包装课程设计说明书.docx

资源描述

包装课程设计说明书.docx

《包装课程设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《包装课程设计说明书.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

包装课程设计说明书.docx

包装课程设计说明书

《包装结构设计》课程设计

第一章内包装产品特性分析

现代社会的包装装潢设计日新月异，要求也日趋严格，药品作为一类特殊商品，其包装应有特殊的要求。

作为传达药品信息功能的载体，装潢设计已经成为药品包装的重要组成部分，它担负着对药品的信息传达和宣传的重任，同时，它也是药品与消费者的心理、生理需求相结合的一门艺术。

药品的包装装潢设计通过对技术美学和商品美学的思考和研究，使药品达到物质的使用价值与精神的审美价值完整的统一。

1.1康维他灵芝胶囊包装的现状调查与分析

目前国内一些药企的药品包装采用的是纸制品，易受潮、沾灰尘。

而国际上已采用比较先进的热收缩膜包装，这种包装强度高、透明度好、美观、防潮、防尘，而且成本低廉。

以药品10盒或10瓶一组的中盒包装为例，热收缩膜中盒包装成本每个0.03元至0.07元，而纸盒成本每个要0.5元至2元。

　　现在，国产药品片剂及胶囊很多都是瓶状包装，也能避光、防潮、抗氧化，但科技含量不高。

对于药包材性能要求更高的特种药品包装，需采用 PVC 硬片及 PVC/PE 复合硬片，制成吸塑泡罩包装，能更有效地防止药品潮解霉变，延长药品的保质期。

　　在药用玻璃包装方面，主要是玻璃的材质与国际同类产品相比存在一定差距。

目前，国际上药用玻璃已普遍使用甲级料作包装材料，这种材料物理性能更稳定，能有效保护药品的化学性能，而且瓷瓶折断部分的断口平滑无细微裂缝，这是乙级料所自叹弗如的。

　　在我国，除了一些合资企业和大型国有企业少量使用甲级料外，绝大部分企业药品包装仍在使用乙级料，药用玻璃生产企业也仍生产乙级料。

专家认为，产生这种现象的原因主要是包装材料的升级跟不上，以微利为生的药包材企业对 “ 投入 ” 与 “ 产出 ” 尚缺统筹和考虑。

目前，除了我国的一些企业外，只有越南和朝鲜还在使用乙级料，所以随着入世的临近，甲级料取代乙级料已是大势所趋。

有关部门预测， 5 年之内我国有可能取消使用乙级料。

　　盛装输液剂的药品包装以玻璃瓶为主，但是玻璃瓶运输途中易碎及重复使用易造成对人体健康的危害，国际上一些发达国家已经弃之不用，如日本已经全部用塑料包装替代。

我国输液塑料包装的生产能力仅为输液总生产能力的 5% ，而且国内缺乏权威性医用塑料输液包装材料标准。

　　市场竞争不断加剧，世界一流包装印刷企业正以绝对控股、新建独资生产企业和控股公司、兼并收购中国优势企业等方式，加速其在中国的发展，它们带来了新的思想意识，国内医药包装企业意识到了危机和巨大的机遇，不遗余力地通过各种途径提高自己企业的竞争力，众多企业大都认识到产品质量是企业的生命，是企业生存与发展的重要保证。

