緩衝材料概論
一般常用之緩衝材料有下列三種:
1.EPS(Polystyrene Foam)(發泡聚苯乙烯)。
2.EPE(Polyethylene Foam)(發泡聚乙烯)。
3.PV。
其它可充當緩衝之材料的尚有，氣泡布(Air Bubble)、紙(瓦楞紙、皺紋紙等)，彈簧、纖維(毛髮、石棉、稻草等)。
現有緩衝材料簡介
發泡聚苯乙烯(EPS)緩衝材料
1. 何謂發泡聚苯乙烯(Polystrene Foam)
一般稱呼POLYLON是石油化學品SM，苯乙烯單體(Styrene Monomer)聚合再加入發泡劑(難燃劑)經乾燥而成。其顆粒之大小為ψ0.3m∼0.3mm之透明粒體，比重l.04。將其透明粒體再次溶解成型，即為質輕，貝有彈性之包裝材料。
(1)學名:發泡聚苯乙烯。一般稱為EPS。
(2)商品名稱:POLYLON(保利龍)。
(3)分子結構式:
(4)第一次原料規格:
(1)EP-l0:粗粒。
(2)EP-20:中粒。
(3)EP-30:細粒。
(5)成品比重規格:
(1)比重0.015以下:一般商品，例:墊板、平板、隔熱板。
(2)比重0.018∼0.025:一般成品包裝。
(3)比重0.03∼0.05:一般絕緣零件之製造。
(6)特性:耐藥品性。
(7)一般特性:斷熱性優良，在「熱」、「寒」季節能完全遮斷阻止，70℃高溫或-60℃低溫，在長期使用狀況下亦不影響外觀、尺寸及機械強度。
完全獨立氣泡，不透水分、濕氣，是理想之防濕材。抗張力、彎曲力、壓縮力強，以及機械強度亦佳。
耐衝性，可完全保護產品，防止破損。
2. EPS成型之條件和機具
(1) 成型機:一般採用油壓自動控制之型式，機器之大小可做其加工之需要而設計。
(2)蒸氣室:係依機器之容許尺寸而設計，一般採用鋁合金材料較佳，使用年限約l.5年。其作用是供應蒸深，冷卻水和輔助空氣。
(3)鋁模具:依據包裝設計之尺寸及配合蒸氣室之大小鑄造而成。若預估產量較多之產品，可採用鋁合金材質，並且與蒸氣室一體鑄 造，壽命較長。一般只採用鋁材(含鋁量85--92%)。
(4)進料鎗:利用空氣推進原理，採用活塞形式，將其原料送入模具內。參閱下圖。
(5)蒸氣:高溫高壓蒸氣，一般標準4∼6.5kglcm2(150℃∼170℃)。
(6)冷卻用水:具高壓之冷卻水，一般標準4∼7kg/cm2。
(7)空氣:壓力4∼7kg/cm2。
(8)乾燥室:係用於乾燥成型製品，一般溫度60℃∼80℃。
(9)裁剪機具:利用鎳銘線通電發熱切割成品或裁剪平板。
(10)預備發泡 :將EPS原料做第一次發泡之機器。
3.EPS的製造流程
(1)中型發泡機:820W×900Hm/m每CYCLE生產時間為4∼5分。
(2)大型發泡機:l150W×12O0Hm/m每CYCLE生產時間約為6∼8分。
(3)真空成型發泡機:140OL×l25OWm/m每CYCLE生產時間約為3∼4分。
4.包裝設計與成型加工之配合
設計緩衝包裝尺寸時，須注意供應廠商成形機器之生產最大允許尺寸列為考慮之條件。
發泡機:820×900之蒸氣室可使用深度為200m/m，成品厚度100m/m。
發泡機:l150×1l2O之蒸氣室可使用深度為22Om/m，成品厚度110m/m。
設計緩衝包裝尺寸時，須注意模具相關尺寸。
5.進料鎗之邊距
6.EPS之使用特點
(1)緩衝性良好，耐衝擊包裝產品不易破損，安全可靠。
(2)防水、防潮、不吸水、不老化、不臭不腐。
(3)熱傳導率小，隔熱效果特佳。
(4)質量輕，搬運、施工方便，純白清潔、不發霉。
(5)加工、施工黏合、成型容易。是緩衝材料，較經濟之包裝材料。
發泡聚乙烯(EPE)緩衝材料
發泡聚乙烯(Polyethylene Foam)是一種新型發泡緩衝材料，簡稱EPE。係採用高壓聚乙烯為原料，製造過程中添加發泡劑……等等，經特殊加工方法和技術，押出瞬間發泡，連續製造出布狀獨立氣泡之發泡體。適合使用於緩衝包裝材料、建築隔熱材，冷凍、遮音、浮揚……等。
最早引進國內市場的發泡PE，是日本旭化成工業株式會社之SUNTECH FOAM，近年來國內產製之精密儀器和電腦產品已開始應用，採用之方式，僅限於厚板塊狀加工和瓦楞紙板複合方法。適用於G衝擊值要求嚴格的產品，是一種優良的緩衝保護材。
2.EPE的使用特性
