包装工程专业必修课程 运 输 包　装　 武汉大学印刷与包装系...

包装工程专业必修课程

运 输 包　装　武汉大学印刷与包装系

包装工程研究室

第一章

绪 论

一、课程简介1 、引言 包装定义 在 GB/T4122.1-1996 中，包装的定义是：为在流

通过程中保护产品，方便储运，促进销售，按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称。也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。 GB4122-83 《包装通用术语》

包装主要功能 保护商品，便于运输和储存，促进销售和视觉传达

运输包装 销售包装 按包装目的划分

2 、运输包装的概念 定义：以运输贮存为主要目的的包装，具有保护产品安

全、方便贮运装卸、加速交接、点验等作用。 运输包装的功能（ P.5 ） 防止货物在物流渠道中的损伤 提高货物在储运过程中的操作效率 传递信息

三无产品：无生产日期、无质量合格证（或生产许可证）以及无生产厂名称。无生产厂名 , 无生产厂址 , 无生产卫生许可证编码。无厂名，无地址，无商标。

逐一查对检验

据统计，公路运输中，一般物品 0.5% ，易损物品 1.7% 左右！

运输包装的研究对象 运输包装主要研究在流通过程中引起包装件破损的各

种危害，造成这些危害的多种因素，以及将产品破损减少到最低程度所需采用的理论与技术及管理手段。

包装件：俗称货物或运输包装件。是指经过运输包装以后形成的总体，是由外包装、缓冲材料及内装物（产品）三个部分组成。

外包装

缓冲材料

内装物易损件

装卸搬运环节 运输环节 储存环节

流通过程：包括装卸搬运环节、运输环节、储存环节

卡车人力车包

装车间

成品仓库

铁路货站

铁路终点

货栈

商店

商店

叉车电瓶车

标准路面

货车堆 6

层卡车混放

混放

堆 18 层放 4 周

堆 6 层放 3 天

堆 8 层放 2 天

流通过程

流通环境中各环节的特性 产品内在的特性 缓冲材料的特性

产品产品

缓冲材料缓冲材料

材料特性、

材料特性、缓冲设计

缓冲设计 自身强度

自身强度

流通环境流通环境 运输、装卸、存储运输、装卸、存储

第四章第五章

第六章

研究内容第三章

3 、运输包装的发展 运输包装的发展与产业经济的发展和社会环境的变化有

着十分密切的关系。 原始社会。生产十分落后，剩余食物、产品不多，人类用

天然的树皮、藤条来捆包食物，用植物的叶、贝壳、兽皮等包裹物品，手提肩扛运输，洞穴贮存。新石器时期，以植物纤维等制作最原始的篮、筐，用火煅烧石头、泥土制成泥壶、泥碗和泥灌等，用来盛装、保存食物、饮料及其它物品，使包装的方便运输、储存与保管功能得到初步完善。

奴隶社会。出现木器、竹器、藤器和青铜器。

约在公元前 5000 年，人类就开始进入青铜器时代。 4000 多年前的中国夏代，中国人已能冶炼铜器，商周时期青铜冶炼技术进一步发展。春秋战国时期，人们掌握了铸铁炼钢技术和制漆涂漆技术，铁制 容器、涂漆木制容器大量出现。在古代埃及，公元前 3000 年就开始吹制玻璃容器。因此，用陶瓷、玻璃、木材、金属加工各种包装容器已有千年的历史，其中许多技术经过不断完善发展，一直使用到如今。

封建社会。出现铁器、 麻袋、纸箱。 18世纪。商品经济充分发展，包装的第一次变革。工业革命之后，包装受到重视，运输包装也得以迅速发展。

18世纪末，法国科学家发明了灭菌法包装储存食品，导致 19世纪初出现了玻璃食品罐头和马口铁食品 罐头，使食品包装学得到迅速发展。

进入 19世纪，包装工业开始全面发展， 1800 年机制木箱出现， 1814 年英国出现了第一台长网造纸机， 1818 年镀锡金属罐出现， 1856 年，英国人发明了瓦楞纸， 1860 年欧洲制成制袋机， 1868 年美国发明了第一种合成塑料袋——赛璐珞。