产品质量被越来越多的企业所重视，对质量检验的需求也进入了高速的发展期。

康维他灵芝胶囊包装结构设计

1.2康维他灵芝胶囊的性能及包装要求分析

1.2.1康维他灵芝胶囊的性能要求

由于包装材料直接接触到药品，因此属一类药品包装。

作为特殊商品，药品包装材料与结构形式必须确保所装药物的药效，同时还要保证药品使用可靠、方便。

因此，药品生产企业在选用包装材料时要了解包装材料、容器的一些性质、特点，以便结合药品的某些特殊要求，合理、准确地选择药用包装材料。

1.2.2包装要求

注意瓶体与盖的密封性、水蒸气渗透性。

密封性与水蒸气渗透性是药用塑料瓶的两个重要技术指标，它们对药物稳定性有很大影响。

（1）包装材料不可包装材料不可与内容物发生化学作用，相互反应，这样会导致内容物变质。

（2）包装材料应注重微生物污染问题，如果包装材料本身的大肠杆菌和菌落总数超标，就难以保证由其包装的药品是合格产品。

（3）根据药品的具体要求，包装材料本身也应具备良好的防潮、阻氧、隔气、遮光、保香等阻隔性能，并有较好的耐高温、耐光、抗寒、抗化学腐蚀、耐老化等稳定性，以确保药品在有效期内的质量。

（4）包装材料要具有一定的耐冲击、耐压、抗拉、耐破等机械强度，为药品提供基本的保护功能

1.3康维他灵芝胶囊的包装方案设计

1.3.1玻璃瓶包装

玻璃容器是食品、医药、化学工业的主要包装容器。

玻璃容器具有气密性好、化学稳定性高、光洁卫生、透明、外形美观、生产工艺简单、价格低廉、原料来源广、可回收利用等优点。

由于温度、湿度、空气、光、微生物和昆虫等的影响，会使药品稳定性发生变质。

因为其具有优越的保护性能和良好的化学稳定性，同时，玻璃具有不受大气影响、不被不同化学组成的固体或液体物质所分解的特性，且通过改变玻璃的化学组成就可以调整玻璃的化学性质和耐辐射性质，因此，玻璃成为药品最常用的包装容器。

1.3.2泡罩包装

　　泡罩包装又称为水泡眼包装，与瓶装片剂药品相比，泡罩包装最大的优点是便于携带，而且可以减少药品携带和服用过程中的污染。

但对长期用药患者来说，泡罩包装的单位成本明显高于瓶装药品，因而一些制药企业通常把价格较高、技术含量高以及新品种药物选用泡罩包装。

这种包装所用材料主要为药用铝箔及塑料硬片（PTP）。

药用铝箔是密封在塑料硬片上的封口材料，它以硬质工业用纯铝为基材，具有无毒、耐腐蚀、不渗透、阻热、防潮、阻光并可高温灭菌等特点。

塑料硬片材料通常选用聚氯乙烯（PVC），聚偏二氯乙烯（PVDC）或复合材料，它们对水、汽、光具有较好的阻隔性能。

　　选用药用塑料硬片或复合材料也有一定的原则：

对防潮性能要求不高的普通片剂药品可选用PVC硬片；对有防潮及抗氧化要求，或保质期要求较长的药品可选用PET硬片、PP硬片。

《包装结构设计》课程设计

1.3.3塑料包装

药用塑料瓶的最大特点是质量轻，不易碎，清洁，美观，药品生产企业不必清洗烘干就可以直接使用，且其耐化学性能、耐水蒸气渗透性、密封性能优良，完全可以对所装药物起到安全屏蔽保护作用。

药用塑料瓶使用材料有高密度聚乙烯瓶（HDPE）、聚丙烯瓶（PP）、聚碳酸酯瓶（PC）、聚酯瓶（PET）。

20世纪90年代初，国外开发了吹塑瓶体的新型材料聚萘二甲酸二乙酯（PEN）塑料瓶，其性质比PET更优，用途更加广泛。

　目前，药用塑料瓶规格众多，形状各异。

面对精彩纷呈的塑料瓶市场，药品生产企业在选用塑料瓶时应注意把握好以下几个原则：

--选择塑料瓶主原料、助剂配方。

一般片剂选用高密度聚乙烯、聚丙烯瓶。

若需要透明则可选用PET瓶；如药品需要阻隔性能更高，且阻光、不透明，则选用棕色PET瓶；阻隔性能最佳的为PEN瓶。

1.3.4条形复合膜包装

一些较大剂型或对紫外光敏感、吸湿性强、要求耐热耐寒且要求有效期长，以及要求提高包装档次的药品片剂，宜采用条形复合膜包装，简称SP。

它利用两层药用条形包装膜（SP膜）把药片夹在中间，单位药品之间隔开一定距离，在条形包装机上把药品周围的两层SP膜内侧热合密封，药品之间压上齿痕，形成单位包装形式（单片包装或成排组成小包装）。

