影响瓦楞纸箱抗压强度的因素
瓦楞纸箱：瓦楞纸箱抗压强度
瓦楞纸箱：瓦楞纸箱抗压强度瓦楞纸箱的定义和种类瓦楞纸箱是由厚度不同的纸板组成，中间为瓦楞纸板，两侧为平面纸板的一种包装材料。
瓦楞纸板有A、B、C、E、F五种瓦楞，因此也有相应的单瓦楞、双瓦楞、三瓦楞和五瓦楞的不同类型。
瓦楞纸箱抗压强度瓦楞纸箱的抗压强度是指纸箱在承受一定压力的情况下不变形、不破损的能力。
瓦楞纸箱的抗压强度与瓦楞的类型、数量、纸板的厚度以及纸板的材质有关。
瓦楞纸箱的抗压强度受到多方面因素的影响，包括箱型、箱子的尺寸、瓦楞纸板的类型、纸板的厚度以及纸板的材质等。
通常来说，瓦楞纸箱抗压强度与瓦楞纸板的种类有很大的关系。
在瓦楞纸板厚度相同的情况下，瓦楞纸板越高，纸箱的抗压强度就越高。
而当同一种瓦楞纸板的厚度不同时，厚度越大，瓦楞纸箱的抗压强度就越高。
此外，不同材质的纸板也会影响瓦楞纸箱的抗压强度。
通常来说，使用的纸板越好，瓦楞纸箱的抗压强度就越高。
瓦楞纸箱抗压测试瓦楞纸箱的抗压性能可以通过压缩试验来测试。
在测试时，将待测纸箱按一定速度施加力度，记录下压缩塑形曲线，从而得到压缩性能参数。
常用的压缩性能参数有瓦楞纸箱的压缩强度、压缩模量和耐压试验时间等。
压缩强度是指瓦楞纸箱在压缩测试中承受压力之后的最大承载能力。
压缩模量是指单位变形时的力学基础。
而耐压试验时间则是指瓦楞纸箱可以承受一定压力的时间。
瓦楞纸箱抗压强度的作用瓦楞纸箱抗压强度的大小可以影响其在运输、储存和货物保护等方面的作用。
因此，正确评估纸箱的抗压强度非常重要。
如果纸箱的抗压强度太低，它可能无法承受运输过程中的挤压力、重量和其他负荷，从而导致货物损坏或更糟的结果。
此外，如果纸箱的抗压强度太高，也会带来实际上并不需要的成本和物流难度。
在实际应用中，利用适当的瓦楞纸板和厚度，设计并制造出适合运输、储存和保护货物所需的瓦楞纸箱，是非常重要的工作。
结论综上所述，瓦楞纸箱的抗压强度是指纸箱在承受一定压力的情况下不变形、不破损的能力。
瓦楞纸箱的抗压强度与瓦楞的类型、数量、纸板的厚度以及纸板的材质有关。
包装抗压强度计算
包装抗压强度计算在众多的纸包装材料中．瓦楞纸箱被公认为是最经济、实用和使用最广泛的。
瓦楞纸箱是一种薄壁结构的包装容器，具有质量轻、强度高，易加工成型、易折叠，便于运输和搬运、易回收和再生利用、印刷适应性优良、成本低等特性，已广泛应用于食品、水果、蔬菜、电子产品、工业器件、文化用品等工农业产品的销售包装和运输包装。
大多数瓦楞纸箱在运输、存储过程中，往往要多层叠放或堆放，除不规范装卸和不按要求的高度叠放或堆放因素外，包装箱本身的质量达不到标准要求是一个重要因素，为了保证被食用油不受损害，就要求包装箱必须具有一定的抗压强度。
因此纸箱耐压强度是商品包装要求的最重要的质量指标。
运输包装材料制品的分析１．发泡塑料制件1）适合做各种中小产品的绝热、隔震的内衬或运输容器。
2）特别适合敏感产品的缓冲包装衬件，如护角,护棱, 护板, 组合结构,现场发泡全面裹包件等, 它的优良性能应对恶劣的流通条件。
3）经过模切,制成可现场折叠成形的塑料隔档与衬垫组合结构。
２．瓦楞纸板1) 微细型瓦楞板（E/F/G/N/O单瓦楞），主要应用领域在于中高挡消费品包装, 高清晰彩图包装箱盒.2) 中型瓦楞板（A/C/B单瓦楞，双瓦楞），主要应用于各种日用消费品和工业产品的运输包装容器。
