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1、第一章第一章绪绪 论论主要内容l包装结构设计包装结构设计l在包装工程中的地位在包装工程中的地位l与机械材料工艺的关系与机械材料工艺的关系第一章 绪论第一节第一节 包装结构设计包装结构设计一、包装结构一、包装结构二、包装结构设计二、包装结构设计 第二节第二节 在包装工程中的地位在包装工程中的地位一、包装结构设计的地位一、包装结构设计的地位 二、包装设计与材料、机械和工艺的关系三、二、包装设计与材料、机械和工艺的关系三、包装结构设计与造型设计、装潢设计的关系包装结构设计与造型设计、装潢设计的关系四、怎样学习包装结构设计四、怎样学习包装结构设计 习题习题第一节 包装结构设计 一、一、 包装结构包装结
2、构 包装结构包装结构指包装设计产品的各个有形部分指包装设计产品的各个有形部分之间相互联系相互作用的技术方式。这些方式之间相互联系相互作用的技术方式。这些方式不仅包括包装体各部分之间的关系，如包装瓶不仅包括包装体各部分之间的关系，如包装瓶体与封闭物的啮合关系，折叠纸盒各部的配合体与封闭物的啮合关系，折叠纸盒各部的配合关系等，还包括包装体与内装物之间的作用关关系等，还包括包装体与内装物之间的作用关系，内包装与外包装的配合关系以及包装系统系，内包装与外包装的配合关系以及包装系统与外界环境之间的关系。与外界环境之间的关系。 广义的广义的包装结构包装结构包括以下部分：包括以下部分：1 1材材料料结结构构
3、指指材材料料的的组组合合方方式式。例例如如WKWK200SCP200SCP150WK150WK200CF200CF瓦瓦楞楞纸纸板板的的结结构构是是双双面面C C楞楞，内内外外面面纸纸为为200g/200g/漂漂白白牛牛皮皮浆浆箱箱纸纸板板，瓦瓦楞楞芯芯纸纸为为150g/150g/半半化化学学浆浆高高强强瓦瓦楞楞纸纸。这这种种结结构构的的瓦瓦楞楞纸纸板板适适用用于于精精美美彩彩印印水水果果运运输输托托盘盘箱箱。再再如如OPA/PEOPA/PE表表示示为为一一种种两两层层复复合合材材料料的的结结构构，这这种种结结构构的的包包装装薄薄膜膜，不不仅仅具具有有良良好好的的阻阻隔隔性性、强强度度、机机械械
4、成成型型性性或或热热封封性性能能，而而且且可可以以在在不不用用剪剪刀刀的的情情况况下下用用手手撕撕出出一一条条有有限限的的开开口口，适适宜宜包包装装奶酪等食品。奶酪等食品。2 2工工艺艺结结构构指指为为完完成成某某一一特特定定的的保保护护性性功功能能或或目目的的而而确确定定的的包包装装形形式式如如缓缓冲冲包包装装结结构构、防防振振包包装结构等。装结构等。3 3包包装装容容器器结结构构是是狭狭义义的的包包装装结结构构，是是本本书书的的主要研究对象。主要研究对象。 二、包装结构设计二、包装结构设计 包装结构设计包装结构设计指从科学原理出发，根据不指从科学原理出发，根据不同包装材料、不同包装容器的成
5、型方式，以及同包装材料、不同包装容器的成型方式，以及包装容器各部分的不同要求，对包装的内、外包装容器各部分的不同要求，对包装的内、外构造所进行的设计。从设计的目的上主要解决构造所进行的设计。从设计的目的上主要解决科学性与技术性；从设计的功能上主要体现容科学性与技术性；从设计的功能上主要体现容装性、保护性、方便性和装性、保护性、方便性和“环境友好环境友好”性，同性，同时与包装造型和装潢设计共同体现显示性与陈时与包装造型和装潢设计共同体现显示性与陈列性。列性。 1 1科学性科学性 要要使使包包装装结结构构设设计计达达到到科科学学合合理理，不不仅仅要要运运用用数数学学、力力学学、机机械械学学等等自自