这种包装需要在条形包装机上连续作业，特别适合大批量自动包装。

取药时，沿齿痕撕开SP膜即可。

条形包装膜具有一定的抗拉强度及延伸率，适合于各种形状和尺寸的药品，且包装后紧贴内装药品，不易产生破裂和皱纹。

目前较普遍使用的是铝塑复合膜，如玻璃纸与铝箔与聚乙烯复合（PT／AL／PE）、聚酯与铝箔与聚乙烯复合（PET／AL／PE），即铝箔与塑料薄膜以粘合剂层压复合或挤出复合而成，由基层、印刷层、高阻隔层、密封层组成，基层在外，密封层在内，高阻隔层、印刷层位于中间。

基层材料要求机械性能优良，有光泽，印刷性好，透明性好，阻隔性能高，安全无毒且无密封性，典型材料有聚酯（PET）、玻璃纸（PT）及带有PVDC涂层的玻璃纸。

高阻隔层要求气体阻隔性能好且防潮，不会透过细菌及微生物，机械性能良好，有一定的延伸率，耐寒耐热，安全无毒，其典型用材料是软质铝箔。

软质铝箔一般不透明，本身不生锈，遮光性强。

若需要透明条形包装膜，则要采用PVDC作高阻隔层材料，其最大特点是对气体、水蒸气具有优异的阻隔性能。

密封层是条形包装膜的内层，有优良的密封性，同时具有化学稳定性与安全卫生性，一般采用低密度聚乙烯材料。

1.3.5康维他灵芝胶囊的包装方案

针对当前市场上的保健类药品都是针对的高层消费者，本产品定位于普通大众，在保证质量的前提，为降低成本，选择复合塑料瓶作为内包装，外包装选择普通的纸包装。

内包装成型工艺选择注射吹塑成型方式。

第二章康维他灵芝胶囊的内包装设计

2.1容器造型方案设计

康维他灵芝胶囊包装结构设计

2.1.1市场上流通的药品主要包装形式

目前，高速度、低效益、高消耗的粗放型增长是我国医药包装发展的典型特征，国内大多数医药产品的包装质量档次偏低，与发达国家还存在较大差距。

目前我国有 65% 的医药包装产品还不到国际发达国家 20 世纪 80 年代的水平，包装材料质量及包装对医药产业的贡献率偏低。

在发达国家，医药包装占药品价值的 30% ，而我国的比例还不足 10% 。

目前对于国内规模较大的医药包装企业而言，在设备上与国外相比，差距不大，但在软件环境上却很不尽如人意。

一些药企的药品包装采用的是纸制品，易受潮、沾灰尘。

而国际上已采用比较先进的热收缩膜包装，这种包装强度高、透明度好、美观、防潮、防尘，而且成本低廉。

现在，国产药品片剂及胶囊很多都是瓶状包装，也能避光、防潮、抗氧化，但科技含量不高。

对于药包材性能要求更高的特种药品包装，需采用 PVC 硬片及 PVC/PE 复合硬片，制成吸塑泡罩包装，能更有效地防止药品潮解霉变，延长药品的保质期。

2.1.2内包装的造型设计

药用高密度聚乙烯瓶的外部形状有圆形、方形、椭圆形等。

圆形瓶体的应用量最大，尤其是容量在15毫升至200毫升的瓶体，其特点是瓶体壁厚均匀，吸收外来冲击能量的能力较高，生产成本较低，但储存或运输时有效面积的利用率低。

而方形瓶体储存的有效面积利用率高，稳定性能好，但较易发生瓶体鼓胀变形现象。

由于高密度聚乙烯瓶用量较大，外形美观。

适合于药品固体剂型包装，其瓶外型设计具有特色。

2.2包装材料及选择依据

目前，主要原料采用的是高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP），此类结晶型塑料具有良好的耐冲击性能、耐环境应力性、耐化学性以及具有良好的气体阻隔性、阻湿性且无毒。

