包装论文:白酒塑胶包装旋转结构防伪探讨

　　包装论文:白酒塑胶包装旋转结构防伪探讨

　　包装的主要作用是保证内装物在装卸、储运、陈列、销售直至消费者过程中，在有效期内启用时不被破坏，即具有安全性，但今天这种安全性已经得到了延伸[1]。当前，白酒生产厂家非常重视包装的防伪功能，一方面通过防伪技术的提升，降低包装被仿制利用造假的风险；另一方面给消费者提供放心购买饮用的心理安全需求。注塑包装的结构防伪作为一种破坏性防伪技术，即在包装开启时破坏包装的部件，达到包装无法复原的目的，这种防伪方式成本较低，易识别且难以复原，从而获得了广大消费者及商家的广泛认可。

　　国内大多数白酒包装通常采用贴标、二维码或者RFID芯片技术防伪，而对于包装结构防伪，因需要投入大量的人力物力（如产品基础性研究、断裂齿设计、受力分析、产品体验设计、跌落性能等），通常采用“拿来主义”，即采用市场上成熟的包装防伪技术，鲜有自主独立创新，且因其模具制造水平不高及工艺水平低下，导致产品表面存在瑕疵或功能性缺陷，如产品防伪性能不足、开启困难等。

　　近年来，随着白酒行业的复苏，塑胶包装生产厂家不断增多，同质化现象越来越严重，各大厂家在外观、结构、表面装饰等方面不断技术升级的同时，重新开始重视包装结构防伪设计与开启体验，进而提升产品的核心竞争力。

　　一、白酒塑胶包装结构防伪综述

　　注塑酒包装结构防伪是指包装开启后，分离的部件被损坏且脱离与之相连的零件或被分离的部件无法还原为包装未开启状态的结构。实际上就是借助于包装的各种要素，做好商品的第一道安全防护，防止商品在流通与转移的过程中，被人为的有意识的因素所窃换和假冒的技术方法[2]，同时也方便消费者识别商品和辨别包装的真伪。包装防伪结构的创新设计，凝聚了设计人员的思想精华，巧妙的设计和特殊的破坏式包装结构是防伪包装的主流。

　　（一）结构防伪设计原理

　　通常我们所说的包装结构防伪，多为局部结构防伪，即在包装的部件上独立划分一个独立的撕裂防伪片，撕裂防伪片通过防伪齿（也称作连接筋）连接包装主体部件。安装时，防伪卡扣穿过盒体安装孔与底座连接，同时防伪卡扣的弹片变形后与盒体撕裂片固定。当包装开启时，首先需要拔除防伪卡扣，防伪齿在撕裂过程中由于缺口效应断裂，进而实现撕裂片与盒体分离，最终实现盒体与底座分离取出产品，打开后的包装盒无法复原，从而达到防伪的目的。

　　（二）白酒塑胶包装防伪结构现状

　　包胶塑胶包装防伪结构，按其开启结构防伪方式，大体可分为四大类：拉断式结构防伪、撕裂式结构防伪、按压式结构防伪、特殊式结构防伪。特殊式结构防伪主要指采用多种材料复合而成的包装盒，其开启破坏方式可基于不同材质的优势设计开启结构防伪。这几类防伪结构历经市场锤炼，经过不断优化产品结构，改进生产工艺，现已具备较为完善的物理防伪功能。

　　二、旋转防伪结构设计

　　（一）设计可行性分析

　　人机工程学中的操纵装置设计角度出发，操纵装置分为手动操纵装置和脚动操纵装置，而手动操纵装置按运动方式又可分为旋转式、移动式及按压式操纵装置。若把我们包装盒看成商品的装置，理论上我们包装的结构防伪同样可以实现旋转式防伪破坏。

　　从包装设计角度出发，旋转式结构防伪在包装上的运用具有可操作性。把包装通用插销看作防伪结构件，插销可在包装盒内形成转动，若能较好地切割包装防伪齿，则旋转结构防伪具备批量生产的可行性。

　　（二）旋转防伪卡钉设计要点

　　旋转防伪卡钉作为使用者开启包装的媒介，不仅需要满足包装开启的功能，还需具有美观性。为了更好地给消费者提供较好的开启体验感，根据旋转卡钉的设计理念结合人机工程学原理，从以下几方面考虑旋转卡钉的结构设计：

