如何提高瓦楞纸箱抗压强度
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。
瓦楞纸箱塌箱原因及解决对策

瓦楞纸箱塌箱原因及解决对策众所周知,瓦楞纸箱最主要的力学指标就是空箱抗压强度。
在实际使用过程中,瓦楞纸箱可能会受到来自外界局部应力的破坏性冲击,但在正常运输条件下,这种局部应力发生的概率很小,尤其对托盘集合包装而言,这种应力发生的情况几乎可以忽略。
然而,瓦楞纸箱包装件一般都会有堆码的情况,并且最底部的瓦楞纸箱不仅承受来自其顶部载荷的静态压力,还要承受运输过程中因振动、冲击等造成的动态压力。
在这种情况下,瓦楞纸箱具有足够的抗压强度是保护内装物的必要前提。
但瓦楞纸箱在实际使用过程中经常会发生塌箱现象,这对于少部分非销售包装,内装产品可以承压且不容易损坏的产品而言,瓦楞纸箱塌箱问题的出现并非不可接受,而对于大部分运输包装和销售产品来说,瓦楞纸箱塌箱问题的出现完全是不可接受的,外包装箱的严重变形极有可能导致内装产品出现问题,没有消费者会为一个内装物可能损坏的产品买单。
因此,对于瓦楞纸箱塌箱问题必须引起足够的重视,否则将会对最终的产品销售产生严重的负面影响。
塌箱原因分析造成瓦楞纸箱塌箱的原因有很多,从最初的原纸质量到最后的仓储销售,各个环节都有可能导致瓦楞纸箱塌箱,主要原因归纳如下。
(1)原纸质量。
由于原纸本身不具备防潮性,而且没有进行相应的防潮处理,因此使得其制成的普通瓦楞纸箱在放入冷库储存到搬至库外的过程中,由于温差极易导致瓦楞纸箱吸潮,含水率迅速从10%升至19%,从而使得瓦楞纸箱抗压强度急剧下降,产生卧箱和破损现象,进而影响内装物质量。
(2)原纸含水率偏高。
原纸含水率太高,容易造成瓦楞变形、瓦楞纸箱抗压强度降低,干燥后又容易产生瓦楞纸板翘曲变形等物理损伤。
(3)在瓦楞纸制造过程中,由于施胶量控制不当,影响了成品后瓦楞纸板的黏合强度,从而造成塌箱。
(4)印刷工艺和过程控制中压力控制不当。
压力过大时,导致瓦楞变形。
(5)运输过程中车辆的振动和冲击,造成瓦楞纸箱的变形破损,甚至内装物的损坏。
这种损坏是无法避免的。
瓦楞纸板强度的影响因素及对策

瓦楞纸板强度的影响因素及对策操作技术与瓦楞纸板强度的关系。
操作技术的好坏,即操作控制能力的大小,直接影响瓦楞纸板的强度及综合质量水平。
(1)张力的控制。
单面机及双面机对纸张及单面纸板的张力,是造成纸板斜楞,塌楞、高低楞等的重要原因之一。
如里纸张力过大或过小,单面纸板将起泡或脱胶;瓦楞原纸张力过小将造成高低楞或楞折皱。
张力过大,将造成塌楞或斜楞或楞高不够。
若单面纸板张力过大(天桥吸风过大)也会使瓦楞倾斜或造成楞峰扁平;张力过小,纸板的上胶量将不均衡,而影响粘合强度,并且是产生纸板“槎板状”的重要因素。
其次,烘干机棉织带的张力大小与跑边,也会对瓦楞纸板的强度造成较大影响。
张力较小,瓦楞纸板在热板上会产生槎动,从而造成斜楞,扁平楞。
严重会影响中夹的粘合强度。
而使之容易“开胶” 。
棉织带的张力不均,会产生棉织带跑边。
实践证明:棉织带往哪边跑而瓦楞纸板的哪边将会被部分压扁,从而影响瓦楞纸板的强度。
(2)上胶量的控制。
单面机,上胶机的胶量大小不仅影响粘合强度,而且影响边压及平压强度(硬度),因为涂胶量过大,将使楞峰变形,严重者将造成塌楞和纸板翘曲,涂胶量过小,将粘合不好而脱胶。
所以,适量的上胶量可以保证瓦楞纸板的综合强度。
(3)速度的控制。
瓦楞纸板生产线的生产车速的稳定性是保证瓦楞纸板强度的较重要方面。
