白酒塑膠包裝防偽結(jié)構(gòu)設計淺析

刁厚昌　郭偉東　王傳龍

摘要：白酒塑膠包裝作為商品的第一道安全防護，其防偽標識能直觀地展示包裝是否被破壞，進而給以消費者安全放心購買的心理需求，因此，包裝盒的結(jié)構(gòu)顯得尤為重要。本文著重探討了塑膠酒包裝的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)防偽設計思路，通過對包裝結(jié)構(gòu)防偽及人機工程學等方面進行設計研究，力求探索一種全新的旋轉(zhuǎn)開啟防偽結(jié)構(gòu)，不斷滿足人們個性化、多樣化的消費訴求及消費體驗。

關(guān)鍵詞：白酒塑膠包裝;旋轉(zhuǎn)設計;防偽結(jié)構(gòu);人機工程

中國分類號：TS261 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）11-0159-02

包裝的主要作用是保證內(nèi)裝物在裝卸、儲運、陳列、銷售直至消費者過程中，在有效期內(nèi)啟用時不被破壞，即具有安全性，但今天這種安全性已經(jīng)得到了延伸川。當前，白酒生產(chǎn)廠家非常重視包裝的防偽功能，一方面通過防偽技術(shù)的提升，降低包裝被仿制利用造假的風險;另一方面給消費者提供放心購買飲用的心理安全需求。注塑包裝的防偽結(jié)構(gòu)作為一種破壞性防偽技術(shù)，即在包裝開啟時破壞包裝的部件，達到包裝無法復原的目的，這種防偽方式成本較低，易識別且難以復原，從而獲得了廣大消費者及商家的廣泛認可。

近年來，隨著白酒行業(yè)的復蘇，塑膠包裝生產(chǎn)廠家不斷增多，同質(zhì)化現(xiàn)象越來越嚴重，各大廠家在外觀、結(jié)構(gòu)、表面裝飾等方面不斷技術(shù)升級的同時，重新開始重視包裝防偽結(jié)構(gòu)設計與開啟體驗，進而提升產(chǎn)品的核心競爭力。

1白酒塑膠包裝防偽結(jié)構(gòu)概述

注塑酒包裝防偽結(jié)構(gòu)是指包裝開啟后，分離的部件被損壞且脫離與之相連的零件或被分離的部件無法還原為包裝未開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。實際上就是借助于包裝的各種要素，做好商品的第一道安全防護，防止商品在流通與轉(zhuǎn)移的過程中，被人為的有意識的因素所竊換和假冒的技術(shù)方法[2]，同時也方便消費者識別商品和辨別包裝的真?zhèn)巍０b防偽結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設計，凝聚了設計人員的思想精華，巧妙的設計和特殊的破壞式包裝結(jié)構(gòu)是防偽包裝的主流。

通常我們所說的包裝防偽結(jié)構(gòu)，多為局部防偽結(jié)構(gòu)，即在包裝的部件上獨立劃分一個獨立的撕裂防偽片，撕裂防偽片通過防偽齒（也稱作連接筋）連接包裝主體部件。安裝時，防偽卡扣穿過盒體安裝孔與底座連接，同時防偽卡扣的彈片變形后與盒體撕裂片固定。當包裝開啟時，首先需要拔除防偽卡扣，防偽齒在撕裂過程中由于缺口效應斷裂，進而實現(xiàn)撕裂片與盒體分離，最終實現(xiàn)盒體與底座分離取出產(chǎn)品，打開后的包裝盒無法復原，從而達到防偽的目的。

2白酒塑膠包裝防偽結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

包膠塑膠包裝物理防偽結(jié)構(gòu)，按其開啟防偽結(jié)構(gòu)方式，大體可分為四大類：拉斷式防偽結(jié)構(gòu)、撕裂式防偽結(jié)構(gòu)、按壓式防偽結(jié)構(gòu)、特殊式防偽結(jié)構(gòu)。這幾類防偽結(jié)構(gòu)歷經(jīng)市場錘煉，經(jīng)過不斷優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改進生產(chǎn)工藝，現(xiàn)已具備較為完善的物理防偽功能，廣泛應用于各大白酒包裝。塑膠包裝防偽結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中特殊式防偽結(jié)構(gòu)主要指采用多種材料復合而成的包裝盒，其開啟破壞方式可基于不同材質(zhì)的優(yōu)勢設計開啟防偽結(jié)構(gòu)，如塑膠制品與紙張、馬口鐵、皮革等結(jié)合，再根據(jù)不同材質(zhì)特性進行防偽結(jié)構(gòu)設計，由于復合包裝盒不環(huán)保，回收再利用率差，使用率相對較低。

3白酒塑膠包裝旋轉(zhuǎn)防偽結(jié)構(gòu)設計分析

3.1旋轉(zhuǎn)防偽卡釘設計分析

旋轉(zhuǎn)防偽卡釘作為使用者開啟包裝的媒介，不僅需要滿足包裝開啟的功能，還需具有美觀性。為了更好地給消費者提供較好的開啟體驗，根據(jù)旋轉(zhuǎn)卡釘?shù)脑O計理念結(jié)合人機工程學原理，從以下幾方面進行旋轉(zhuǎn)卡釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)設計。

