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電子產品包裝材料淺析
摘 要：包裝作為電子產品在流通及存儲過程中的保護和存儲介質，其首要作用是保護電子產品，而包裝材料作為構成包裝產品的基礎，是影響電子產品包裝質量的重要因素之一，因此正確選擇與應用包裝材料具有重要的經濟和現實意義。本文重點介紹了電子產品包裝常用材料及新型包裝材料，并對其優缺點進行了分析，目的在于為包裝產品企業及電子產品生產企業更好地選擇包裝材料提供參考。
關鍵詞：電子產品 材料 包裝
引言
隨著科技的進步，作為高新技術重要標志的電子產品，發展迅速[1]。借助國際發展大環境，我國也已成為世界電子信息產品制造和出口的大國，電子產品出口額呈現逐年增加的趨勢。隨著我國由制造大國向創新大國的戰略規劃的貫徹和實施，電子產業，特別是一些高新技術電子產品，如智能手機、電腦、智能家電及其他精密儀器等，必然會迎來新一輪的快速發展。
電子產品屬于技術密集型產品，隨著科技的日益進步，電子元器件已經發展到超大規模集成電路，電子零部件變得更加精細復雜，因此，其對外部環境要求也變得越來越高[2]。包裝作為電子產品在流通及存儲過程中的保護和存儲介質，其首要作用是保護電子產品，只有保證包裝產品合理的結構設計和高的質量，才能使電子產品在運輸及存儲過程中避免因受潮和機械沖擊而受到損害，影響產品的正常外觀與使用功能[3]。包裝材料作為包裝產品的基礎，其選擇的合理與否直接關系到電子產品的安全和經濟成本，因此正確選擇包裝材料具有重要意義。
電子產品的包裝由外包裝和內包裝組成，相應的材料主要分為：外包裝材料和內部包裝材料兩大類。
一、外包裝材料
由于外部包裝直接暴露在外部環境中，因此外部包裝材料的合理選擇能有效保護內部產品免受損壞。目前電子產品使用的外部包裝材料主要有：木質包裝和紙質包裝。
1.1 木質包裝材料
木質包裝材料適合用來制作體積較大、質量較重、長距離運輸的精密電子設備產品的外包裝。常用的天然木質包裝材料主要有：紅松、白松、落葉松以及馬尾松。其具有以下優點：(1)抗機械損傷能力強，堆垛載荷承載水平高;(2)強度高，緩沖性能好;(3)取材廣泛，制作容易，易于回收;(4)生物材質，益于環保[2]。
但是由于我國人口多，森林資源比較匱乏，用天然木質包裝材料制作包裝產品已經不符合綠色環保的要求，且由于很多國家對進境木質包裝都采取了嚴格的檢驗檢疫限制，因此使用天然木材制作的木箱包裝的使用量已呈現日益減少的趨勢[4]。
然而經過干燥和熱壓等一些列特殊工序處理后制造的人造板，由于其材料來源廣泛(主要利用農林生物資源，如竹林、農作物秸稈等)、結構強度與純木質材料相當，且具有檢疫檢驗方面的優勢，已成為了目前發展迅速的木質包裝材料。主要有：定向刨花板、膠合板和單板層積材等。
1.2 紙質包裝材料
紙包裝材料不僅能滿足大部分電子產品對包裝的質量要求，而且適應了當前綠色環保的趨勢，因此紙質成為當前在電子產品包裝中使用最為廣泛的材料之一。其中瓦楞紙(如圖1)作為包裝材料已有一百多年的應用歷史[5]，技術十分成熟，應用廣泛。
所謂瓦楞紙又稱為“波紋紙板”，由至少一層瓦楞紙和一層箱板紙(也叫箱紙板)粘合而成，具有較好的彈性和延伸性。隨著技術、材料的不斷進步，瓦楞紙新產品不斷被開發，目前已發展出多種類型，如：峰窩紙、重型瓦楞紙、特種瓦楞紙、增強夾心瓦楞紙板以及微型瓦楞紙。微型瓦楞紙板(如圖2所示)更是以質量輕、抗壓強度高以及緩沖性能好等特點，得到了電子產品生產企業的廣泛關注和應用，需求也在不斷增加。
紙質包裝材料還具有：價格低，原料豐富，可進行大批量生產，易回收，可降解，環保等諸多優勢[6]。此外通過在紙質材料表面涂覆處理，還能起到防潮的作用。
二 、內包裝材料
內包裝的主要作用是為電子產品提供固定和緩沖，因此更注重材料的成型性能及受到外力作用時包裝對沖擊振動的緩沖性能。目前比較常見的電子產品內包裝材料有塑料和紙漿兩類。其中塑料包裝材料又分為：發泡塑料和氣墊薄膜。
2.1 發泡塑料
發泡塑料是大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料(如圖3)，其具有以下幾方面優勢：(1)良好的成形性能，能根據產品的形狀制造出相應的結構和外形;(2)較大的可壓縮回彈性，能有效地緩沖電子產品在運輸過程中的振動和沖擊;(3)質量輕，材料用量少。被廣泛地應用于制造電子產品的內部包材。
