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学号：课程设计题目杀虫剂的包装设计与包装工艺规程制定学院机电工程学院专业包装工程班级包装zy1201姓名指导教师2015年月日《产品包装工艺设计》课程设计任务书学生姓名：_________专业班级：包装zy1201指导教师：工作单位：机电学院一.设计题目：杀虫剂包装工艺设计二.初始条件：三.要求完成的主要任务针对设计对象，进行相关包装工艺设计，并合理制定包装工艺规程，完成工艺设计说明书一份,其内容为：1.产品的包装保护的基本要求与包装方案设计物料信息物料名称杀虫剂物料形态及颜色液体悬浮剂，白色至棕色pH7.5-9密度1.05g/cm3储存温度0-40℃储存时间24个月毒性有毒，不容易生物降解生产要求规格20ml/袋5袋/盒精度±0.5ml速度50ppm生产方式自动化生产年产量100吨运输方式汽运1.1产品包装保护的基本要求主要考虑：在流通领域及使用过程中，影响产品质量（损坏）的因素，以及对产品包装保护（防潮、防霉、防锈与防震等）提出来的基本要求。1.2产品包装保护方案设计主要考虑：1）产品的销售包装的定位：根据用户定位确定所设计的产品包装的包装档次和用户群体；2）设计产品的包装方案：设计产品的保护包装方案。设计中应注意：对于产品来说，可能不只一个方面的包装保护要求，此时，在设计包装保护方案时，要综合考虑，给出一种最佳的设计方案。1.3产品包装的保存期计算主要考虑：根据产品包装保护的保存期要求和包装保护设计方案，计算包装保护所需的包装材料。2.产品包装保护的结构设计与设计计算2.1销售包装容器的设计与计算主要考虑：1）销售包装容器的结构设计：确定包装容器的类型，根据产品的质量大小确定包装容器的容积尺寸；2）包装容器的设计与计算：包装容器的结构形状的设计确定，绘制包装容器结构设计图（绘制的图必须符合工程制图标准），相关尺寸的设计计算；3）缓冲包装的结构设计：缓冲衬垫的结构形状设计与尺寸计算。2.2运输包装容器的设计与计算主要考虑：1）运输包装容器的结构设计：确定包装容器的类型，设计计算包装容器的结构尺寸；2）绘制运输包装容器结构设计图（绘制的图必须符合工程制图标准）3）运输与堆码中的强度设计计算。3.产品包装工艺设计3.1产品包装工艺规程的制订主要考虑：1）产品包装的包装工艺路线的拟定：根据原始条件及包装要求用简图的形式确定出产品包装工艺路线；用简表的形式将工序细化到工步并确定出每一工步的工作内容；2）选用包装工艺设备：根据生产大纲（年产量）选包装工艺设备（包含有关设计计算）并将所选包装工艺设备列入包装工艺过程简表中；3）包装品的确定：确定每一步工序中所需包装品与相关附件。3.2包装工艺过程分析主要考虑：1）针对产品包装的包装工艺过程：对每一个包装工序进行分析，并确定相关工艺参数；2）生产出来的包装件的检验：确定具体的检验项目，具体检验项目的技术条件与检测方法等。4.课程设计说明书的内容与要求1）按照设计内容与步骤写出设计说明书，8000-10000字；设计绘图用A4幅面的纸打印，所绘设计图必须符合国家制图标准（含尺寸标注完整、技术要求全面、标题栏填写完整、制图符合国家标准等）2）说明书最后列出参考文献不少于10篇；3）课程设计说明书可用A4纸打印。5.课程设计说明书格式(1)设计任务书(2)设计内容（参阅第三项中1.2.3）(3)设计小结(4)参考资料(5)课程设计评分表四.