3) 重型瓦楞板（双瓦楞，三瓦楞及三瓦楞以上瓦楞板，瓦楞向互相垂直粘合的双瓦楞板----），特别适合制作各种堆栈滑板、重型产品运输包装箱等。
4) 各型瓦楞板材及其组合，通过模切，弯折，穿插等方法形成各种特殊形状的保护性衬垫与隔挡(护角,护棱, 护板, 组合结构)，各种防护性展示性兼备的商店货架。
３．纸浆模塑制件1) 各种小商品浅模盘，大量用于各种生鲜食品, 医药品, 小五金,其他中小产品，主要起盛装、定位、分隔作用,兼有保护功能，市场潜力巨大。
2) 适合于各种中型产品的保护性适形性的缓冲衬垫与隔挡，包括各种纸护角,护棱,护板等。
瓦楞纸的名字由来皆因其结构似中国建筑所用的瓦片，而纸层之中是通心的，故称之为瓦楞纸，及后又被人以英文Carton Board翻译作卡通板，但是最正确还是用「Corrugated Board」即坑纸。
含水率变化对瓦楞纸板物理强度的影响关系公式
含水率变化对瓦楞纸板物理强度的影响关系公式
含水率变化影响瓦楞纸板边压及耐破等物料性能强度，2006年12月《全球瓦楞工业》杂志《含水率对瓦楞纸板强度的影响》一文中，含水率对瓦楞纸板强度的影响，计算公式为：边压强度ECT=300.0-176.10×1.0160M，M为含水率。
例如，含水率为14%时的相应ECT =300.0-176.10×1.0160 14 =80，即是含水率为8%时的80%
耐破强度BST=248.4-32.258Ln（M2-14M＋147.7616）。
例如，含水率为14%时的相应BST=248.4-32.258Ln（142-14×14+147.7616）=87.3，即是含水率为8%时的87.3%；
高校包装工程专业教材《包装结构设计》（孙诚主编，中国轻工业出版社）中，含水率与瓦楞纸箱抗压强度的关系公式为：
P=0.9X P o
式中，P------瓦楞纸箱抗压强度，N
X------瓦楞纸板含水率，%
P o-----含水率为o%时的纸箱抗压强度，N。
瓦楞纸箱抗压强度基本知识
瓦楞纸箱抗压强度基本知识瓦楞纸箱抗压强度是指瓦楞纸箱空箱立体放置时，对其两面匀速施压，箱体所能承受的最大压力值。
抗压强度试验的检测方法是将样箱立体合好，用封箱胶带上、下封牢，放入瓦楞纸箱耐压试验机下压板的中间位置，开机使上压板接近空箱箱体，然后启动加压标准速度，直至将纸箱压溃，读取实测值，即为纸箱抗压强度，同一批次纸箱的试验数据之间的偏差越小抗压性能就越稳定。
影响瓦楞纸箱抗压强度的因素较多，这些因素交互影响，满足顾客对抗压强度的要求。
常常导致我们对抗压强度的预测产生一定偏差。
纸箱厂也往往因为对这些因素认识不足，在设计、印刷及后加工过程中处理不当，造成巨大的成本浪费及客户投诉。
因此，弄清这些因素的影响规律是十分必要的。
纸箱抗压试验机瓦楞纸板的边压强度边压强度又叫垂直抗压强度，是对瓦楞纸板试样以垂直方向施加压力，施压过程中纸板所能承受的最大力即为纸箱的边压强度。
纸箱抗压强度的高低主要取决于纸板边压强度，而边压强度则与组成瓦楞纸板的各层原纸的横向环压强度、纸板的楞型组合及纸板的粘合强度有关。
测试时需要使用纸板纸箱边压强度试验机，平压强度试验机，粘合强度试验机，环压强度试验机。
纸张的防水性能也很重要，特别是冷藏箱对纸张的防水性能要求更高，有时虽然纸箱的抗压强度很高，但由于纸张不防水，纸箱存放在冷库中就容易吸潮，造成塌库。
瓦楞纸板的边压强度主要与各层原纸的横向环压强度有关。