无论是中速机还是高速机,关键是运行速度的均衡性。
速度快慢不一,将造成纸板含水率不均和纸板翘曲以及上胶量不均衡而影响粘合强度。
进而影响其它综合强度。
(4)各工作辊间隙的控制。
瓦楞纸板生产线的各工作辊间隙,对各楞型厚度和纸张厚度的适宜性,是保证瓦楞纸板强度的重要因素。
涂胶辊与匀胶辊的间隙对胶量的大小控制很关键。
上胶机压载辊与涂胶辊的间隙高低直接影响纸板的硬度和边压强度。
太低,瓦楞会被压扁平或变形。
太高,会影响粘合而产生脱胶或开胶。
就是电脑横切机送纸辊的间隙调整不当,也将对已成形的纸板在横切时而破坏瓦楞纸板强度。
(5)工作压力的控制。
表面施胶提高高强瓦楞原纸的环压强度

第20卷第6期2008年12月造纸化学品P APER CHE M I C ALSVol .20No .6Dec .2008收稿日期:2008207212;定用日期:2008209210表面施胶提高高强瓦楞原纸的环压强度赵国红(中冶纸业银河有限公司,山东临清 252600)摘要:表面施胶是提高瓦楞原纸环压强度一种重要方法,该文介绍了在保持原料结构不变的情况下,通过表面施胶有效地提高了高强瓦楞原纸的环压强度,使产品质量得到了较大提升;同时还介绍了施胶机的使用情况。
关键词:环压强度;表面施胶法;施胶机中图分类号:TS727.5 文献标识码:A 文章编号:1007-2225(2008)06-0034-03I mprovi n g Ri n g Crush Co mpressi on Resist ance of CorrugatedBase Paper by Surface Si z i n g M ethodZHAO Guo 2hong(M CC Yinhe Paper Co .,L td .,L inqing 252600,China )Abstract:Surface sizing is an i m portant app r oach t o enhance the ring crush comp ressi on resistance of corrugated base paper .I n this article,it was elaborated that surface sizing significantly i m p r oved the ring crush comp ressi on resistance of high strength corrugated base paper .The paper quality is upgraded largely .The utilizati on of surface sizing machine was intr oduced .Key words:ring crush comp ressi on resistance;surface sizing p r ocess;surface sizing machine 环压强度一直是瓦楞原纸,尤其是高强瓦楞原纸的一个最重要指标,它直接关系到瓦楞原纸的产品质量和使用性能。
提高运输包装用瓦楞纸箱抗压强度的策略

提高运输包装用瓦楞纸箱抗压强度的策略摘要:瓦楞纸箱是一种半刚性包装容器,在运输包装中起着保护产品、方便贮运等作用,其使用量已经超过木箱,成为最重要的一种运输包装容器。
为保证包装物在仓储、运输和装卸过程中不受损坏,瓦楞纸箱要有足够的强度,在瓦楞纸箱所有强度指标中,抗压强度是最重要的一个强度指标,它反映了瓦楞纸箱的内在强度质量,决定着瓦楞纸箱包装的实际功能。