(1)具有優良的堅韌性，耐久性、彈力性和適度的柔軟性:發泡PE是一種穩定性極佳的材料，具有適度柔軟性也保有很強的彈性。可抗拒正常使用狀況下避免毀損，破裂。破碎之情況發生。同時它在遭受衝擊或應變時能顯示優良之復原性，衝擊後能迅速回復至原來之形狀。其柔韌之特性則能貢獻出最快之包裝作業及適用於塊狀或成型之套合式緩衝體。
(2)重量輕:發泡PE是一種非顆粒狀之密閉結構體，具有最佳之緩衝性能與重量輕之優點。使用EPE包裝重達200磅之產品與包裝重量僅5磅或更輕的產品，可同樣獲得良好的緩衝保護。
(3)製造上之變通性:緩衝PE可使用輕便的手工貝或電動工具切割，亦可採用電熱絲切割成特殊之形狀。其組成時用黏膠作自身之貼合，或與其它材料結合作為複合包裝。
(4)可抗拒化學性之侵害:發泡PE具有最佳之化學穩定性，特別在室溫情況下抗拒緩和之化學變化，同時對酸鹼之侵害毫無影響。雖然對劇烈之氧化媒體可能導致惡化之情況，但產品如以油類、潤滑劑等作防銹之處理，再採用EPE包裝不會發生不良影響。
(5)可抗拒極端之溫度變化及防止水份或塵埃的侵襲:在不良的儲運環境下，使用發泡PE可獲得良好之保護。因為EPE對水份之吸收和水蒸氣浸透度均低。另對極端之溫度變化則不受任何之限制。
即時發泡PU緩衝材料
1.發泡PU包裝之原理
即時發泡PU係利用兩種液狀樹脂原料，經由特殊噴出機及噴槍直接注入包裝容器內經20秒鐘的發泡過程，固定成型是一，種極佳的半剛性體之包裝保護材料。其兩種液體樹脂是經由自動噴出裝置，等量混合同時注入。第一種是POLYMERIC Lsocyanate(異氰酸鑾)第二種是POLYURETHANE RESlN(聚氨基甲酸乙脂)。兩者混合發泡後就形成密度每立方米6.4公斤的半剛性體，可以把包裝所受的衝擊大部份予以吸收，而不致於傳達於包裝物上。
PU發泡倍率高者可達140倍，不同密度的PU，由每立方呎0.4磅，具有緩衝彈性的製品，到每立方呎2磅的硬質PU均有產製。一整組1040磅的0.4lb/ft2原料，可製成2300立方呎的緩衝PU材料。
2.使用設備
即時發泡PU之應用設備包括下列各項:
(1)控制箱(Solid State Control Console)。
(2)混合泵(Pumping System)。
(3)噴鎗(Self Cleaning Cartridge Gun)。
(4)線上加熱噴出管(Heated Chemical Lines)。
(5)化學劑容器工具(Chemical Supply)。
3.即時發泡之特性與規格
規格
4.發泡PU緩衝包裝技術
即時包裝法(Foam-in-Place):直接將發泡PU噴注於紙箱和被包裝物之間，可提供中不同尺寸和形狀的產品，貝保護彈性，阻擋和文檔等多方面的用途。
預製模型法(PRE-Molding):這是不到一分鐘能完成的獨特方法，按產品形狀做特殊的緩衝設計，而且製作方式技術簡易、速度快，可適用量產化的包裝需求。
盒內成型法(Carton Mold):緩衝設計完成，先預製成模型，將發泡PU噴注於紙箱內壁為一體成型，可減少上下、左右或前後工作所增加之包裝程序，是最佳保護性的包裝法，例如電腦系列產品最適用此種包裝方式。
緩衝材料用料之選擇
1.以產量為考慮依據
當機種之產量大於一定量時，以EPS為準(∵EPS之價格較低)，但當機種重量大，體積大且衝擊強度低時，則以EPE為優先考慮。
若產品是以零星出貨之情況，則以PIJ或PU SPONGE為緩衝材料。例如主機之樣品，磁碟機、電源供應器等。
2.以產品之單價為考慮依據
當產品單價高時，可優先考慮使用EPE，以妥善保護產品，降低運輸損壞之風險及損失。
緩衝材料特性曲線
在每一靜態狀態下，緩衝材料之功能均不同，換言之會因來自不同的落下高度，不同的重量，不同的振動頻率所產生之特殊結構而呈現獨有的特性。
相同種類之材料，也會根據它的厚度、承力面積、密度程序等顯示出不同的情形。因此每一種緩衝材料均擁有它獨特而與其他材料不同之靜態特性，這些特性還要根據其聚合體形狀非顆粒性之因素而定。
雖然前述之說明中，對嘗試選擇一-項材料作為包裝上之應用是個很大的問題，是在於決定任何特殊應用下緩衝材料的特性。以往緩衝材料的特性，已被藉著用靜態試驗之方法作過說明，例如:應力-應變試驗。然而，實際的環境並不是靜態試驗所能模擬的。因為測試過程中遭遇之外力等級，大都小於包裝貨物實際引起之振動與衝擊之等級。由於有了這些問題，因而產生了更多比較實際的動態試驗方法。
緩衝材料之衝擊性能
緩衝材料試驗是在於表示緩衝材料於某一落下高度時，傳遞到產品之減數量