瓦楞纸板的波形分为U形、V形和UV 形三种。
U型的顶峰圆弧半径较大，呈圆弧形，如B楞、C楞；V型的波峰半径较小，且尖，如A楞；UV型介于两者之间，如AB楞。
据试验表明，V形楞在受压初期歪斜度较小，但超过最高点，便迅速地破坏，而U形楞吸收的能量较高，当压力消除后，仍能恢复原状，富有弹性，但耐压强度不高。
另外V形楞节省瓦楞纸，粘合剂耗量较少，但加工时易出现高低楞，瓦楞辊磨损较快。
UV形楞是结合U形和V形的特点，目前得到广泛的采用。
瓦楞纸板的各种楞型及其组合，就单瓦纸板来说，一般A瓦纸箱抗压强度最高，但易受到损坏；B瓦强度较差，但稳定性好；C瓦抗压力及稳定性居中。
瓦楞纸箱抗压强度
可以看出，在长期载荷作用下，只须经历一 个月的时间，纸箱的抗压强度就会下降40％；在 经历半年后，其抗压强度就只有初始值的55％。
（3）瓦楞纸箱的尺寸。
内装物外廓尺寸为： L0＝746(mm) B0＝485(mm) H0＝550(mm)
公差取5～6mm，由此确定的纸箱内尺寸： 746+6＝752(mm) 485+5＝490(mm) 550+5＝555(mm） 二页箱长度与宽度方向的伸放量△x取6mm，高度方向的伸放量取18mm，由 此确定纸箱制造尺寸为： 752+6＝758(mm) 490+6＝496(mm) 555+18＝573(mm) 外摇盖的制造尺寸为 ： 496/2+5=253(mm) 接头尺寸J为 50mm。 长度和宽度方向的加大值取10mm，高度方向的加大值取12mm，由此确 定纸箱外尺寸。
图：纸箱压缩试验 试验机有上下两块压板，纸箱放在下压板上，将上压 板调至适当位置后固定，油缸通过下压板对纸箱加载，加 载方向垂直于纸箱顶、底两面，加载速度为每分12mm。 温度、湿度对纸箱抗压强度的影响很大，所以试验前 先要将样箱在温度为20度和湿度为65％的环境下调节24 小时。
图：纸箱上的压力P与压缩变形ΔH之间的相关曲线
上图曲线表明： 印刷对纸箱抗压强度的影响不仅仅取决于 印刷面积，而且与印刷形状及印刷位置有关。 总的来说，印刷面积愈大，纸箱抗压强度 的降低率也愈大。在图示的三种印刷形状与位 置中水平印刷带的影响超过垂直印刷带。连通 的水平印刷带的影响最为强烈。
包装材料学23瓦楞纸板瓦楞纸箱性能的影响因素
2024/2/8
9
瓦楞纸板加压方向与边压强度的关系
2024/2/8
10
边压强度的经验公式
• A型瓦楞: ECT=1.0（RCTl1+RCT12+1.5RCTf） （2-1） • B型瓦楞: ECT=1.1（RCTl1+RCTl2+1.37RCTf） （2-2） • C型瓦楞: ECT=1.1（RCTL1+RCT12+1.45RCTf）（2-3）
经印刷的瓦楞纸箱抗压强度要降低，其降低程度 视印刷的位置、面积与方法等的不同而异。
• 随着印刷面积增加，纸箱抗压强度的损失也相应 增大；
• 全幅印刷对纸箱抗压强度的影响，根据纸箱的形 状和材质不同而有差别，大体上降低4O％；
• 带状印刷的部位强度变差，也很容易被压塌，带 状印刷造成的抗压强度损失与全幅印刷大致相同， 因此要避免全幅印刷与带状印刷；
量之比。
• 注意：取样要有代表性，取样后要立刻装人
塑料袋内，以备称量，因为纸和纸板是吸湿 性很强的纤维材料。
• 瓦楞原纸和面纸水分的均匀程度，对在瓦楞 纸板机上取得良好的粘合性能和运行的可靠 性是十分重要的。