基于此,本文就从提高运输包装用瓦楞纸箱抗压强度的策略展开分析。
关键词:运输包装;瓦楞纸箱;抗压强度1、纸箱抗压强度的影响因素1.1纸箱尺寸对抗压强度从实践经验可知,当瓦楞纸在垂直载荷作用下沿箱面所产生的变形见图1所示,箱角处变形量最小,刚度最大,说明该处抗压强度最大。
距箱角越远,箱面凸起越厉害,抗压强度也就越低。
纸箱的LH面中心凸起最严重,说明该处的抗压强度最低。
1.1.1长宽比的影响图2从图中不难看出:①一般情况下,瓦楞纸箱周长一定时,纸箱越矮,抗压强度越大。
在一定范围内抗压强度的变化是随纸箱高度的增加而降低,但当纸箱高度高到一定程度之后,高度对抗压强度的影响不再明显。
②在一定范围内,纸箱周边长度增加,其抗压强度也增大。
这一点由McKee 的试验研究结果也可以印证。
实验数据表明,对于同一周长的瓦楞纸箱,高度在一临界值范围内变化时,抗压强度随纸箱高度的增加而降低,高度超过临界值,纸箱高度变化对抗压强度的影响已不明显。
不同周长下,纸箱抗压强度变化的临界值不同,如周长为1000㎜的高度临界值为300㎜;周长为2000㎜的高度临界值为350㎜;而周长为3000㎜的高度临界值为450㎜。
1.2环境对纸箱抗压强度的影响纸箱容器在流通中的特性受它在所经历的环境条件的影响很大。
其中某些条件,如堆码时间、相对湿度等难于改变;而其它一些状况,如托盘堆垛式样、超出托盘量大小、托盘组成板间隙和野蛮装卸等可通过集装来确定。
2、提高运输包装用瓦楞纸箱抗压强度的策略2.1采用高挺度的瓦楞纸板挺度,也称刚度,是纸板抵抗简单的弯曲力的度量。
瓦楞纸板制备工艺的厚度与抗压强度控制

瓦楞纸板制备工艺的厚度与抗压强度控制瓦楞纸板是一种具有独特结构的纸板材料,由两层平面纸板和中间的瓦楞纸纸芯构成。
这种结构使得瓦楞纸板具有较高的抗压强度和刚度,被广泛应用于包装行业和运输领域。
瓦楞纸板的制备工艺中,厚度和抗压强度是两个重要的控制参数。
厚度决定了纸板的整体厚度和具体应用场景,而抗压强度则是评估纸板承受压力能力的指标。
首先,制备瓦楞纸板的工艺包括三个主要步骤:纸板选材、瓦楞纸纸芯制备和瓦楞纸板组合。
在纸板选材阶段,需要选择合适的纸张作为表面纸板,以及高品质的瓦楞纸作为纸芯。
这些材料需要具备良好的质量、耐水性和抗压强度。
选材时要考虑到纸张的光泽度、拆纸度、纸的重量、纸的耐久性等多方面因素。
瓦楞纸纸芯制备是制造瓦楞纸板中最关键的部分。
瓦楞纸板的瓦楞纸芯一般由两层纸组成,通过特殊的瓦楞工艺形成一系列连续的瓦楞形状。
这些瓦楞形状形成了纵向的强度,并且增加了纸板的刚性。
纸芯制备过程中需要注意瓦楞纸的间距、深度、宽度和形状的控制。
这些参数的合理设计将直接影响到瓦楞纸板的厚度和抗压强度。
最后,瓦楞纸板组合是瓦楞纸板制备工艺的最后一步。
在这个过程中,瓦楞纸芯被放置在两层平面纸板之间,并使用热胶或其他粘合剂将它们粘合在一起。
瓦楞纸纸芯的瓦楞形状决定了纸板的刚性和抗压性能。
在组合过程中,需要注意粘合剂的选择和使用量,以确保纸板的质量和性能。
较高的粘合剂使用量会增加纸板的厚度和抗压强度,但也可能影响纸板的柔韧性和可加工性。
在控制瓦楞纸板的厚度和抗压强度过程中,关键是要优化纸板选材、瓦楞纸纸芯制备和瓦楞纸板组合的参数和工艺。
这需要不断的实验和调整,以达到预期的技术要求和产品性能。
同时,质量控制和严格的生产管理也是确保瓦楞纸板厚度和抗压强度的重要手段。
总之,瓦楞纸板的制备工艺中,厚度和抗压强度是两个重要的控制参数。
选材、瓦楞纸纸芯制备和瓦楞纸板组合是影响这些参数的关键因素。