1890 年美国铁路货 场运输委员会开始承认瓦楞纸箱正式作为运输包装容器。

第二次世界大战期间。各种 军需物资，尤其是各种精密 仪器、电子设备的运输，促进了运输包装理论与技术的 发展。

包装动力学的经典理论，最早由美国贝尔实验室明德林（ R.D. Mindlin ）于 1945 年提出。他发表了著名论文《缓 冲包装动力学》（ Dynamics of Package Cushioning ）。 指出，造成包装件在流通过程中产生机械破损的原因有三 个方面：（ 1 ）保护性缓冲防护不当；（ 2 ）包装容器强度 低；（ 3 ）产品本身太脆弱。

国外缓冲包装理论的发展

1961 年，美国出版《冲击与振动工程手册》，缓冲包装设计是一独立的章节，标志着引起工程界的重视。

1964 年，美国国防部制定的《军事标准手册》，及 1978 年修订时，都对缓冲包装的设计理论和方法进行了大量的收集和整理。

1973 年，佩恩编著出版《包装评价》，英国包装与同业研究会在实验方法和实验结果方面多年积累的经验和总结。

1973 年，日本包装技术协会出版《缓冲包装设计手册》，内容最丰富、最细致阐述包装动力学问题的专著。

1978 年，美国出版《缓冲设计的理论与实践》，对包装设计原理和包装设计规范作了进一步的全面总结。

起步较晚： 20世纪 80 年代。 1986 年“中国包装报”发表了“包装动力学浅说”，引

起包装界的重视。 1989 年，出版《缓冲包装动力学》。 1987 年， GB8166—87 缓冲包装设计方法， GB8167—87 包装用缓冲材料动态压缩试验方法， GB8168—87 包装用缓冲材料静态压缩试验方法， GB8169—87 包装用缓冲材料振动传递特性试验方法等等。

我国研究情况

二、运输包装技术发展动向1 、对环境的适应性技术 环境适应性就是要求包装材料应具有重复使用，

再生、废物处理方便的性能。 利用或改进现有的包装材料进行环保型包装的技

术 开发新型的可降解的包装材料进行包装的技术

2 、集成装载系统的推进 集成装载系统也叫集合包装，就是将许多小的包装

件通过集装器具集合成一个可以用机械化作业的大型货物。

集成装载系统的作用： 降低运输包装的总成本 简化货运环节，加快货物流通 实现运输包装各环节的机械化与自动化 提高运输的安全性 促进运输包装标准化，提高运输效率

3 、运输包装可靠性分析

可靠性：就是产品或结构系统在一定载荷条件下和一定时间范围内完成规定功能的能力。

运输包装可靠性涉及流通环节中的振动、冲击、温湿度、气候条件、生物条件等所引起的一切外部因素。

分析、研究并计算产品包装的可靠性已成为全面评价产品性能系统中不可缺少的重要内容，也已成为改善运输包装结构设计的一个重要手段。

4 、运输包装计算机辅助设计 运输包装 CAD ——缩短设计周期，提高工作效率和质量。

运输包装 CAE （非破坏性实验计算机辅助工程）——检验产品设计的合理性，减少运输试验的次数，降低试验成本

运输包装 CAT （计算机辅助测试） ——提高了测试效率、分析深度和检测精度。

5 、最新研究方法 用有限元法和边界元法对包装结构进行更加精确的设计 用模态分析和参数识别技术进行包装结构的优化 计算机辅助设计技术进行包装设计的数据库技术 新型缓冲包装材料的研究 包装件物流环境的研究 利用计算机可对缓冲包装系统进行数值分析和仿真的研

究 防振包装标准化研究

三、运输包装的要求1 、运输包装应具有以下基本要求 具有足够的强度、刚度与稳定性 具有防水、防潮、防虫、防腐、防盗等防护能力 包装材料选用符合经济、安全的要求 包装重量、尺寸、标志、形式等应符合国际与国家标