　　1、卡钉设计

　　卡钉的装配需符合人的习惯，同时满足包装功能性的要求。若旋转卡钉开启时只需破坏包装盒一个部件，包装内侧可以作为装配支撑，则卡钉可以设计为单独一个部件，装配时通过卡钉扣位的变形，连接固定包装盒两个部件；若旋转卡钉需破坏包装盒两个部件，则卡钉扣位装配变形时，容易破坏连接齿，存在把盒体内侧防伪点压断的情况，那么卡钉设计时需考虑把装配功能与固定功能分开设计，即卡钉扣位与包装防伪齿无关联，另外设置一个部件装配后使得卡钉扣位变形增大，从而连接并固定包装盒。

　　2、卡钉切割刃口设计

　　旋转卡钉需要通过旋转方式，切割包装盒的连接齿，在实际使用过程中可能存在刃口相对较钝，不能同时切割两个连接筋的情况，因此，在卡钉刃口设计时，在保证切割强度的情况下，优化刃口宽度大小，尽可能做到旋转时，每个刃口仅切割一个连接筋，进而减少切割强度，提升用户体验感。

　　3、旋转拉环设计

　　在白酒塑胶包装盒中，通常我们常见的卡钉拉环为细铁丝或基于塑料材质制作的拉环，而对于旋转结构来说，需要对拉环施加旋转切割连接齿的力，塑料或细铁丝承受扭矩力较差，可考虑金属拉环。同时为了区别拉开启的方式，旋转拉环可设计为扁平状。

　　4、人机工程学运用

　　包装旋转开启的操纵力应控制在人适宜施力的范围内，而人施加的操纵力不是恒定的，对人施力的部位、着力的空间位置、施力的时间变化而变化，这就对我们包装盒的开启力的体验感提出了更高的要求。

　　在人机工程学中，旋钮的大小应根据操作时使用手指和收的不同部位而定，其直径以能够保证动作的速度和准确性为前提[3]。因此，旋转防伪卡钉拉环的直径大小与切割包装连接齿的操纵力需满足人机工程学要求。考虑到白酒包装的旋转卡钉若直径太大影响包装美观度，借鉴常用卡扣的直径，可设置旋转拉环的最大外径为Φ23mm，查表可知理论上旋转的操纵力应不大于25N。

　　根据包装的实际情况，若旋转操纵力较小，存在装运输安全隐患及消费者误开启等风险，建议包装旋转操纵力为理论旋转开启力的1.2-2倍，即设计理论开启力为30-50N。

　　（三）包装盒连接齿设计

　　根据旋转防伪卡钉的设计要点，防伪齿的排布需与防伪卡钉有机结合，使得旋转卡钉时仅能切割一个防伪齿，同时防伪齿的强度设计需满足包装跌落的功能性要求。

　　三、实验验证

　　（一）跌落试验验证

　　将正常包装件样品放置于跌落机上进行一次自由落体测试，通常白酒包装件的跌落高度为0.6M，为包装试验强度，我们将包装件高度定在1M自由跌落，并倾翻试验样品前、后、左、右四个方向各倾翻一周/1次，开箱检测包装的变化，试验结果显示包装完好，包装盒防伪齿未断裂，开启时防伪齿正常断裂，综上所述，包装盒的防伪效果及防伪齿的强度满足设计要求

　　（二）人机工程学分析验证

　　包装盒开启的操纵力，经实际测试平均为0.853 N.m，旋转角度为130°，旋转直径为19mm，则旋转运动距离L =π*19*130/360=21.54mm

　　根据已知条件换算作用力为：

　　作用力F=(N.m)/L=0.853/21.54*1000≈39.6N

　　旋转开启作用力F39.6N满足扭力30-50N的人机工程学设计要求。

　　综上所述，旋转防伪结构设计，满足包装的物理性能及防伪特征，同时旋转扭力符合设计的最初目标，包装盒旋转防伪方案设计成功。

　　四、结语

　　本文着重探讨了旋转防伪结构的设计思路，通过相关文献资料、设计方法等，理论与实际结合，剖析了包装防伪结构设计的相关问题，对后续包装新型防伪结构的设计开发提供了思路借鉴。同时，包装防伪是个大工程，物理结构防伪仅是其中之一，这就要求我们包装结构设计人员需充分认识防伪技术，积极探索多种防伪技术有机融合的新形势，从而促进白酒塑胶包装行业的蓬勃发展。