设计进度安排序号阶段内容工作量所需时间1调研，分析问题，提出总体设计方案图纸、报告等3天2方案设计及实现2天3绘制相关图纸2天4拟订包装工艺规程3天5完成设计说明书3天6答辩1天合计2周指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1杀虫剂（悬浮剂）包装保护的基本要求与包装方案设计11.1杀虫剂（悬浮剂）包装保护的基本要求11.1.1杀虫剂（悬浮剂）背景11.1.2农药包装调查21.1.3杀虫剂（悬浮剂）包装保护的基本要求21.2杀虫剂（悬浮剂）保护方案设计21.3杀虫剂（悬浮剂）保存期计算31.3.1药物对材料影响的测试31.3.2测定材料对药物的影响31.3.3塑胶容器性能的测试31.3.4判定52杀虫剂（悬浮剂）包装保护的结构设计与设计计算52.1销售包装容器的设计与设计计算62.1.1确定内包装的材料62.1.2销售包装袋带尺寸设计62.2运输包装容器的设计与设计计算72.2.1中包装的设计72.2.2运输包装的结构设计73杀虫剂（悬浮剂）包装工艺设计93.1杀虫剂（悬浮剂）包装工艺规程的制订93.2包装工艺过程分析103.2.1包装机型的选用113.2.2各工艺设备的选用114总结13参考文献13附件（中包装纸盒展开图）第1页1杀虫剂（悬浮剂）包装保护的基本要求与包装方案设计1.1杀虫剂（悬浮剂）包装保护的基本要求1.1.1杀虫剂（悬浮剂）背景悬浮剂（SC）又称水悬浮剂、胶悬剂、浓缩悬浮剂，是代表当代农药制剂技术发展方向的一类重要剂型。农药悬浮剂是介于液态和固态之间的一种剂型，属于多组分非均相粗分散体系。其基本原理是在表面活性剂和其他助剂作用下，将不溶或难溶于水的原药分散到水中，形成均匀稳定的粗悬浮体系。农药悬浮剂系指固体原药以一定分散度(粒径0.5～5μm,平均粒径2～3μm)分散在介质(一般为水)中形成的多相分散体系。农药悬浮剂其物理稳定性主要取决于以下两个方面:(1)抗聚结稳定性,即悬浮剂在贮存过程中粒子间不发生合并聚结,分散相粒子的粒度及其分布保持不变,抗聚结稳定性是悬浮剂保持物理稳定性的基础;(2)动力学稳定性或悬浮稳定性,即悬浮剂中的分散相粒子能稳定地悬浮于分散介质中而不下沉。悬浮剂和水分散粒剂一般不需任何有机溶剂，因此在某种意义上说，其比水乳剂，微乳剂对人和环境更安全。悬浮剂是国内外农药行业公认的，一度被称为“划时代”的新剂型。该剂型优点是：(1)无粉尘危害，对操作者和环境安全。(2)以水为基质，没有由有机溶剂产生的易燃和药害问题。(3)与可湿性粉剂相比，允许选用不同粒径的原药，以便使制剂的生物效果贮存物理稳定性达到最佳。(4)液体悬浮剂在水中扩散良好，可直接制成喷雾液使用。(5)比重大，包装体积小。1.1.2农药包装调查我国农药生产的迅速发展，带动农药包装迅速变化，农药液剂包装过去一直使用玻璃瓶，它价格低廉且不存在溶剂渗漏问题，因此得到长期应用，但玻璃瓶易破碎，所贴标签易脱落，在生产、储运、使用过程中经常发生事故，造成一定量的农药损失、中毒事故及环境污染；同时玻璃瓶自重大，单位重量农药的运输成本高，而且缺乏造型特征，因此，在农药包装方面寻找强度高、易成型、重量轻、耐腐蚀、不易破碎的包装容器就成为农药包装行业追求的目标，目前农药包装容器大体分为：玻璃瓶、单层聚乙烯瓶、聚醋瓶、改性聚乙烯瓶、铝质瓶等硬质容器和一些软包装，目前国内市场上液体农药软包装常用的材料主要有PET/Al/CPP（或PE）复合膜、PET/VMPET/CPP（或PE）复合膜、含PA或EVOH的PP，PE多层共挤膜、PET/PVDC（或EVOH）/CPP（或PE）透明复合膜等。而一些软包装也存在一些问题。开口难：这种包装材料大都非常结实，虽然用剪刀剪口倒也非常方便，第2页但农民在喷药时大都不会随身带刀子或者剪子，而在用手撕不开的情况下，只好用牙去咬，这样做既不卫生，又不安全；计量难：虽然在其包装上已经注明了配料比例，可在开口后，往喷雾器内倒入多少正好符合比例，无法掌握，而农药比例大都以克计算，所以无法精确掌握，不是倒多了，就是倒少了，多了容易引发药害，而少了又起不到防治的作用；保存难：如今的袋装农药虽然规格很多，但一旦开口，一次用不完的现象也是非常普遍，一旦剩下，那袋中的农药就因无法封口而不易保管，一是容易撒落，让家禽家畜误食；二是容易挥发，降低农药的使用效果。1.1.3杀虫剂（悬浮剂）包装保护的基本要求杀虫剂（悬浮剂）的包装容器及相关的外包装必须符合有关的国家标准及规定，贮存有效期必须至少2年。