3.1.1卡釘扣合處結(jié)構(gòu)設計分析

卡釘?shù)难b配需符合人的習慣，同時滿足包裝功能性的要求。若旋轉(zhuǎn)卡釘開啟只需破壞包裝盒一個部件時，包裝內(nèi)側(cè)可以作為裝配支撐，則卡釘可以設計為一個單獨部件，裝配時通過卡釘扣位的變形，連接固定包裝盒的兩個部件;若旋轉(zhuǎn)卡釘開啟需要破壞包裝盒兩個部件時，則卡釘裝配容易破壞包裝連接齒，存在把盒體內(nèi)側(cè)防偽點壓斷的情況，因此，卡釘結(jié)構(gòu)設計時需把卡釘扣位變形裝配與固定功能分開設計，即卡釘扣位與包裝防偽齒無關(guān)聯(lián)，另外設置一個部件裝配后使得卡釘扣位變形增大，從而連接并固定包裝盒。以旋轉(zhuǎn)卡釘破壞包裝盒兩個部件為例，卡釘扣合處結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.1.2卡釘切割刀口結(jié)構(gòu)設計分析

旋轉(zhuǎn)卡釘需要通過旋轉(zhuǎn)方式，切割包裝盒的連接齒，在實際使用過程中可能存在刀口相對較鈍，不能同時切割兩個連接筋的情況，因此，在卡釘?shù)犊谠O計時，在保證切割強度的情況下，優(yōu)化刀口寬度大小，盡可能做到旋轉(zhuǎn)時，每個刀口僅切割一個連接筋，進而減少切割強度，提升用戶體驗感。

3.1.3旋轉(zhuǎn)拉環(huán)結(jié)構(gòu)設計分析

在白酒塑膠包裝盒中，通常我們常見的卡釘拉環(huán)為細鐵絲或基于塑料材質(zhì)制作的拉環(huán)，而對于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)來說，需要對拉環(huán)施加旋轉(zhuǎn)切割連接齒的力，塑料或細鐵絲承受扭矩力較差，可考慮金屬拉環(huán)。同時為了區(qū)別拉開啟的方式，旋轉(zhuǎn)拉環(huán)可設計為扁平狀。最終旋轉(zhuǎn)卡釘結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3.1.4釘扣結(jié)構(gòu)設計分析

在人機工程學中，旋鈕的大小應根據(jù)操作時使用手指和收的不同部位而定，其直徑以能夠保證動作的速度和準確性為前提[3]。因此，旋轉(zhuǎn)防偽卡釘拉環(huán)的直徑大小與切割包裝連接齒的操縱力需滿足人機工程學要求。考慮到白酒包裝的旋轉(zhuǎn)卡釘若直徑太大影響包裝美觀度，根據(jù)包裝盒的實際情況，設計旋轉(zhuǎn)拉環(huán)的最大外徑為中23mm，查表可知理論上旋轉(zhuǎn)的操縱力應不大于25N。

根據(jù)包裝的實際情況，若旋轉(zhuǎn)操縱力較小，存在裝運輸安全隱患及消費者誤開啟等風險，建議包裝旋轉(zhuǎn)操縱力為理論旋轉(zhuǎn)開啟力的1.2-2倍，即設計理論開啟力為30-50N。

3.2包裝盒連接齒設計要點分析

根據(jù)旋轉(zhuǎn)防偽卡釘?shù)脑O計要點，防偽齒的排布需與防偽卡釘有機結(jié)合，使得旋轉(zhuǎn)卡釘時僅能切割一個防偽齒，同時防偽齒的強度設計需滿足包裝跌落的功能性要求。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)收集分析，最終設計防偽斷裂齒為8個，即每個部件的防偽連接齒為4個，旋轉(zhuǎn)角度大約1 30°，易于使用者旋轉(zhuǎn)開啟操作。切割防偽連接齒的過程如圖4所示。

4 白酒塑膠包裝旋轉(zhuǎn)防偽結(jié)構(gòu)設計實驗

4.1跌落試驗驗證

將正常包裝件樣品放置于跌落機上進行一次自由落體測試，通常白酒包裝件的跌落高度為0.6m，為包裝試驗強度，我們將包裝件高度定在1m自由跌落，并傾翻試驗樣品前、后、左、右四個方向各傾翻一周/1次，開箱檢測包裝的變化，試驗結(jié)果顯示包裝完好，包裝盒防偽齒未斷裂，開啟時防偽齒正常斷裂，綜上所述，包裝盒的防偽效果及防偽齒的強度滿足設計要求。

4.2人機工程學分析驗證

包裝盒開啟的操縱力，經(jīng)實際測試平均為0.853 N.m，旋轉(zhuǎn)角度為130°，旋轉(zhuǎn)直徑為19mm，則旋轉(zhuǎn)運動距離L=∏ ×19×130/360=21.54mm

根據(jù)已知條件換算作用力為：

作用力F=（N.m） /L=0.853/21.54x1000～39.6N

旋轉(zhuǎn)開啟作用力F=39.6N滿足扭力30-50N的人機工程學設計要求。

綜上所述，旋轉(zhuǎn)防偽結(jié)構(gòu)設計，滿足包裝的物理性能及防偽特征，同時旋轉(zhuǎn)扭力值符合設計的最初設計目標。

5結(jié)語

本文著重探討了旋轉(zhuǎn)防偽結(jié)構(gòu)的設計思路，通過查閱相關(guān)文獻資料、設計方法等，理論與實際結(jié)合，剖析了包裝防偽結(jié)構(gòu)設計的相關(guān)問題，對后續(xù)包裝新型防偽結(jié)構(gòu)的設計開發(fā)，提供了思路借鑒。同時，包裝防偽是個大工程，物理防偽結(jié)構(gòu)僅是其中之一，這就要求我們包裝結(jié)構(gòu)設計人員需充分認識防偽技術(shù)，積極探索多種防偽技術(shù)有機融合的新形勢，從而促進白酒塑膠包裝行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介

刁厚昌/1983年生/男/四川宜賓人/碩士/工程師/研究方向為白酒塑膠包裝盒結(jié)構(gòu)設計與研究（四川宜賓644000）