• 芬兰造纸研究所的研究表明:在瓦楞纸板机上
起楞的最适宜水分指标为:瓦楞原纸8.5%，箱
板纸8.0%。
• 耐戳穿强度是指用一定形状的角锥穿过纸板所 需要的功，即包括开始刺穿及使纸板撕裂弯折 成孔所需的功。
• 戳穿强度代表了瓦楞纸箱在遇到木箱等一类物 件非常坚硬的端角碰撞时，瓦楞纸板所表现的 抵抗能力。
• 瓦楞形状的正常与否对耐破度影响不大，这也 说明瓦楞纸板的耐破度取决于两层面纸的耐破 度，但是戳穿强度明显地随着瓦楞压扁程度而 降低。
• 与纸板的定量有关，也与瓦楞形状有关。
安全系数、抗压计算与纸箱配纸计算
安全系数、抗压计算与纸箱配纸计算二、耐压强度安全率之设计：瓦楞纸箱耐压强度之安全决定于大气的湿度、纸箱的含水率、仓储时间、堆存方式、输送方式、瓦楞纸箱制造条件等因素，安全率设定过高时成本提高、不经济，过低时在储存及运输过程中，纸箱易被压溃而致内容物发生破损现象。
基于前列各因素之影响，瓦楞纸箱之安全率于堆积最下层纸箱之荷重约在2-8倍，一般可分下列数种情形：1、内容物本身能承受部分重力，运输条件和仓储条件良好之场合，其安全率为2.0-2.5倍。
2、普通条件之场合，安全率为3.0-3.5倍。
3、大气湿度高，内容物具有放湿性之情形，安全率为4.0-8.0倍。
根据瓦楞纸箱强度的计算公式：P=AW（N－1）式中：P为瓦楞纸箱应达到的耐压强度（Kg）W为单个纸箱的毛重（Kg）A为安全系数。
N为堆码层数。
三、◎影响因子与耐压强度之关系性A、水分与压缩强度之关系：原纸长时间处在大气湿度相同之状况下，其含水率会达到平衡状态，瓦楞纸箱亦具有此种性质，瓦楞纸箱之水分含量随大气湿度之增减而增减，又由于瓦楞纸箱之耐压强度亦随水分含量之增减而增减，其变化如下：B、堆积日数与耐压强度之关系：瓦楞纸箱在荷重状态下，长时间堆积保存会产生疲劳现象，纸箱耐压强度逐渐下降。
C、堆积方式对耐压强度之影响：通常堆积方式分为（a）上下平行堆积（b）井字堆积（c）砌砖式堆积（d）中间堆积（e）十字堆积，耐压强度以（a）之方式最优，但是，纸箱长度太长时容易倒，（b）（c）之堆积方式较为稳固，耐压强度约减少20-30%，（d）之堆积方式，耐压强度降低约30-40%（e）之堆积最差，耐压强度仅为（a）之20-30%。
如在每一层之间加放一层垫片，则其耐压强度均增强（a）方式增加10-15%，（b）方式增加30-40%，（d）方式增加50-60%。
D、印刷方式对耐压强度之影响：（印刷过程：制版→排版→贴板→上机调试→印刷→模切），印刷过程中要严格控制好压力，一般压印2mm，纸箱之耐压强度受印刷方式、印刷面积及印压之影响最大。
湿度对瓦楞纸箱抗压强度的影响
相对湿度 ，
％ Ｅｘ Ｅｙ
材料参数 ／ ａ ＭＰ
Ｅｚ Ｇ Ｇｘ ｔ Ｇｙ ｚ
包装 件基本试 验 第二部分 温湿度调节处 理 》要求 ，
实 验前将 瓦楞纸 板试样放置在 温度为 ２ ℃ 、相对 湿 ３ 度分别为 ５ ％， ０ ８ ％，０ ０ ７ ％， ０ ９ ％的恒温恒湿箱 内进行调 温调 湿处理 ，并且处 理时间大于 ２ 。 ４ ｈ
中图分类号 ： Ｂ ０ ． Ｔ ３２ ３ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ４ ７ ０ （０ ２０ － ０ １０ １７ － １０２ １）１００ －４