6、然然科科学学的的知知识识，而而且且要涉及经济学、美学、心理学等社会科学的知识。要涉及经济学、美学、心理学等社会科学的知识。2 2技术性技术性 包包装装结结构构必必须须充充分分考考虑虑机机械械成成型型性性，特特别别是是现现代代技技术术条条件件下下的的机机械械成成型型性性，例例如如在在计计算算机机控控制制高高速速全全自自动动生生产产线线或或包包装装线线上上，包包装装结结构构要要确确保保高高速速成成型型或或高高速速灌灌装装而而不不会会出出现现生生产产故故障障或或产产品品质质量量下下降降。但但不不容容忽忽视视，一一个个创创新新的的包包装装结结构构可能孕育着一项创新的生产技术。可能孕育着一项创新的生产技
7、术。3 3容装性容装性 包包装装必必须须能能够够可可靠靠地地容容装装所所规规定定的的内内装装物物数数量，不得有任何泄露或渗漏。量，不得有任何泄露或渗漏。4 4保护性保护性 包包装装必必须须保保证证内内装装物物在在包包装装产产品品的的“生生命命周周期期”即即经经过过一一系系列列的的装装卸卸、运运输输、仓仓储储、陈陈列列、销销售售直直至至消消费费者者在在有有效效期期限限内内启启用用或或使使用用时时不不被被破破坏坏。这这里里既既包包括括对对内内装装物物的的保保护护，也也包包括括对对包包装自身的保护。装自身的保护。5 5方便性方便性 在在“人人包包装装产产品品环环境境”系系统统中中，“以以人人为为本本
8、”的的方方便便性性作作为为反反映映现现代代包包装装功功能能的的标标志志之之一一得得到到人人们们的的广广泛泛重重视视。优优秀秀的的包包装装设设计计要要充充分分考考虑虑人人体体的的结结构构尺尺寸寸和和人人的的生生理理与与心心理理因因素素。设设计计轻轻巧巧，易易于于搬搬运运的的包包装装，可可以以降降低低疲疲劳劳强强度度，减减少少野野蛮蛮装装卸卸；携携带带方方便便，易易于于执执握握的的销销售售包包装装，又又往往往往可可以以诱诱发发消消费费者者的的购购买买欲欲，促促进进销销售售。所所以以，包包装装必必须须要要方方便便装装填填（灌灌装装）、方方便便运运输输、方方便便装装卸卸、方方便便堆堆码码、方方便便陈陈
9、列列、方方便便销销售售、方方便便携携带带、方方便便开开启启与与再再封封、方方便便使使用用、方方便便处处理理等。等。 6 6、“环境友好性环境友好性” 同同样样，在在“人人包包装装产产品品环环境境”系系统统中中，“环环境境友友好好”性性也也是是反反映映现现代代包包装装功功能能的的标标志志。国国际际社社会会越越来来越越注注意意到到包包装装能能够够减减轻轻污污染染和和制制造造污污染染的的双双重重作作用用，在在经经济济上上走走可可持持续续发发展展的的道道路路，而而节节省省资资源源、保保护护环环境境是是可可持持续续发发展展的的关关键键保保证证。包包装装结结构构对对于于包包装装的的减减量量化化、资资源源化
10、化和和无无害害化化能能够发挥重要作用。够发挥重要作用。7 7、显示性、显示性 包包装装必必须须具具有有明明显显的的辨辨别别性性，在在琳琳琅琅满满目目的的市市场场货货架架中中以以其其自自身身显显著著的的特特点点使使人人们们能能够够迅迅速速地辨别出来。地辨别出来。8 8陈列性陈列性 包包装装必必须须在在充充分分显显现现的的前前提提下下具具有有良良好好的的展展示示效效果果，或或者者说说具具有有理理想想的的吸吸引引力力，以以诱诱使使消消费费者当场决策购买，或留有深刻印象以便以后购买。者当场决策购买，或留有深刻印象以便以后购买。 第二节第二节 包装结构设计包装结构设计 在包装工程中的地位在包装工程中的地