包装容器必须清洁干燥，其包装材料应具备较强的耐腐蚀性能和阻隔性能，既要能阻隔环境中的氧气和水蒸气渗入包装瓶内，又要能阻隔农药中易挥发的物质向瓶外渗出，同时也要有良好的遮光性，且必须注意所用材料不应与内装物发生任何反应。包装容器必须能够承受在处置、贮存、堆码、装卸过程中所有可能遇到的各种情况,并能承受大气、压力、温度及湿度等环境因素的影响。容器应留下至少为总容量5%的空余。1.2杀虫剂（悬浮剂）保护方案设计方案一：使用玻璃瓶，就包装阻隔性来说,玻璃瓶包装是最佳的选择,但是其弊病太多,易破碎,运输占用空间大,不易回收；方案二：使用单层塑胶包装瓶，目前用于液体农药包装的单一塑胶的包装瓶主要有BOPP瓶、HDPE瓶、PET瓶等类型。HDPE、BOPP塑胶瓶，由于耐水性能优异，质量轻，耐化学药品腐蚀，成本较低，故可用来包装水剂和一些胶悬剂，且贮存时间不很长的农药。但不能用作含脂族、酯类、酮类或旙族等溶剂的乳油农药包装，否则乳油农药中的有机溶剂会通过塑胶瓶壁分子间隙发生渗透，而散失药效。对于PET瓶，由于PET具有良好的刚性、强度、尺寸稳定性，特别是对非极性有机溶剂有良好的阻隔作用，所以PET瓶不仅可用于水剂、胶悬剂的农药包装，也可用于一些乳油农药的包装。但由于PET的吸水性，用其包装的乳油农药成品时会其吸收环境中的水份而导致农药分解失效，故保质期不长。另外，PET能与一些农药或助剂会产生互溶，如有“乐果”、“二甲基甲酰胺（DMF）溶剂”等，会使瓶体变软、变形等；方案三：使用复合瓶，复合瓶的生产过程中较为多用的是共挤出-吹塑法。目前复合共挤农药瓶的生产主要是采用具有阻隔性能的材料PA、PET、EVOH、PVDC等与聚烯烃所形成第3页的多种不同结构组合，结构形式主要有两种两层、两种三层、三种四层、三种五层或六层等。如：PE/PA、PE/PET、PE/EVOH、PE/PA/PE等。可以根据不同种类的农药选择其结构形式。共挤复合瓶由于具有几种原料各自的性能特点，各层间的性能可以互相补充，因此其性能比其他加工方法更为优异，阻隔性能更持久。共挤复合农药瓶的质量主要取决于复合的结构，但也取决于各层间的粘接剂的粘接强度，粘接剂的选择对其影响相当大。多层共挤出吹塑时需采用两台或两台以上的挤出机共享一个挤出模头，因此工艺控制较为复杂，技术要求高，投资成本较大，而大批量生产时成本相对就低很多。共挤复合瓶目前应用中主要缺陷是该方法的回收料不能按常规的方法重新利用，这无形当中增加了生产的成本。方案四：使用阻隔型复合膜。阻隔性复合膜主要是采用具有阻隔性能的塑胶膜（PET、PA、EVOH等）通过粘接剂与铝箔或真空镀铝复合薄膜及聚烯烃类热封膜的多层复合。铝箔或真空镀铝复合薄膜主要起遮光及阻隔的作用。目前用于农药包装高阻隔复合膜的结构主要有：PET/VMPET/CPP、PET/VMPET/PA/CPP、PET/AL/CPP、PET/AL/PA/CPP等。采用该复合膜包装液体农药时与包装瓶相比，具有良好的密封性，不透气、不透光、不透溶剂、耐药性能好、保质期长、不易破碎；具有很好的柔韧性，用于包装农药时可避免因挤压、撞击、跌落等因素而造成农药泄漏的现象，且容量体积比和容量重量比都较大、包装效率高，是瓶装的45倍，成本较低，包装袋上图案及文字采用里印法，不会发生受损脱落现象，可有效减少对操作人员及环境的污染。高阻隔性复合膜的质量关键在于复合粘接剂的类型，因为有的农药中大多含有甲苯、二甲苯等高渗透性有机溶剂，普通粘接剂易与农药中有机溶剂发生反应，导致包装材料发生溶胀、分层，而产生渗漏现象。我国农村主要采取家庭联产承包的生产方式，每家每户的耕地面积较小，每次需要使用的农药较少，农民更希望能购买到小容量包装的农药。由上综合分析，采用方案四阻隔型复合膜更为合理。1.3杀虫剂（悬浮剂）保存期计算按国家有关规定，农药保质期至少应为2年，根据杀虫剂（悬浮剂）包装保护的基本要求和保护方案，采用试验的方法选材。试验方法如下：1.3.1药物对材料影响的测试1.3.1.1测定材料尺寸的变化(1)取材料方片，在方片试样上适