准，便干搬运与装卸 能减轻工人劳动强度、使操作安全便利 符合环保要求

2 、运输包装的方式 按包装方式：可分为单件运输包装和集合运输包装．前者，是指货物

在运输过程中作为一个计件单位的包装；后者，是指将若干单件运输包装组合成一件大包装，以利更有效地保护商品，提高装卸效率和节省运输费用，在国际贸易中，常见的集合运输包装有集装包和集装袋。

按包装型不同：可分为箱、袋、桶和捆不同形状的包装。 按包装材料不同：可分为纸制包装，金属包装，木制包装，塑料包装，麻制品包装，竹，柳，草制品包装，玻璃制品包装和陶瓷包装等。

按包装质地来分：有软性包装、半硬性包装和硬性包装。 按包装程度不同：可分为全部包装和局部包装。

3 、运输包装器具设计应遵循的基本原则：（ P.5-6) 标准化、系列化原则 集装化、大型化原则 多元化、专业化原则 科学化原则 生态化原则四、课程安排1 、教材及参考书 《物流运输包装设计》，印刷工业出版社，彭国勋 《缓冲包装理论基础与应用》，化学工业出版社，苏远 《运输包装学》，西南交通大学出版社，杨延梅

第 6 周 绪论 第 7 、 8 周 包装动力学与流变学基本概念 第 9 周 运动会 第 10 、 11 周 振动与冲击理论基础 第 12 周 包装件的流通环境 第 13 、 14 周 脆值理论 第 15 、 16 周 缓冲包装与防振包装设计 第 17 周 试验

2 、课堂教学安排

根据需要，安排查阅资料、讨论等

3 、教学要求 通过学习，应该达到以下基本要求： 了解包装动力学基本理论； 了解包装件流通的环境条件； 熟悉产品在流通过程中机械损伤的机理，掌握产品力

学性能的评价方法； 熟悉缓冲包装材料，掌握其缓冲性能评价方法； 掌握缓冲包装设计的基本理论、方法、步骤及与之相关的实验（检测）设备和实验（检测）方法。

五、成绩评定 成绩 1 ： 平时作业， 占 10% 成绩 2 ： 考勤情况， 占 10% 成绩 3 ： 课堂表现， 占 10% 成绩 4 ： 期末考试， 占 70%

六、课程要求 课堂纪律（考研、考公务员、找工作、出国、学分不够等等） 适当记笔记，按时完成作业 E—mail ： wyl@whu.edu.cn 68778489 13971105865 QQ ：

313068475

《包装工程本科专业规范》摘要

教育部印刷包装教学指导委员会

1 、 本专业教育的历史、现状及发展方向 包装的历史非常悠久。伴随着人类文明的发展，包装经历了漫长的演变和发展过程。进入 20世纪后，随着世界经济的发展，科学技术的进步以及人们生活水平的提高，促进了现代包装工业的迅速发展。包装工业已成为工业大家族的重要组成部分，为经济的发展作出了重要贡献。现代包装工业的发展催生了包装工程专业教育，并推动了包装工程专业教育的快速发展。

我国呢？

世界发达国家的包装工程专业教育始于 20世纪 50 年代初。美国是第一个设置包装工程专业的国家，密歇根州立大学建立了世界上最早的包装工程学院，并在 20世纪 90 年代初形成了从学士、硕士到博士的包装工程专业人才培养的完整体系。目前，美国有 40 多所高校开展包装工程专业教育，其中设置硕士、博士学位的学校有密歇根州立大学、克莱姆森大学、罗切斯特理工学院、罗杰斯大学等高校。德国的多特蒙特大学、柏林工学院、汉堡工学院、德累斯登工业大学、斯图加特印刷学院等，澳大利亚的维多利亚大学等，以及法国、英国、印度、泰国、韩国等国家的一些高等院校，均开展了不同层次的包装工程专业教育。