電子產品常用的發泡塑料有：PU(發泡聚氨酯)、EPS(發泡聚苯乙烯)以及EPE(發泡聚乙烯)等[7]。其中EPS由于性能可靠及加工性能優異，被大量應用于電子產品。但其在使用過程中存在大量的問題，如難以生物可降解和高溫下會析出雙酚類等有毒物質等，引起了嚴重的“白色污染”，顯然不符合當前我國“環保”要求。EPE是一種環保材料，主要用于脆性易碎產品的包裝緩沖材料，但是成本較高。
2.2 氣墊薄膜
氣墊薄膜(如圖4)也稱氣泡薄膜，是在兩層塑料薄膜之間采用特殊的方法封入空氣，使薄膜之間連續均勻地形成氣泡，主要是靠氣泡內的空氣來吸收沖擊和振動能量，從而起到緩沖的作用以保護電子產品。氣泡有圓形、半圓形、鐘罩形等形狀，氣泡薄膜，對于輕型電子產品能提供很好的保護效果。
其優點是：(1)能被任意剪切，用于包裝幾乎所有形狀的電子產品;(2)柔軟，緩沖性能好;(3)成本相對低廉。
缺點是：(1)易受環境溫度影響而發生明顯的熱脹冷縮現象，引起產品不必要的損壞;(2)承重能力較差，不適于包裝重量大的電子產品;(3)抗戳穿能力差，不適于作為帶銳角電子產品的緩沖材料;(4)塑料制品，不易降解，污染環境。
2.3 紙質類
紙漿模塑(如圖5所示)是以廢舊紙張中的再生漿或者植物纖維漿為基礎，經過專門的工藝處理制成的不同類型和用途的內包裝。由于這種材料不僅具有EPS泡沫塑料的優點，而且相比EPS，具有節省資源，保護生態的優勢，近年來，已經成為發展較快的緩沖包裝材料，正在逐漸取代EPS發泡塑料。
相比傳統的EPS泡沫塑料，紙漿模塑主要依靠結構單元以及其組合的幾何形狀來實現對震動和沖擊的緩沖作用，而不是發泡材料受力后自身的形變來吸收外界的能量。故其緩沖性能要低于 EPS。目前主要用作手機、打印機等體積小、重量輕的電子產品和通信產品的內包裝材料，對于大型電子產品，其效果并不理想。
2.4 植物纖維發泡材料
綜上所述，可以知道在內包裝材料中，雖然EPS污染環境，但是相比氣墊塑料和紙漿模塑包裝材料，由于其對電子產品的良好的保護效果以及低廉的價格優勢，在我國電子產品用包裝材料中仍然占據著很大的市場份額。
然而隨著我國對環境保護的日益重視，EPS材料被淘汰已經勢在必行。目前國內外學者正在積極開發新型的內包裝材料以替代EPS，目前已取得了一些成果。例如，劉壯[8]等人利用玉米秸稈與可發性聚苯乙烯材料，成功制備了具有良好塑性形變能力的植物纖維發泡材料;德國不萊梅PSP公司采用舊書、廢報紙和面粉作原料開發出發了發泡紙，用該材料作為原料，可以根據需要生產出不同形狀的包裝材料。
該種類型材料多是以植物纖維以及淀粉添加助劑材料制作而成[9]。由于其是利用發泡工藝制成，和EPS材料具有相似的吸震效果，因而緩沖性能優于紙漿模塑制品。并且具備了紙漿模塑制品易于回收，不污染環境的優點。
除此之外，植物纖維發泡材料還具備以下特點：(1)使用范圍廣泛;(2)生產工藝簡單，周期短，綜合成本低;(3)防靜電、防腐蝕性較發泡塑料好，優于紙漿模塑產品的緩沖性能，能夠作為大型家電產品的內包裝材料使用;(4)可按被包裝產品要求，通過加入多種輔助添加劑，實現不同的附加功能。
該材料目前在國外已經成功通過實驗室階段，進入企業試制階段，我國在該材料的研究方面也取得了可喜的成果，相信在不久的將來必然能夠完全替代EPS發泡材料，成為電子產品內包裝用材料的主力。
三、結語
包裝材料是電子產品實現其功能的必備條件，不僅影響商品包裝的整體效果，更關乎到電子產品在運輸和儲存過程中的質量問題。包裝材料的選擇除了要保證電子產品不受損害，還應向著節約、環保方向發展。在保證實現包裝基本功能的基礎上，堅持適度包裝，盡量縮減包裝材料用量，降低包裝成本，節省包裝材料資源，減少包裝材料廢棄物的產生量。本著保護環境的目的，向可重復使用和可再生的包裝材料方向發展，這是電子包裝材料發展的必然趨勢。
參考文獻：
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[9]曹紹文，吳其葉.發泡型植物纖維緩沖包裝材料[J].中國包裝工業，2002(9)：8-11.
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