通过优化工艺和质量控制,可以实现瓦楞纸板的精准制备,满足不同应用场景的需求。
增强纸箱强度的四种加工方法

增强纸箱强度的四种加工方法在所有包装印刷产品中,绝大多数是用瓦楞纸箱来运输的,这显示了瓦楞纸板运输箱对保证产品从工厂安全送到顾客手中的重要作用,而在储运中堆码层数的提升,对纸箱抗压强度的要求会越来越高,如果底层的纸箱一旦被压瘪塌,则会造成严重的损失。
据食品行业的估计,在每年损坏的商品中约有20%是由于包装问题造成的。
因此,提高纸箱的抗压强度成为广大用户的普遍要求。
以往,增加纸箱抗压强度的方法一般是增加纤维,或采用较厚的衬纸和芯纸,或采用多层结构。
但这些方法都增加了经济支出,不仅制箱成本增加,而且箱子的重量增加,并在运输和存储中更占地方,也增加了运输费用。
随着高性能瓦楞纸板的出现,纸箱供应商对既能制造增强型纸箱又能减少制箱所需纸层的各种不同方法进行了实验,长沙鸿丰纸箱包装厂介绍如下四种增加纸箱的强度加工方法。
一、高压——紧密压缩纸板高压纸板成形法也是一种在造纸过程中增强纸板强度的方法。
即采用扩大纸纤维上的受压点来紧密地压缩纸板。
而纸板结构越紧密,强度就越大。
高压纸板成形也有助于从纸浆中挤出更多的水分,但是关键是要制成更紧密的纸板,提高其抗压强度。
二、交联——改变纤维方向交联是一种在造纸过程中改变纤维方向的加工方法。
通常纸纤维是纵向平行走向的,这种箱子成型后纤维水平方向围绕在箱子周围,而这是造成纸箱抵抗压力的的最坏方向。
交联则使许多纤维与机器方向呈90度走向,加工结果是许多纤维与箱边上下垂直走向,这样就能不增加纤维而增加了纸箱堆码强度。
测量一块衬纸在交联时的强度就是测出它承受环压破坏的能力。
把一个半英寸宽6英寸长的纸板条变成圆环,用以受压,破坏它所需用的磅数就是该材料的环压强度。
高环压强度的衬纸加上高环压强度的芯纸,不仅增加丁纸箱垂直边的抗压能力,而且增加了整个纸箱的抗压强度。
三、层合——双芯纸板增强度这种增强瓦楞纸箱强度的方法是建立在两层或更多层;芯纸层合的基础上的。
粘合剂可以是一种简单的玉米淀粉粘合剂,产生一种超强度的芯纸以夹在交联的、加压成形的或常规强度的纸中间。
如何提高瓦楞纸箱强度

如何提高瓦楞纸箱强度发布时间:2021-12-10T06:39:24.270Z 来源:《防护工程》2021年25期作者:张锡藩[导读] 瓦楞纸箱凭借轻便、环保等优点已成为应用最为广泛的商品运输包装。
广东恒泽科技股份有限公司摘要:瓦楞纸箱凭借轻便、环保等优点已成为应用最为广泛的商品运输包装。
纸箱强度一直是重要的物性指标,和纸箱的结构设计、材料配置、生产工艺有着密不可分的关系,本文将从这三个方面展开论述。
关键词:瓦楞纸箱;强度;提高策略;引言包装纸箱具有经济、适用、可靠的特点,要达到这样的工艺要求,必须通过对纸箱各项性能进行检测,为纸箱的生产提供科学的数据支撑,进而采取有效的工艺控制措施提高纸箱的产品质量。
1纸箱尺寸纸箱的强度与其周长、高度及长宽比之间存在一定的关系。
初期,纸箱的周长越长,强度越高,但随着周长的加大,增加了纸箱的不稳定性,当纸箱周长达到一定值后,强度会递减。
纸箱高度增加,不稳定性也会相应增加。
一般来说,纸箱高度为10~35cm时,强度随高度增加稍有下降;高度为36~65cm如何提高瓦楞纸箱强度金燕时,强度几乎不变;高度大于65cm时,强度降低较明显。
纸箱的长宽比为1.0~1.8时,对强度的影响较小;纸箱长宽比为1.2~1.6时,强度是最高的;长宽比为1.8~2.0时,强度下降较为明显。