我国包装工程专业教育起步于 20世纪 80 年代。为适应我国包装工业的发展， 1980 年，中国包装技术协会成立， 1981 年，中国包装总公司成立， 1982 年中国包装技术协会设置包装教育委员会，关注和支持包装教育的发展。 1984 年，教育部批准试办包装工程本科专业，无锡轻工业学院（现江南大学）、吉林大学、上海大学、西北轻工业学院（现陕西科技大学）、陕西机械学院（现西安理工大学）等 5 所高校首批获准试办。 1985 年，中国包装总公司在湖南株洲大学基础上筹建中国包装工程学院，后经教育部批准定名为株洲工学院（现湖南工业大学）。 1993 年，教育部正式将包装工程专业列入本科专业目录。截止 2010 年6 月，全国有 72 所高校开办包装工程本科专业，每年培养近 4000名本科毕业生。

20世纪 80 年代后期，无锡轻工业学院、西北轻工业学院、浙江大学等在相关学科下设置包装工程研究方向，开始培养包装工程方向的硕士研究生，此后，陕西科技大学、西安理工大学、北京印刷学院、湖南工业大学、上海大学、吉林大学、天津轻工业学院（现天津科技大学）、武汉大学、暨南大学等高校也相继通过设置研究方向，开展包装工程方向的硕士和博士研究生教育。自 2003 年起，江南大学、天津科技大学等先后在所在学校相关一级学科下自主设置包装工程专业硕士、博士点获教育部批准，开始了我国包装工程专业硕士、博士研究生培养。目前，全国每年培养近 200名研究生。

包装工程专业的主干学科为包装科学与工程，并与材料科学与工程、机械工程等学科密切相关。

主干学科知识主要包括包装材料学、包装工艺学、包装结构设计、包装应用力学、包装机械、包装印刷技术、运输包装、包装装潢与造型设计等。

包装科学与工程是一门多学科交叉的工程技术学科，下列学科对其发展具有重要影响：材料科学与工程、机械工程、轻工技术与工程、控制科学与工程、食品科学与工程、管理科学与工程、设计艺术学。

2 、 本专业培养目标和规格 本专业培养的学生具有扎实的自然科学基础知识、一

定的社会科学基础知识，具备扎实的包装工程基础理论与专业知识，掌握包装防护理论及技术，具有包装设计及制造、包装工艺与设备、包装生产与管理等能力，并具有较强的外语应用能力。

毕业生能在包装及相关的企业、科研机构、贸易、物流和商品检验等部门从事包装系统设计、包装产品制造、包装生产管理、产品质量检测、包装科学技术研究与应用等工作。

专业知识： 掌握力学、材料学、机械学等与本专业相关的基础知识；掌握包装材料学、包装工艺学、包装应用力学、包装测试技术、包装结构设计、包装机械、包装造型与装潢设计、包装印刷技术等专业知识。

根据学校特色，可设置包装材料、包装机械、包装印刷、食品包装、运输包装等专业方向，掌握相应方向的专业知识。

3 、 本专业的教育内容和知识体系

表 1 包装工程专业本科教学涉及到的 11 个知识领域

英文缩写 知识领域 英文缩写 知识领域PMS 包装材料学 PT 包装工艺学PAM 包装应用力学 PSD 包装结构设计PM 包装机械 PTT 包装测试技术

PDMD 包装装潢与造型设计 PPT 包装印刷技术MP 包装管理学 TP 运输包装FPS 食品包装学

知识领域 知识单元 学时 备注

包装应用力学PAM

（核心内容：32学时）

PAM1 包装应用力学概述（核心） 2

PAM2包装静力学（核心） 6

PAM3包装件振动理论（核心） 6

PAM4包装件的冲击（核心） 4

PAM5包装件的损伤失效（核心） 2

PAM6缓冲防护中的力学问题（核心）

4

PAM7流体力学应用（核心） 4

PAM8包装应用力学实验（核心） 4

表 2 包装工程专业知识领域和知识单元

运输包装 TP（核心内容：48学时）

TP1 产品流通环境（核心） 4

TP2 脆值及其评价方法（核心） 6

TP3缓冲包装材料（核心） 10 含实验TP4 缓冲包装设计（核心） 6

TP5 运输包装系统设计（核心） 14

TP6 运输包装试验评价（核心） 8含实验

包装工程专业实践教学体系实践教学环节 内 容 学时、学分 备注

课程实验

学科基础课程类（电工实验、化学实验、物理实验、工程制图、机械设计基础、程序设计语言等）；专业基础课程类（包装材料学、包装应用力学、包装测试技术等）；专业课程类（包装工艺学、包装结构设计、包装印刷技术、运输包装等）。 不少于总学