11、位 一、包装结构设计的地位一、包装结构设计的地位 由由世世界界包包装装组组织织（WPOWPO）一一年年一一度度颁颁发发的的“世界之星世界之星”包装大奖评奖标准如下：包装大奖评奖标准如下： 保护内装物；方便携带、装填、封闭、开启和再封；保护内装物；方便携带、装填、封闭、开启和再封； 销售吸引力；图案设计；必要的信息；产品的质量；销售吸引力；图案设计；必要的信息；产品的质量； 材料经济性、成本降低、环境责任、可回用性；材料经济性、成本降低、环境责任、可回用性； 结构新颖；地域特色；技术创新结构新颖；地域特色；技术创新 包装工程可以简化为由包装设计、包装材料、包装工程可以简化为由包装设计、包装材料、
12、包装机械和包装工艺四个大的主要子系统组成，包装机械和包装工艺四个大的主要子系统组成，而包装结构设计、包装造型设计和包装装潢设计而包装结构设计、包装造型设计和包装装潢设计则同是包装设计这一子系统内更深层次的子系统则同是包装设计这一子系统内更深层次的子系统 。 在在WPOWPO的的评评奖奖标标准准中中，包包装装结结构构不不仅仅是是极极其其重重要要的的一一个个方方面面，而而且且其其本本身身及及其其材材料料、机机械械、工工艺艺等等方方面面在在包包装装实实施施过过程程中中所所依依靠靠的的科科技技水水平平，其其蕴蕴涵涵的的保保护护、方方便便、销销售售吸吸引引力力及及信信息息等等功功能能，其其对对可可持持续
13、续发发展展战战略略的的贡贡献献都都是是非非常常关键的获奖因素。关键的获奖因素。 因因此此，作作为为包包装装工工程程学学科科中中的的骨骨干干课课程程或或分分支支，包包装装结结构构设设计计除除了了与与包包装装造造型型设设计计和和包包装装装装潢潢设设计计具具有有同同样样重重要要的的地地位位之之外外，与与包包装装材材料料、包包装装机机械械和和包包装装工工艺艺也也有有十十分分密密切切的的关关系系，而而这这些些关关系系，又又要要受受到到成成本本经经济济、市市场场竞竞争争、法法规规标标准准等等条条件件的的约约束束。这这些些纵纵横横向向的的联联系系就就构构成成了了以以包包装装结结构构设设计计为为中中心心的的网
14、网状状系系统统包装工程。包装工程。 二、包装设计二、包装设计 与材料、机械和工艺的关系与材料、机械和工艺的关系 包装设计是实现包装功能目的的计划，而包装设计是实现包装功能目的的计划，而包装材料、包装机械和包装工艺则是计划付诸包装材料、包装机械和包装工艺则是计划付诸实施的三个必要的前提和手段。包装设计是包实施的三个必要的前提和手段。包装设计是包装工程的核心主导，包装材料、包装机械和包装工程的核心主导，包装材料、包装机械和包装工艺是包装工程的基础。装工艺是包装工程的基础。 作为主导的包装设计具有较大的灵活性，否则就作为主导的包装设计具有较大的灵活性，否则就不会具有特色或个性的包装。作为基础的包装材
15、料、不会具有特色或个性的包装。作为基础的包装材料、包装机械和包装工艺具有相对的稳定性，对于包装设包装机械和包装工艺具有相对的稳定性，对于包装设计具有一定的约束和限制，否则任何理想的包装设计计具有一定的约束和限制，否则任何理想的包装设计都会成为一种空中楼阁。但是，四者在外界都会成为一种空中楼阁。但是，四者在外界“人包人包装产品环境装产品环境”系统活力的激励下，又不断进步、系统活力的激励下，又不断进步、发展和变化，一旦有一个获得突破，必将引起连锁反发展和变化，一旦有一个获得突破，必将引起连锁反应，牵扯其他发生深刻变化，推动整个包装工程学科应，牵扯其他发生深刻变化，推动整个包装工程学科不断发展、更新
