态承重核算方法示意图。
30.图3为本发明的第一种包装用缓冲结构的剖视示意图。
31.图4为本发明的第二种包装用缓冲结构的剖视示意图。
32.图5为本发明的第三种包装用缓冲结构的剖视示意图。
33.图6为本发明的一替代实施例的包装用缓冲结构的剖视示意图。
34.图7为本发明的第四种包装用缓冲结构的剖视示意图。
35.图8为本发明的第五种包装用缓冲结构的剖视示意图。
36.图中：1.包装产品2.中空管状物10.第一种包装用缓冲结构11.基材层12.缓冲层12a中空管状物x.中空管状物间的最小间距d.中空管状物的外管半径20第二种包装用缓冲结构21.面层支撑基材层22.缓冲层23.底层支撑基材层30.第三种包装用缓冲结构31.第三上层基材层32.第三上层缓冲层33.中间基材层34.第三下层基材缓冲层40.替代实施例的包装用缓冲结构42.上层缓冲层43.基材层44.下层缓冲层42a.上层中空管状物44a.下层中空管状物50.第四种包装用缓冲结构51.第四上层基材层52.第四上层缓冲层53.第四下层缓冲层54.第四下层级才层60.第五种包装用缓冲结构61.第五上层缓冲层62.基材层63.第五下层缓冲层。
具体实施方式
37.遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，下面结合实施例对发明做进一步详细说明。
38.参见图1，为本发明的静态承重核算方法示意图，图中每根中空管状物2，或一定数量的中空管状物2的承重数据，可与包装产品1的重量相匹配，中空管状物2的承重重量大于产品的重量，如：8.262kg的包装产品1的压力为81牛顿，选用3根中空管状物2的包装材料(对应表1中的27n),其他测试汇总也参见表1。
39.表1
[0040][0041]
参见图2，为本发明的动态承重核算方法示意图，有些包装产品1需要通过跌落试验(产品包装好后，一定高度自由落体跌落)，如：当包装产品1的重量为1公斤时，物体接触地面瞬间至完全静止所用时长为0.01秒，自由落体高度为1米的时候，产生的动态冲击力为442.72牛，使用空心管数量为7根组合(对应表2中的77n)，其他测试及选材示例表也参见表2。
[0042]
表2
[0043][0044][0045]
其中不同高度及不同重量对应的使用根数参见表3。
[0046]
表3
[0047][0048]
对于外力大于安全值(暴力装卸)的判断方法，每根中空管状物2都有受力的极限值，超过这个极限值，中空管状物2的材质分子结构被破坏，会对中空管状物2造成不可逆的损伤，包括破损，压痕，变形等。根据是否损失和损伤的状况，可判断是否受到大于安全值的外力；如管纸5819605：如规定的受力是77n，如打开包装发现管状物完全变形，就说明受到了226n或以上的外力，进行索赔，其他测试及选材示例见表4。
[0049]
表4
[0050][0051][0052]
产品实施例1
[0053]
参见图3，为本发明的第一种包装用缓冲结构的剖视示意图，在本发明的一个具体实施方案中，提供了一种包装用缓冲结构10，其包括至少一层基材层11 和至少一层缓冲层12。基材层11采用片材，例如支撑片材。缓冲层12包括数个固定设置在基材层11一侧表面的中空管状物12a。
[0054]
中空管状物12a沿其轴向延伸设置，且中空管状物12a的轴向与基材层11 所在平面平行。即，每一个中空管状物12a沿基材层11的表面、轴向延伸的设置。
[0055]
在本发明的一个优选实施方案中，如图1所示，在同意缓冲层12中，数个中空管状物12a相互平行排列地设置。
[0056]
在本发明的一个具体实施方案中，中空管状物12a的横截面为中空圆形、中空椭圆形、中空扇形或他们的近似形状，即中空管状物12a可以为中空的圆柱形管或近似圆柱形管、椭圆柱形管或近似椭圆柱形管、扇形管或近似扇形管等，其中，中空的圆柱形管是最为理想的情况，在应用中，可以根据实际情况调整。
[0057]
在发明的一个优选实施方案中，在同一缓冲层12中，数个中空管状物12a 的外径(外管径)一直。
[0058]
本发明的包装用缓冲结构，在基材层11上固定设置数个平行排列的中空管状物12a形成缓冲层12；当该结构受到外力时，中空管状物12a会产生形变，同时也会产生回弹性，从而为整个包装产品提供缓冲性能，减缓外力对内装物的冲击力；本发明的包装用缓冲结构在具体的应用时，其形变程度、是否破损可以用作对暴力运输情况的判定；此外，可以采用纸质，pla,天然纤维或其他可降解材质来实现本发明的包装用缓冲结构，获得环保的包装缓冲产品。
[0059]