时的 25%课程设计

从机械设计基础以及核心课程中选择3 ～ 4 个

集中实践教学内容

金工实习认识实习生产实习毕业设计（论文）（含毕业实习）

综合素质教育 各类科技实践与创新活动 鼓励学

校实施

国内的包装工程本科教育 70 余所院校开设 江苏：江南大学（机械工程学院， 211 ）、江苏大学（机械工程学院）、南京林业大学（木材工业学院）、南京工程学院（材料工程学院）

浙江：浙江理工大学（材料与纺织学院）、浙江科技学院（轻工学院）、杭州电子科技大学（新闻出版学院、信息工程学院）、浙江大学（宁波理工机能分院， 985 ）

上海：上海大学（机电工程与自动化学院， 211 ）、上海理工大学（出版印刷与艺术设计学院）、上海海洋大学（食品学院）

北京：北京印刷学院（印刷与包装工程学院）、北京林业大学（材料科学与技术学院， 211 ）、北京工商大学（机械工程学院）、北京联合大学（生物化学工程学院）、北京化工大学（ 211 ）、

天津：天津科技大学（包装与印刷工程学院）、天津商业大学（机械工程学院）

河北：河北理工大学（机械工程工程学院）、燕山大学、河北农业大学（食品科技学院）、河北理工大学轻工学院

山西：中北大学（机械工程与自动化学院）中北大学信息商务学院（机械设计与自动化系）

内蒙古：内蒙古农业大学（食品科学与工程学院） 辽宁：大连工业大学（纺织轻工学院）、沈阳农业大学

（食品学院）

吉林：吉林大学（生物与农业工程学院， 985 ）、吉林农业科技学院（食品工程学院）、北华大学（交通建筑工程学院）

黑龙江：佳木斯大学（机械工程学院）、黑龙江八一农垦大学（食品学院）、东北林业大学（工程技术学院， 211 ）、哈尔滨商业大学（轻工学院）、齐齐哈尔大学（轻工纺织学院）

安徽：安徽农业大学（轻纺工程与艺术学院） 福建：福州大学（ 211 ） 江西：南昌大学（ 211 ）、景德镇陶瓷学院（机械电子工程学院

） 山东：山东大学（机械工程学院， 985 ）、青岛科技大学（高分子科学与工程学院）、山东工艺美术学院（艺术设计）、曲阜师范大学（印刷学院）

湖北：武汉大学（印刷与包装系， 985 ）、武汉理工大学（机电工程学院， 211 ）、武汉工业学院（机械工程学院）、湖北工业大学（机械工程学院）

湖南：湖南工业大学（包装与材料工程学院）、湖南工业大学科技学院（包装与土木工程教学部）

广东：华南理工大学（资源科学与造纸工程学院， 211 ）、广东工业大学（ 机电工程学院）、暨南大学（珠海学院， 211）、仲恺农业工程学院（轻工食品学院）

广西：广西大学（轻工与食品工程学院， 211 ） 四川：西华大学（机械工程与自动化学院） 重庆：西南大学（食品科学学院， 211 ）、重庆工商大学（机械与包装工程学院）

云南：昆明理工大学（机电工程学院）、西南林学院（木质科学与装饰工程学院）

陕西：西安理工大学（印刷包装学院）、西安工业大学（机电工程学院）、陕西科技大学（设计学院）、西北农林科技大学（机械与电子工程学院， 985 ）

甘肃：兰州理工大学（机电工程学院）、兰州交通大学（交通运输学院）

新疆：新疆农业大学（食品科学学院）