(内蒙古伊利冷饮技术处，内蒙古 呼和浩特 010080)
摘 要：通过理论指导与生产实践相结合，最终得出了适 合冷饮产品使用的最佳包装箱尺寸比例，这一设想的实现对降低冷饮产品成本创造了可能， 同时也为绿色环保工作作出重要贡献。
关键词：包装箱；尺寸比例；冷饮行业
中图分类号：TB484.1∶TS27 文献标识码：A 文章 编号：1007—6921(2008)13—0122—02
纸箱是历史悠久、使用方便的包装容器。自1871年美国A·L·Jones首创瓦楞纸获得美国这 一领域第一个专利后的100多年内，瓦楞纸箱的制造技术和结构型式有了很大的发展。目前 世界瓦楞纸板总产量已达500多亿m2，其中欧美国家和日本就占了85%。我国瓦楞纸板生产 ，近年来因大量引进先进国家的生产线，瓦楞纸板的产量和质量有大幅提高。我国纸箱生产 与消耗量现居世界第三，但按人均年耗量算，不到1.5m2，而美国80年代已逾100m2，日 本为75m2。按照我国发展规划，到本世纪末瓦楞纸板产量要达765万t或100亿m2，人均 年耗量达8m2，这一目标对我国包装业目前的条件而言乃相当严峻。瓦楞纸箱作为产品的 外包装容器，既发挥着保护产品的功能，又发挥着方便生产、方便储运、方便使用的功能， 外包装箱也是产品成本的重要组成部分，在冷饮产品成本中所占比例为4%左右，在使用面积 最小化且保证冷饮特殊防潮及抗压使用要求的前提下，通过多次生产试验最终得出了外包装 箱长、宽、高合 理的尺寸比例；合理的比例大大节约了包装箱的采购成本，为产品利润实现最大化创造了可 能，使包装箱设计工作上了一个新的台阶，即由原来的经验设计型向标准精确设计型发展。
由于包装箱的原材料主要为木材，现在人们对环境和资源问题都很敏感，根据有关资料统计 ，假定以1株树龄为20年，胸径(即测径的高度为1.37cm为20cm，树高为4m作为计算基础，树 木经过削枝、去皮等加工(损失率忽略不计)，经过计算后得到的木材(容重0.439/cm3计) 为54kg。若用来制造1t机械浆(收获率以95%计)，需要树木19株；蒸煮1t化学浆(收获率以50 %计)则需要37株。结果是1t纸约需树木18～36株。由此看来合理的包装箱尺寸节约原材料的 同时也为我国的环保工作作出了一定的贡献，此方案也称之为 “绿色设计”方案。
1 理想尺寸比例
1.1 尺寸比例
对于冷饮直角六面体0201型瓦楞纸箱来说，只有三个尺寸，即L(长)、B(宽)和H(高)。
尺寸比例定义如下：
L∶B∶H
式中：L——瓦楞纸箱内长度尺寸(mm)；
B——瓦楞纸箱内宽度尺寸(mm)；
H——瓦楞纸箱内高度尺寸(mm)。
如图，当RL、RH一定时，纸箱的形状也就一定。这就是说，决定瓦楞纸箱体积的是瓦楞纸箱 的尺寸，而决定瓦楞纸箱形状的仅仅是长、宽、高三个尺寸之间的比例关系。
1.2 理想尺寸比例
瓦楞纸箱的尺寸与尺寸比例，决定着瓦楞纸箱包装与内装物的适宜程度，决定着纸箱在运输 过程中的稳定性和方便性，同时决定了包装的经济性。而最佳的尺寸比例，则由纸板用量、 强度因数、堆码状态乃至美学因数所决定。事实上，面面俱到的最佳尺寸比例难以实现。如 最经济的结构尺寸比例，可能抗压强度不理想，所以这里需要建立一个理想尺寸比例的概念 ：在某些特定条件下，即在某些因数忽略不计的情况下，能够使瓦楞纸箱的某些指标达到最 佳的尺寸比例。或者说，理想尺寸比例就是有条件有限度的最佳尺寸比例。
证明如下(为方便起见，压痕宽度、摇盖伸长率、接头等均不考虑)。设容积为V，纸板面 积为S，有公式如下：
S＝2(L＋B)×(H＋B) (1)
V＝LBH (2)
由(2)：H＝V/LB
代入(1)，S＝2(V/B＋V/L＋LB＋B2)
设V为定值，求S的一阶偏导数：
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这就是说，0201箱型在只考虑纸板用量的情况下，理想尺寸比例为2∶1∶2。
3 适用于冷饮0201型包装箱的最佳尺寸比例
3.1 最佳尺寸比例
在容积不改变的前提下包装箱尺寸比例与抗压的关系见下表所列数据分析，对于冷饮包装箱 最为重要的技术指标要求为抗压和防潮。
通过对上述数据分析抗压符合要求的为：A、B、C、D在符合抗压要求的前提下用纸最少为： D 即L∶B∶H＝2∶1∶1.5；
通过车间实际生产，2∶1∶1.5比例包装箱对车间装箱及输送没有影响，对于冷库码放为7层 的条件下，该比例的包装箱贮存时经过实验不会发生坍塌现象；通过实际车间生产及流通使 用，抗压、防潮均能满足公司产品的使用要求。
3.2 最佳尺寸比例对冷饮产品成本的影响
通过上述列表数据分析，如一个冷饮厂每年按[CM)]8 000万件，每个按节约0.0 8元计算，则每年可节约640万元。
通过上述实际使用适合冷饮合理尺寸比例设计应尽量靠近：2∶1∶1.5；在体积不变的前提 下，此比例的包装箱较原来的包装箱成本可以大大节约。
4 合理使用尺寸比例对环境保护的贡献
包装箱的原材料为纸，而纸张的来源为木材，进年来随着木材用量的急剧增加，大面积森林 被砍伐，生态受到了严重的破坏。另造纸过程的污水也会对环境造成很大的污染，人与自然 的和谐关系遭到了再一次的破坏。
而合理包装箱尺寸设计方案的实施，通过实际计算：可以节约用纸10%左右，这样最大可能 的节约了包装箱纸版原材料的用量；这一举措必将对保护环境、节约能源、维持地球生态平 衡作出一定的贡献。
5 结论
通过理论与实践相结合的办法，最终确定了冷饮0201型包装箱设计的最佳长宽高比 例为：2∶1∶
1.5，此比例从抗压、防潮、堆码、运输等方面均能满足冷饮行业的应用要求，此比例 也大大节约了产品成本，为产品实现利润最大化做了重要的贡献。
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