16、和完善。不断发展、更新和完善。 耐热耐压耐热耐压PET饮料包装瓶饮料包装瓶(a)2件成型瓶 (b)1件成型瓶 (c)2段1件成型瓶 1995 1995年以前年以前PETPET瓶底部为半球状结构，瓶底部为半球状结构，其自立性依赖与之粘接的其自立性依赖与之粘接的HDPEHDPE瓶托瓶托 (a) (a) ，由于是用两种不同材料制造的，回收回用有由于是用两种不同材料制造的，回收回用有一定困难。一定困难。19951995年瓶底结构设计成年瓶底结构设计成5 5足城堡足城堡形，形，1 1段工艺成型，提高了瓶体的自立能力，段工艺成型，提高了瓶体的自立能力，但瓶底厚度不均，接近中心部厚度过大，底但瓶底厚度不均，
17、接近中心部厚度过大，底部结晶化度低且变化幅度大，瓶体质量同部结晶化度低且变化幅度大，瓶体质量同2 2件成型瓶，但跌落强度，耐环境应力开裂性件成型瓶，但跌落强度，耐环境应力开裂性（ESCRESCR）、防潮性与耐热耐压性均有所降低）、防潮性与耐热耐压性均有所降低 (b)(b)。 由于环境与资源的压力，包装减量化、资由于环境与资源的压力，包装减量化、资源化、无害化受到人们的广泛重视，瓶体尤其源化、无害化受到人们的广泛重视，瓶体尤其是瓶底薄壁化结构设计摆在人们的面前。是瓶底薄壁化结构设计摆在人们的面前。 (c) (c)是近两年面市的是近两年面市的6 6足城堡形结构瓶底，采用足城堡形结构瓶底，采用2 2
18、段段成型工艺，即瓶体成型工艺，即瓶体1 1次成型瓶底局部加热次成型瓶底局部加热瓶底瓶底2 2次成型，较之次成型，较之1 1段成型，瓶底厚度均匀且段成型，瓶底厚度均匀且普遍降低，结晶化度提高且变化幅度不大。跌普遍降低，结晶化度提高且变化幅度不大。跌落强度、落强度、ESCRESCR、防潮性与、防潮性与2 2件成型瓶相同，耐件成型瓶相同，耐热耐压性提高。特别值得注意的是瓶体质量比热耐压性提高。特别值得注意的是瓶体质量比前二者降低前二者降低17.3%17.3%，符合当代包装的要求。，符合当代包装的要求。 1.5L耐热耐压耐热耐压PET瓶特性比较瓶特性比较 瓶型项目2件成型瓶1件成型瓶1段成型法2段成型
19、法瓶体质量(g)48+136152跌落强度120 OK70 OK120 OKESCR良弱良防潮性0.7wt% OK0.4wt% N.G0.7wt% OK耐热耐压性70，40分，2.6G. .V. .65，40分，2.6G. .V. .75，40分，2.6G. .V. .三、包装结构设计三、包装结构设计 与造型设计、装潢设计的关系与造型设计、装潢设计的关系 1 1包装造型设计包装造型设计 包包装装造造型型指指具具有有实实用用价价值值和和美美感感作作用用的的包包装装外外观观型型体体。包包装装造造型型设设计计是是运运用用美美学学法法则则（点点、线线、面面、体体等等多多种种形形态态要要素素的的规规律律
20、）对对包包装装的的立立体体外外观观所所进进行行的的艺艺术术设设计计。从从设设计计目目的的上上主主要要解解决决艺艺术术性性和和心心理理性性，从从包包装装功功能能上上主主要要体体现现显显示示性和陈列性。性和陈列性。2包装装潢设计包装装潢设计 包包装装装装潢潢指指具具有有媒媒介介作作用用、信信息息作作用用与与促促销销作作用用的的包包装装平平面面外外观观，包包括括图图案案、文文字字、商商标标、色色彩彩及及其其排排版版方方式式。包包装装装装潢潢设设计计是是根根据据艺艺术术思思维维运运用用艺艺术术手手段段对对包包装装进进行行外外观观的的平平面面设设计计。与与包包装装造造型型设设计计一一样样，包包装装装装潢