Ｅ ｆ ｃ ｆＨｕ ｄ ｔ ｎ Ｃｏ ｒ ｓ ｉｎ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｆ ｒｕ ａｅ ｘ ｆｅ ｔ ｍｉ ｉ ｏ ｍｐ ｅ ｓｏ ｔｅ ｇｈ ｏ ｒ ｇ ｔｄ Ｂｏ ｏ ｙ Ｃｏ
过 屈 曲分 析计 算 瓦楞 纸箱 的抗 压强度 是 一种 可行 的
方 法 。
已有 研究 表 明 ，影 响瓦 楞纸 箱抗 压 强度 的 因素 比较多 ，其 中 ，环境 湿度 对纸 质结 构材 料 的力学 性 能 具有重 要 影响 。为 此 ，本研 究拟 采用 实验 和有 限 元方 法 ，研 究环境 湿 度对 瓦楞 纸板 弹性模 量 和瓦 楞 纸 箱抗 压强 度 的影响 ，以期 为瓦楞 纸箱 包装 结构 设 计 提供 参考 依据 。
第 ４卷 第 １ 期 ２ １年 １ ０２ 月
包
装
学
报
ＶＯ１ ｏ． ．Ｎ １ ４
Ｐ ｃ ａ ｉ ｇＪ ｕ ｎ ｌ ａ ｋ ｇ ｎ ｒ ａ ｏ
Ｊｎ ２ ２ ａ ． ０ｌ
ｄ ｉ ０３ ６ ￣ｉ ｎ１７ —１０２ １ ．１ ０ ｏ： ． ９ ．ｓ ． ４７ ０ ． ２ ． １ １ ９ ｓ ６ ０ ０ ０
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
影响瓦楞纸箱抗压强度的因素
1）瓦楞纸板的楞型对纸板抗压强度的影响
人们把发明的第一个瓦楞形状定为A型瓦楞，其次发明了B型瓦楞，后来又发明了介于A、B楞型大小之间的C楞，之后发明了E楞，而后又出现了较大的D楞、K楞。
近年来，人们又研发了微型瓦楞，有F、G、N、O等楞型。
目前最常用的瓦楞类型为A、B、C、E和K五种，国内外生产瓦楞纸箱最常用的是A、B、C三种楞型及其组合, 瓦楞纸板边压强度的高低依次为AB、BC、A、C、B，另外根据纸箱箱型选择合适的楞型也很关键，在人们的意识中，往往认为楞型越大，纸箱的抗压强度越高，而容易忽视楞型对变形量的影响。
实际上，楞型越大，纸箱的抗压强度越大，变形量越大；楞型越小，纸箱的抗压强度越小，变形量越小。
如果纸箱过大，楞型却很小，纸箱在抗压测试时就很容易被压溃；纸箱过小，楞型却很大，抗压测试时会造成变形量过大，缓冲过程长。
2）纸箱的周长、高度尺寸及长宽比对抗压强度的影响
纸箱的周长影响
在用料和楞型相同的情况下，纸箱周长的增长与抗压强度的增长会形成一种变化的曲线，开始纸箱的周长越长，抗压强度越高，但随着纸箱周长的加大，增加了纸箱的不稳定性，在纸箱周长达到一定阶段后，所能承受的抗压强度会呈现按一定比例的递减。
纸箱的高度影响
高度在100~350mm时，抗压强度随着纸箱的高度增加而稍有下降；高度在350~650mm 之间时，纸箱的抗压强度几乎不变；高度大于650mm时，纸箱的抗压强度随着高度增加而降低。
主要原因是随着纸箱的高度增加，其稳定性也会相应地增加。
纸箱的长宽比影响
一般情况下，纸箱的长宽比在1~1.8的范围内，长宽比对抗压强度的影响仅为±5%。
其中纸箱的长宽比RL＝1.2~1.5时，纸箱的抗压强度最高。
纸箱的长宽比为2：1时，其抗压强度下降约20%，因此确定纸箱尺寸时，长宽比不宜超过2，否则会造成成本浪费。
(图1 纸箱的长宽比与抗压强度的关系)
图1
3）纸箱的放置方法对抗压强度的影响
装满货物的纸箱，可能有三个放置方向，即平放、横放和竖放。
平放是瓦楞垂直于地面，也是正确的放置。
横放和竖放均会导致不利结果。