其次是选用塑料配合剂如：

遮光剂、着色剂、增塑剂等。

因为对药品质量影响最大的光线范围290-450毫微米强度的光线。

美国、日本药典规定塑料瓶包装药品，瓶体对以上范围光透过率不超过10%，这样才能保证药品不受光线照射而变质。

选用的配合剂耐化学药品性、耐迁移性、耐光性要好，能保持瓶体良好的机械强度和瓶体的尺寸精度且无毒。

加入增塑剂的目的是考虑在注射吹塑成型工艺加工过程中，改善工艺加工性能，并能减少塑料分子间作用力，这样在瓶体表面贴标签也就很容易了，否则用普通粘合剂贴标签就不行。

聚乙烯是由乙烯单体聚合而成。

是乙烯聚合高分子化合物的总称。

聚乙烯树脂一般无色、无臭味、无毒、吸水性小、耐寒性强。

是口服药品包装中最常用的一种塑料。

根据聚乙烯原材的密度的不同，有高中低三种密度之分，低密度聚乙烯是第一代产品，其特点是柔软、耐低温性好，热封性好。

但强度比较低，耐针刺性差，耐油性也较差。

在SP包装用复合膜中经常作为内封层。

高密度聚乙烯是第二代聚乙烯。

跟低密度聚乙烯一样，化学稳定性好，耐寒、耐磨、阻湿性较好。

比低密度聚乙烯的强度高，耐油性也稍好一些，药用塑料瓶一般用高密度聚乙烯制成。

由于聚乙烯阻味性较差，耐油性不强，因此，HDPE制成的塑料瓶一般不宜存放芳香性的、油脂性的药品。

也不易存放对氧气或水蒸汽特别敏感的药品。

聚乙烯中即使有单体的迁移也无安全上的问题。

只要对使用的添加剂品种和数量进行控制，在安全性上是没有问题的。

《包装结构设计》课程设计

2.3包装结构设计与计算

2．3.1瓶口结构特点

　　盛装片剂、胶囊用的塑料瓶，其瓶口直径的设计主要考虑欲盛装药品单个体积加上适当空间，既要满足机械装药的需要，也要考虑患者用药时的方便。

①瓶口螺纹吹塑成型瓶口螺纹一般采用梯形或圆形。

聚乙烯塑料瓶口的标准螺纹见表：

表2-1

序号/结构图公称尺寸

120

158

200

250

310

380

127

166

208

258

318

388

105

135

174

216

268

328

398

0.3

0.8

1.0

1.2

注：

1.螺旋角均为6°的单线平螺旋。

a为60°，齿形为三角形，可采用断牙结构。

2.b，d项尺寸公差：

1～5号为—1%；6～9号为-0.5%；10～12号为-0.3%

本设计中选择公称直径a=70的螺纹。

其中b=77，d=83，h=23，t=6，e=1.0.

②密封面为防止在保存过程中，水蒸气等的进入，需要设计密封面。

瓶口采用

铝箔热封，不但起到了保护产品的目的，还达到了防伪的目的。

外层使用塑料盖，在塑料盖中需要加密封垫片来保证开启后的保存中水蒸气的进入。

2．3.2瓶颈与瓶肩结构特点

　　药用塑料瓶的外形采用圆形瓶体较多，纵向解剖看瓶体剖面，其瓶颈与瓶肩部由两个相切的圆弧半径组成，并从切点分成两段的圆台旋转体。

设计时需要计算出瓶颈与中心线的距离（半径）、肩部半径、颈部圆弧半径，并相应得出瓶颈与瓶肩总的高度。

影响瓶肩强度的主要因素是瓶肩部位的倾斜角，当肩部过于平坦时，瓶体容易发生瘪陷，因此当瓶肩长为10毫米时，肩部倾斜角应超过15度，此部位厚度不应小于1毫米，以保证在盛装和贮存药品及使用过程中瓶体不发生肩破裂现象。