21、潢设设计计并并不不是是纯纯艺艺术术的的劳劳动动，它它必必须须结结合合科科学学技技术术来来进进行行。也也就就是是说说，要要受受到到包包装装材材料料，包包装装机机械械与与包包装装工工艺艺等等条条件件的的限制。这一点与包装结构设计相同。限制。这一点与包装结构设计相同。 3 3包装结构设计与造型设计、装潢设计的关系包装结构设计与造型设计、装潢设计的关系（1 1）三者具有一定的关连性）三者具有一定的关连性 包包装装结结构构、造造型型与与装装潢潢设设计计的的关关连连性性，指指他他们们在在包包装装设设计计这这一一相相对对独独立立的的系系统统中中，不不是是一一般般的的堆堆砌砌而而成成，不不能能理理解解成成为为
22、三三个个要要素素的的简简单单相相加加，而而是是相相互互联联系系相相互互作作用用的的有有机机组组合合。例例如如，在在折折叠叠纸纸盒盒的的包包装装设设计计中中，决决不不是是在在其其结结构构图图上上随随意意设设计计图图案案、文文字字、商商标标等等，而而是是要要考考虑虑装装潢潢的的各各个要素与结构的各个要素按一定方式的结合。个要素与结构的各个要素按一定方式的结合。 在在插插入入盖盖管管式式折折叠叠纸纸盒盒的的结结构构设设计计中中，粘粘合合襟襟片片与与盖盖板板均均连连接接在在后后板板上上，这这样样成成型型后后，纸纸盒盒接接缝缝处处在在盒盒体体后后部部，前前视视观观察察不不影影响响纸纸盒盒外外观观造造型型
23、，而而盖盖板板由由前前向向后后开开启启，便便于于消消费费者者取取装装或或观观察内装物。察内装物。 次次要要展展示示面面设设计计在在后后板板上上。这这样样的的结结合合方方式式使使结结构构、造造型型与与装装潢潢巧巧妙妙地地融融为为一一体体，整整体体设设计计没有缺陷。没有缺陷。 在在未未考考虑虑结结构构特特点点而而进进行行的的装装潢潢设设计计中中，主主要要展展示示面面（商商品品名名称称、商商标标牌牌号号及及生生产产厂厂家家名名称称等等）有有可可能能设设计计在在后后板板上上，次次要要展展示示面面（商商品品说说明明或或外外文文牌牌号号等等）设设计计在在前前板板上上，这这样样当当前前视视观观察察主主要要装
24、装潢潢面面时时，纸纸盒盒接接缝缝处处影影响响外外观观，而而盖盖板板由后向前开启，不便于消费者取用。由后向前开启，不便于消费者取用。 最佳设计应该将主要展示面设计在前板，次最佳设计应该将主要展示面设计在前板，次要展示面设计在后板上。这样的结合方式使结构、要展示面设计在后板上。这样的结合方式使结构、造型与装潢巧妙地融为一体，整体设计没有缺陷。造型与装潢巧妙地融为一体，整体设计没有缺陷。 右图右图a a为一化妆品塑为一化妆品塑料包装瓶的造型创意，料包装瓶的造型创意，b b在此基础上考虑了瓶底在此基础上考虑了瓶底结构及标准化瓶盖结构，结构及标准化瓶盖结构，按照瓶重进行容量调整，按照瓶重进行容量调整，根
25、据成形性和强度分析根据成形性和强度分析进行形状修正，从而完进行形状修正，从而完成了初步的结构设计。成了初步的结构设计。全部设计在计算机上进全部设计在计算机上进行。行。 （2 2）三者具有共同的目的性）三者具有共同的目的性 如如果果把把包包装装设设计计看看成成一一个个系系统统，他他就就是是一一个个有有机机的的整整体体，整整体体性性则则是是其其最最基基本本的的特特征征。包包装装设设计计系系统统整整体体的的特特征征和和功功能能不不能能归归结结为为结结构构、造造型型与与装装潢潢设设计计三三个个子子系系统统的的特特性性和和功功能能的的总总和和，而而是是三三者者有有机机结结合合后后的的系系统统整整体体具具
26、有有新新的的特特性性和和新新的的功功能能。这这些些新新的的特特性性和和新新的的功功能能是是孤孤立立的的子子系系统统所所不不具具有有的的，而而只只有有系系统统整整体体存存在在时时才才表表现现出出来来。也也就就是是说说，三三者者有有机机结结合合成成包包装装设设计计后后的的整体功能大于其孤立状态下的功能总和。整体功能大于其孤立状态下的功能总和。 只有结构、造型与装潢设计有机地结合起来，只有结构、造型与装潢设计有机地结合起来，才能淋漓尽致地发挥包装设计的全部功能和作用，才能淋漓尽致地发挥包装设计的全部功能和作用，换言之，三者间之所以需要紧密的有机联系，关换言之，三者间之所以需要紧密的有机联系，关键在于