在本发明的一个优选实施方案中，在同一层缓冲层12中，相邻所述中空管状物状
物12a之间的最小间距x大于零，小于等于中空管状物状物12a的外管半径d。
[0060]
采用该优选实施方案的包装用缓冲结构，当其受到外力时，中空管状物12a 会产生一定的形变；形变持续并达到一定程度时，相邻的中空管状物12a之间相互抵接，继而相互之间产生一个支撑力，能够抵挡外力，并一定程度上阻止它们被压扁；当外力消失时，相邻的中空管状物状物之间的相抵/相支撑的力又能够促进它们的回弹；发明人在研发的过程中摸索发现，相邻的中空管状物12a 之间需要留有一定间隙，以保证受力的时候，为中空管状物12a的形变提供一定空间，提供缓冲余地，整个缓冲层不至于太过硬实；此外，相邻的中空管状物12a之间的间隙(最小间距)小于等于半径，是为了能够保证中空管状物12a 在被完全压扁之前能够相互抵接，产生相互之间的支撑力，能够支撑并抵抗外力，且促进回弹，为整个包装产品提供良好缓冲性能。
[0061]
在本发明的一个优选实施方案中，当缓冲层12中的中空管状物12a采用纸质时，在同一层缓冲层12中，相邻所述中空管状物12a之间的最小间距x大于零，小于等于中空管状物12a的外管半径d。
[0062]
在本发明的另一个替代实施方案中，在同一层缓冲层12中，相邻所述中空管状物12a之间的最小间距x也可以大于中空管状物12a的外管半径d，例如，当缓冲层12中的中空管状物12a采用较为坚硬的材质时，例如pla材质。
[0063]
关于中空管状物12a与基材层11的固定方式，在本发明的一个优选实施方案中，在缓冲层12中，中空管状物12a通过粘合的方式固定在基材层11的一侧表面，例如，可以单独加工形成每一个中空管状物12a，再依次粘合固定在基材层11的一侧表面，例如，也可以通过在片材上按照预设的尺寸加工制作折叠线、再向内挤压的方式直接形成数个中空管状物12a(在实际生产中，中空管状物状物12a的管壁可能留有未封闭的间隙)，再将其整体粘合到基材层11的一侧表面。
[0064]
具体在本实施例中，如图3所示，包装用缓冲结构10包括一层基材层11 和一层缓冲层12；缓冲层12包括数个平行排列，并粘合固定在基材层11一侧表面(图3所示的上表面)的中空管状物12a；在该层缓冲层12中，数个中空管状物12a的外管直径一致，并且相邻中空管状物12a之间的最小间距x大于零，小于等于中空管状物12a的外管半径d。
[0065]
产品实施例2
[0066]
参见图4，为本发明的第二种包装用缓冲结构的剖视示意图，图中包装用缓冲结构20，其包括一层缓冲层22；缓冲层22作为一个整体，其两个相对的外侧平面分别固定连接一层基材层21、23。
[0067]
即在缓冲层22的上下两侧平面均设置基材层21、23，也就是面层支撑基材层和底层支撑基材层，一方面将缓冲层22的数个中空管状物保护在中间层，另一方面可以提供更好的缓冲性能。
[0068]
产品实施例3
[0069]
参见图5所示，为本发明的第三种包装用缓冲结构的剖视示意图，包装用缓冲结构30包括多层上下平行排布设置的缓冲层32、34；最上层的缓冲层32 和最下层的缓冲层34，它们的两个相对的外侧平面分别固定连接一层基材层31、 35；每两个相邻缓冲层32、34之间，设置一层基材层33与它们固定连接。
[0070]
换句话说，在上述优选实施方案的包装用缓冲结构30，有多层上下平行排布的缓
冲层32、34，并且每一层缓冲层的上下平面均固定连接一层基材层。
[0071]
具体在本实施例中，包装用缓冲结构30包括两层上下平行排布设置的缓冲层32、34；它们的两个相对的外侧平面分别固定连接一层基材层31、35(即面层支撑基材层和底层支撑基材层)，两个缓冲层32、34之间，设置一层中间基材层33与它们固定连接。
[0072]
在本发明的一个更优选的实施方案中，在每两个相邻缓冲层32、34之间的基材层33上，两个相邻缓冲层32、34的数个中空管状物状物与基材层33的连接位置，在上下方向上，全部一一对应。换句话说，若两个相邻缓冲层32、34 的数个中空管状物的外管直径相同，则两个相邻缓冲层32、34的每个中空管状物状物与它们中间的所述基材层的连接位置，在上下方向上，一一对应地设置。
[0073]
具体在本实施例中，如图5所示，上下平行排布设置的缓冲层32、34的中空管状物都是统一的外管直径，它们的位置，更确切地说，它们与中间基材层 33的连接位置是上下一一对应的。这样的缓冲结构，能够更好地将外力在缓冲层32、34和中间的基材层33之间传递，实现更平衡的缓冲效果。
[0074]