2．3.3瓶身结构特点

　　瓶身是呈圆柱形的圆形回转体，对瓶身的要求是壁厚均匀，瓶壁过厚会增大瓶体的重量，原材料消耗增大，同时瓶体内应力增大，收缩量也将增加；瓶壁过薄难以吹塑成型且强度低。

一般要求是除瓶口处加强筋和螺纹部位较瓶体厚度大以外，其他部位壁厚应均匀一致。

为提高塑料瓶的阻隔性及强度，瓶身厚度取值一般在1．2―1．5毫米，并有增厚的趋向。

2．3.4瓶底结构特点

　　目前药用塑料瓶底部的设计均采用凸底或平底，双圆角结构居多。

凸底即瓶底中央向瓶内凸起，形成拱穴，可增强瓶体的抗内压能力，并保证了瓶体的稳定性。

吹塑成型时还可以避免塑料塌陷并可使瓶底厚度均匀。

而平底双圆角的瓶底结构多数适用于大容积的瓶体，它能更好地承受内压力。

2.3.5塑料瓶生产设备的成型方式

　　目前我国生产塑料瓶设备的成型方式主要有以下几种：

①挤出吹塑成型；②注射吹塑成型；③挤拉吹成型；5注拉吹成型。

以这四种成型方式生产的产品的性能结构均有差别。

小型药用塑料瓶采用注射吹塑成型方式的设备受到制药厂的普遍欢迎，因为用注射吹塑成型方式生产的瓶体在成型过程中，设备的注嘴可以对瓶口进行注塑，从而保证了瓶口的精度，然后再由机械配置的芯棒吹塑瓶体，保证了塑料瓶体外形尺寸的精度，当瓶内盛装药品时，能有效防止瓶内药品气体的挥发和外部气体向瓶内渗透。