如平放强度为100，则横放和竖放的强度分别为60和40。
这就要求在仓库堆码或在运输工具上都应该采取正确的放置方法。
纸箱的堆码方式对抗压强度的影响
纸箱竖楞方向承受的压力大大超过横楞方向，纸箱堆码时应保持竖楞方向受压。
在纸箱的整个承压过程中主要是四个角受力，约占整个受力总量的三分之二，箱角部位承受的压力最高，离箱角越远，承压力越低，因此应尽量减少对纸箱四个角周围瓦楞的破坏，在堆码时应尽量保持箱角与箱角对齐叠放。
(图2 抗压强度负荷的分布状态)
纸箱堆码方式很多，但总结起来可分为两种形式: 纵行堆码和交替堆码。
采用纵行堆码时，纸箱的抗压强度下降18%左右，而交替堆码的强度下降为55%左右，交替堆码不易侧倒。
下面几种堆码方式按abcdef顺序对纸箱抗压强度的降低依次加大。
(图4各种堆码方式)
图2
a重叠堆码b井字堆码c锁式回转堆码
d瓦形堆码e中间堆码f十字堆码
图4 各种堆码方式
4）纸箱的堆码时间对抗压强度的影响
纸箱的抗压强度随着装载时间的延长而降低，这种现象称为疲劳现象。
试验表明，在两个小时以后，纸箱的抗压强度减少是明显的，在长期载荷的作用下，只要经历一个月的时间，纸箱的抗压强度就会下降30%，90天的保管堆装就会造成大约45%的抗压强度降低，在经历一年后，其抗压强度就只有初始值的50%。
在设计纸箱材质时，对流通时间较长的纸箱应提高其安全系数。
(图5 纸箱的堆码时间与抗压强度的关系)
图5 纸箱的堆码时间与抗压强度的关系
安全系数设计方法：
一般情况下，国内的安全系数选3～5倍。
安全系数可以在各种各样的导致抗压强度的主要因素确定的前提下进行计算：
k=1/(1-a)(1-b)(1-c)(1-d) (1-e)…
a：温湿度变化导致的降低率
b：堆放时间导致的降低率
c：堆放方法导致的降低率
d：装卸过程导致的降低率
e：其他因素导致的降低率
其中降低率可以参考下表：
5）纸箱的印刷面积的大小及色数多少对抗压强度的影响
瓦楞纸箱作为一种外包装容器，运输包装一般要求以保护功能为主，宣传和美化功能为辅，影响纸箱质量的主要因素取决于纸箱承受的物理性能、尺寸是否准确、印刷是否符合客户要求。
箱面印刷对瓦楞纸箱搞压强度的影响；
抗压强度是检验、评价与瓦楞纸箱性能的重要指标。
如果纸箱的搞压强度达不到使用要求，在商品流通过程中就起不到保护作用，影响瓦楞纸箱搞压强度的因素主
要包括有原材料因素、流通环境因素（温度、湿度、贮存时间等）和纸箱设计因素印刷设计、长宽比、箱口周长等），其中印刷设计是影响瓦楞纸箱搞压强度的重要因素之一。
进行印刷设计应注意以下几点：
1、避免满版和带状印刷
一般瓦楞纸箱作全印刷时，其抗压强度约下降40%，同时须避免设计的纸箱印刷图案有一些横向带状印刷。
箱面如果横向带状印刷其作用和横压线一样，印刷压力将瓦楞压溃，在这一区域极易发生应力集中，因而最易腰折。
2、尽量减少套印次数：
在瓦楞纸箱的箱面印刷设计中要尽量减少套印次数。
套印次数越多，纸箱抗压强度下降越严重，实验表明：单色印刷后，纸箱抗压强度降低6%～12%,而三色套印后将降低17%～20% 。
3、气候会影响抗压与耐破：
影响抗压因素：气候变化、天气干燥与潮湿之影响，因纸受潮性较为严重。
4、尺寸准确：
尺寸精确度按国家检验标准及允许误差检验。
5、印刷：
印刷文字无误，颜色与样办或国际色标相符，套印准确。
邱腾、杜文波、李忠 2012年3月5日。