在本实施例的一个替代实施例中，如图6所示，两个相邻缓冲层42、44的数个中空管状物的外管直径不同，缓冲层42的外管直径大，缓冲层44的外管直径小，为便于外力的传递，缓冲层42的中空管状物42a，与缓冲层44的部分中空管状物44a在中间基材层43的连接位置是对应的(间隔着对应设置)。
[0075]
产品实施例4
[0076]
参见图7，为本发明的第四种包装用缓冲结构的剖视示意图，在本发明的一个优选实施方案中，包装用缓冲结构50包括多层上下平行排布设置的缓冲层52、53；最上层的缓冲层52和最下层的缓冲层53，它们的两个相对的外侧平面分别固定连接一层基材层51、54；相邻缓冲层52、53之间，通过它们的中空管状物固定连接。
[0077]
具体在本实施例中，如图7所示，包装用缓冲结构50包括两层上下平行排布设置的缓冲层52、53，它们的两个相对的外侧平面分别固定连接一层基材层 51、54(即面层支撑基材层和底层支撑基材层)；两个缓冲层52、53之间，没有设置中间基材层，而是两个缓冲层52、53直接固定连接。
[0078]
在本发明的一个更优选实施方案中，每一层缓冲层中的数个中空管状物，与相邻的缓冲层的数个中空管状物，在上下方向上，全部一一对应地连接。换句话说，两个相邻缓冲层52、53的数个中空管状物的外管直径相同(每一层缓冲层52中的数个中空管状物的外管直径，与相邻的缓冲层53的数个中空管状物的外管直径相同)，则两个相邻缓冲层52、53的每个中空管状物，在上下方向上，一一对应的方式固定连接。
[0079]
在本实施例的一个替代实施例中，与上述图4的示例类似，两个相邻缓冲层的数个中空管状物的外管直径不同，为便于外力的传递，外管直径大的缓冲层每一个中空管状物，与外管直径小的缓冲层的部分中空管状物连接(以间隔方式部分对应连接)。
[0080]
产品实施例5
[0081]
参见图8，为本发明的第五种包装用缓冲结构的剖视示意图，包装用缓冲结构60包括多层上下平行排布设置的缓冲层61、63；每两个相邻缓冲层61、63 之间，设置一层基材层62与它们固定连接。
[0082]
具体在本实施例中，包装用缓冲结构60包括两层上下平行排布设置的缓冲层61、
63；这两个缓冲层61、63之间，设置一层基材层62与它们固定连接。
[0083]
与上述的实施例3相比，去除了上下外侧平面固定连接基材层31、35(即面层支撑基材层和底层支撑基材层)；其他情况与实施例3完全相同，具体不再赘述。
[0084]
对于本领域技术人员来说，在获知了本发明的包装用缓冲结构基础上，就能够将其应用于生产包装材料/包装产品。
[0085]
对于基材层11和中空管状物12a的材质，可以采用纸质，也可以采用诸如 pla的可降解材料。在常规应用中，优选采用纸质，因其相对于其他可降解材质，成本较为低廉；本发明的缓冲结构不限于纸质，关于基材层11和中空管状物12a 的克重、厚度以及硬度等，本领域技术人员在获知本发明缓冲结构的基础上，可以根据其材质、以及具体需达到的包装应用需求去选择和调整。
[0086]
以上所述，仅为此发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案和新型的构思加于等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种包装用缓冲产品，所述一种包装用缓冲产品包括至少一层基材层和至少一层缓冲层，所述基材层采用片材，所述缓冲层包括数个固定设置在所述基材层一侧表面的中空管状物，所述中空管沿其轴向延伸设置，且所述中空管状物的轴向与所述基材层平行，所述中空管状物形状为可产生弹性的形状。2.如权利要求1所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，所述中空管状物的横截面包括空圆形、中空椭圆形、中空扇形或他们的近似形状。3.如权利要求1所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，产品使用环保材料，包括pla，纸质，天然纤维材料，可降解材料。4.如权利要求1所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，在同一层所述缓冲层中，数个所述中空管相互平行排列地设置，且他们的外径一致。5.如权利要求1和4所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，所述包装用缓冲结构包括一层所述缓冲层，所述缓冲层作为一个整体，其两个相对的外侧平面分别固定连接一层和或多层所述基材层。6.