由于注射吹塑成型机需要一副型坯模具、一副吹塑模具，故设备费用较挤吹成型设备要高。

2.3.6结构要素的设计

（1）壁厚

康维他灵芝胶囊包装结构设计

根据经验推荐值，聚乙烯的最小壁厚为0.75mm,小型塑件的推荐壁厚为1.25mm，

（2）流动比

查取资料得聚乙烯的常用流动比范围为：

表2-2

塑料名称

注射压力/kPa

L/t

聚乙烯

147100

58840

68650

280~250

140~100

240~200

根据经验公式计算流程L并确定制件的最小壁厚t

表2-3

塑料名称

t-L计算公式

流动性好（如聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，尼龙等）

t=（L/100+0.5）*0.6

流动性中等（如改性聚苯乙烯等）

t=（L/100+0.8）*0.7

流动性差（如聚碳酸酯，硬聚氯乙烯等）

t=（L/100+1.2）*0.9

（3）脱模斜度

常用塑件脱模斜度

表2-4

塑料名称

斜度

型腔

型芯

聚乙烯

25°~45°

20°~45°

（4）圆角

《包装结构设计》课程设计

图2-1

由图可以看出当Ri/t的比值增加时，应力集中系数降低，当Ri/t<0.3时，降低幅度最大，而当Ri/t>0.8时，降低幅度较小。

为此，选定Ri/t=0.5；即Ri=0.5t，这样可以减少应力集中。

但若转角出仍为直角，则转角上壁厚为：

（Ri+t）-Ri=（3

-1）t/2=1.6t

比原壁厚增大0.6t，容易造成转角处缩孔，故最佳角偶结构为保持转角上的壁厚不变，即外圆半径R0=Ri+t=1.5t

图2-2

2.4容器造型与装潢设计

每粒胶囊的体积：

20mm*3.14*5²mm²=1570mm³；

一瓶装100粒，总体积：

100*1570=157000mm³；

药粒之间的空隙和干燥剂的体积，总体积为240000mm³；

设计瓶的高度为75mm，其中20mm为瓶颈，装药的容积为高55mm，地面为带圆角的矩形，则边长设计为65mm。

总体积=55*65*65=232375mm³。

康维他灵芝胶囊包装结构设计

最终设计尺寸：

装潢设计：

图2-3

《包装结构设计》课程设计

第三章康维他灵芝胶囊的外包装设计

外包装则选择普通的管型折叠纸盒，保护内包装，展示产品的特性，促进销售。

3.1材料的选择及依据

由于此为管型折叠纸盒，要求在撑盒前折叠储存，运输，所以纸盒选择耐折纸板做为包装材料，以保证纸盒具有足够的强度和耐折性。

选择单面涂布白纸板（B等级），其表面性能良好，

表3-1单面涂布白纸板的质量指标

指标

B等级

定量/g*m²

300

横向定量差/%

≤10.0

紧度/g*cm³

≤0.85

平滑度（涂布面）/s

≥28

白度（涂布面）/%

≥78.0

横向耐折度/次

≥5

表面吸水度/g*m²

≤55.0

印刷光泽度（涂布面）/%

≤35

印刷表面强度（涂布面）/m*s-1

≤1.2

油墨吸收度（涂布面）/%

15~30

横向挺度/mN*m

≥3.80

3.2结构设计与计算

1.内尺寸计算

根据公式Xi=Ximax+ki分别计算纸盒长、宽、高三个方向的尺寸。

内包装的最大外尺寸分别为：

Lmax=66mm,Bmax=66mm,Hmax=95mm；对于折叠纸盒，在长度与宽度方向上，ki值一般取3-5mm,在高度方向上，则取1-3mm。

式中Xi——折叠纸盒的内尺寸，mm

Ximax——内装物最大外尺寸，mm

Ki——内尺寸修正系数.

所以Li=Limax+ki=68+（3～5）=66+3=69mm；

Bi=Bimax+ki=68+（3～5）=66+3=69mm

Hi=Himax+ki=95+（1～3）=95+2=97mm

2.制造尺寸计算

X=xi+nt+k

X——纸盒的制造尺寸，mm；

t——单层纸板厚度，mm；

n——纸板层数，取0，1，2……n；

k——系数，取k1，k2，k3……kj；

由内尺寸计算制造尺寸时，制造尺寸的修正系数一般为长、宽方向上取2mm，高度方向取1mm.

H=Hi+nt+k=95+1*1+3=100mm；

B=Bi+nt+k=66+1*1+2=70mm

康维他灵芝胶囊包装结构设计

L=Li+nt+k=66+1*1+2=70mm

3．外部尺寸

Xj=X+nt

Hj=H+nt=100+1*1=101mm

Bj=B+nt=70+1*1=71mm

Lj=L+nt=70+1*1=71mm

4.1-2-3盒底设计

图3-1

如图，盒底成型时需要组装，成型后，p1，p2，p3点重合，o1，o2，o3点重合。

O,P的定位原则：

∠β=90°

（1）op连线位于盒底矩形中位线。

（2）o，p点与各临近旋转点的连线同盒底L边错构成角度为∠a，同盒底B边所构成的角度为∠b。

做以下改进则大大增强盒底强度，如图：

图3-2

本产品的最终设计如图3-2的改进型，大大增强了盒底的强度。

《包装结构设计》课程设计

最终结构设计图：

图3-3结构图

3.3装潢设计

图3-4装潢图

《包装结构设计》课程设计

第四章设计总结级评价

通过本次课程设计，从确定包装方案到计算、设计，最后作出实体图的过程，对包装结构和装潢设计的基本过程的设计方法、步骤、思路、有一定的了解与认识。

通过对产品的新设计，首先从包装的颜色上抓住消费者的眼球，包装的质量上也有了新的改进，促进了产品的销售。

《包装结构设计》课程设计

参考文献

[1]谭国民.纸包装材料与制品[T].化学工业出版社，2002，1:

32-35,370-398.

[2]宋宝峰，向宏，包装容器结构设计与制造，印刷工业出版社，2006年，40-93.

[3]唐志祥，王强，包装材料与实用包装技术，化学工业出版社，1996年。

得分：

评分教师签名：

展开阅读全文