27、共同的功能目的，都是为了有效地实现包键在于共同的功能目的，都是为了有效地实现包装设计的功能和作用。其实质是物质功能与精神装设计的功能和作用。其实质是物质功能与精神功能的有机结合，科学原理与美学原理的有机结功能的有机结合，科学原理与美学原理的有机结合，技术工艺与艺术创意的有机结合。合，技术工艺与艺术创意的有机结合。 三三片片罐罐结结构构的的饮饮料料包包装装给给装装潢潢设设计计设设置置了了不不少少障障碍碍，如如接接缝缝两两端端图图案案、色色彩彩等等的的接接合合问问题题令令不不少少设设计计师师难难以以回回避避。而而两两片片罐罐解解决决了了中中缝缝后后，使设计思想不为所限，可以充分自由发挥。使设计思想
28、不为所限，可以充分自由发挥。（3 3）三者具有相辅相成的综合性）三者具有相辅相成的综合性 包装结构、造型与装潢设计是在包装设计中同包装结构、造型与装潢设计是在包装设计中同一层次的子系统，不分主次相辅相成，一荣非皆荣，一层次的子系统，不分主次相辅相成，一荣非皆荣，一损却皆损。一损却皆损。 结构设计是造型设计和装潢设计的基础，不同结构设计是造型设计和装潢设计的基础，不同的结构设计对包装的外观有直接的影响，每一个创的结构设计对包装的外观有直接的影响，每一个创新的结构设计同时也要求有一个创新的造型和装潢新的结构设计同时也要求有一个创新的造型和装潢设计。设计。 同一结构设计可以配合不同的外观设计，但不同
29、一结构设计可以配合不同的外观设计，但不能以外观设计为基础来改变结构设计。能以外观设计为基础来改变结构设计。 在包装设计中，要在包装设计中，要考虑系统的综合性原则，考虑系统的综合性原则，不能片面地强化某一方不能片面地强化某一方面，而要综合地全面地面，而要综合地全面地考虑问题。否则，就有考虑问题。否则，就有可能产生偏差，顾此失可能产生偏差，顾此失彼，因小失大，得不偿彼，因小失大，得不偿失。失。 四、怎样学习包装结构设计四、怎样学习包装结构设计 通通过过以以上上分分析析，我我们们知知道道，在在学学习习本本门门课课程程之之前前，应应全全面面了了解解包包装装材材料料、包包装装机机械械及及包包装装工工艺艺
30、等等其其它它方方面面的的知知识识，掌掌握握造造型型和和装装潢潢设设计计的的基基本本知知识识和基本技能，具备一定的审美情趣和鉴赏能力。和基本技能，具备一定的审美情趣和鉴赏能力。 在在课课程程学学习习中中，要要不不断断加加强强立立体体空空间间物物体体的的想想象能力象能力; ; 同同时时要要加加强强实实践践环环节节的的练练习习，多多模模仿仿，多多设设计计，多思考，多创新。多思考，多创新。 任任何何一一种种结结构构都都是是科科技技进进步步的的产产物物，必必然然留留下下时时代代的的烙烙印印，可可以以从从中中发发现现历历史史的的局局限限，所所以以需需要要用用批批判判的的眼眼光光认认真真地地审审视视他他们们，改改正正缺缺陷，修补不足，就可能设计出一种创新的结构。陷，修补不足，就可能设计出一种创新的结构。 总之，拓宽思路，注重实践，加强创新，才总之，拓宽思路，注重实践，加强创新，才能在包装结构设计中有所建树。能在包装结构设计中有所建树。 1-1 1-1 举例说明包装结构、造型与举例说明包装结构、造型与装潢设计之间的关系。装潢设计之间的关系。1-2 1-2 用用WPOWPO的评奖标准分析一种包的评奖标准分析一种包装实例并提出改进方案。装实例并提出改进方案。