如权利要求1和4所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，所述包装用缓冲结构包括多层在对应方向上平行排布，包括上下平行、左右平行、前后平行排布设置的所述缓冲层，其中对应的所述缓冲层，它们的相对的外侧平面分别固定连接一层和或多层所述基材层；且每两个相邻所述缓冲层之间，设置所述基材层与它们固定连接。7.如权利要求6所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，在每两个相邻所述缓冲层之间的所述基材层上，两个相邻缓冲层的每个中空管状物与该基材层的连接位置，在对应方向上，包括上下对应、左右对应、前后对应，全部一一对应地设置或者以间隔的方式部分对应地设置。8.如权利要求1或4所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，所述包装用缓冲结构包括多层在对应方向上平行排布设置的所述缓冲层，其中对应的所述缓冲层，它们的相对的外侧平面分别固定连接所述基材层；两个相邻所述缓冲层之间，通过它们的中空管状物固定连接。9.如权利要求8所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，两个相邻缓冲层的每个中空管状物，在对应方向上，全部一一对应地连接，或者以间隔方式部分对应连接，其中相邻两个中空管状物间距要小于中空管状物半径。10.如权利要求1所述的一种包装用缓冲产品，其特征在于，所述包装用缓冲结构包括多层对应平行排布设置的所述缓冲层；每两个相邻所述缓冲层之间，设置所述基材层与它们固定连接。11.一种包装用缓冲产品，其特征在于，所述包装产品采用如权利要求1至10中任意一项所述的包装用缓冲结构。12.一种包装用缓冲产品的检验和选材方法，具体如下：a.对每根或一定数量的所述中空管状物通过检测设备获得所述每根或一定数量的所述中空管状物的检测数据；b.静态承重的核算，根据每根所诉中空管状物，或一定数量的所诉中空管状物的承重数据，可与要包装产品的重量相匹配，选取所诉中空管状物的承重重量大于和或等于产品的重量；
c.动态承重的核算，有些包装品需要通过跌落试验，即产品包装好后，一定高度自由落体跌落；根据每根所诉中空管状物，或一定数量的所诉中空管状物的承重数据，可与要包装产品跌落受力相匹配，选取所诉中空管状物的承载力大于和或等于产品跌落时产生的力；d.暴力装卸的判断，每根所诉中空管状物都有受力的极限值，超过这个极限值，所诉中空管状物的材质分子结构被破坏，会对所诉中空管状物造成不可逆的损伤，包括破损，压痕，变形等，根据是否损失和损伤的状况，可判断是否受到大于安全值的外力。13.如权利要求12所述的一种包装用缓冲产品的检验和选材方法，其特征在于，所述静态承重核算的静态是指是指停止不动、相对静止的状态、从静态来考察研究的，因此静态承重力，指的是物体在静止不动的情况下的承受力。14.如权利要求12所述的一种包装用缓冲产品的检验和选材方法，其特征在于，所述动态承重核算的动态是指变化发展的情况、运动变化状态的或从运动变化状态考察的，因此动态承重，是指物体在一定范围内运动变化状态下的承重力要求。15.如权利要求14所述的一种包装用缓冲产品的检验和选材方法，其特征在于，在包装领域，选材时，以跌落试验、震动试验和或其它试验为标准，包括选用如中国跌落试验标准gb/t 2423.8，gb/t4857,iso2248、astm、ista、en71等包装跌落标准和或自定义的标准作为试验标准，最后以产品跌落受到的力为依据，选择合适的包装材料。

技术总结
本发明公开一种包装用缓冲产品及其检验和选材方法，所述包装用缓冲产品包括至少一层基材层和至少一层缓冲层，所述缓冲层包括数个固定设置在所述基材层一侧表面的中空管状物，所述中空管状物形状为可产生弹性的形状，所述中空管沿其轴向延伸设置；所述包装用缓冲产品的检验方法包括：a.获得每根或一定数量的管状物的检测数据；b.静态承重的核算；c.动态承重的核算；d.暴力装卸的判断；本发明的包装用缓冲结构组合结构简约可行，在具体的应用时，其形变程度、是否破损可以用作对暴力运输情况的判定；此外，可以采用包括PLA、纸质、天然纤维材料、可降解材质来实现本发明的包装缓冲结构，获得环保的包装缓冲产品。获得环保的包装缓冲产品。获得环保的包装缓冲产品。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：上海统通科技有限公司
技术研发日：2022.05.23
技术公布日：2023/7/21