因此在设计尺寸时要尽量避免纸箱的长宽比超过2.0,如果无法避免,则应考虑在内部增加隔板,将其划分为多个长宽比为1.2~1.6的小空间,以提高纸箱强度。
2预定纸箱耐压强度包装纸箱的预期压力强度是因为必须考虑到基本纸箱的压力。
如果底层纸箱压力太低,整个纸箱会完全倒塌。
因此,通常需要在纸板生产过程中定义其适当的压力强度。
可以使用以下公式精确计算压力强度:P=KW(n-1 ) n表示堆芯代码层数,w表示载荷重量,k表示堆芯代码安全系数。
“石斑鱼安全系数”不是一个固定值,但必须根据不同的存储时间和石斑鱼层数使用不同的值。
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如何提高瓦楞纸箱抗压强度纸箱最重要的功能在于它对商品具有良好的保护性,而纸箱的整体抗压强度则是纸箱保护性能的综合体现,抗压强度对纸箱的重要性是不言而喻的。
近几年来,随着我国包装业的迅猛发展,许多工厂对纸箱的认识逐渐从凭手感判定纸箱的优劣发展到运用各种仪器对纸箱的物理性能进行测试分析的阶段,很多厂家还配备了抗压仪对纸箱抗压强度进行测试。
不仅如此,许多客户特别是国外一些大型跨国公司对纸箱的认识也发生了深刻变化,即从关注纸板耐破强度逐渐转向纸箱的抗压强度,并将抗压强度作为质量验收的最重要指标。
如此一来,如何为客户提供满足抗压强度要求的纸箱便成为众多纸箱厂关注的焦点。
特别是近二年原纸价格居高不下,纸箱利润空间一缩再缩的情况下,制造出用纸成本最省而又能满足客户抗压要求的纸箱已成为众多纸箱厂共同的目标。
在此着重就影响纸箱抗压强度的因素、纸箱抗压强度的推算方法、抗压强度的用纸配置方法及抗压强度的测试方法等几个方面对纸箱的抗压强度进行综合论述与分析。
有些地方难免会有孔见之嫌,但希望能为广大同行提供有益的参考。
影响纸箱抗压强度的因素:影响纸箱抗压强度的因素有很多,大致可归纳为边压强度、结构尺寸、加工工艺、水分及装箱后的堆码运输方式等。
由于各因素的交互影响,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。
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、纸板的坑型组合及纸板的粘合强度有关。
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。
一般来讲,克重较高、造纸材料质量较好及紧度较高的原纸,其横向环压强度也相应越高。
但并非克重高的原纸环压就一定比克重低的原纸高。
以箱板纸为例,进口牛皮横向环压指数可达到12N·m/g以上,而内地一些小型造纸厂生产的箱板纸仅为8 N·m/ g,相差了30个百分点。
也就是说克重为175 g / m2的进口牛卡,其环压强度相当于260 g / m2。
因此,鉴定纸箱保护性能的好坏,不能以纸箱用纸克重而论。
瓦楞纸板的结构设计是很科学的,其瓦楞的楞形就如一个个连接的小小拱形门,排成一排,相互支撑,形成三角结构体,强而有力,而且平面上也能承受一定压力,富有弹性,缓冲力强,能起到防震和保护商品的作用。
瓦楞形状依圆弧半径不同一般分为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。
瓦楞纸板的各种坑型及其组合,就单坑纸板来说,一般A坑纸箱抗压强度最高,但易受到损坏; B坑强度较差,但稳定性好;C坑抗压力及稳定性居中。
A型瓦楞具有较好的防震缓冲性,另外垂直耐压强度也较高;B型瓦楞的峰端较尖,粘合面较窄,其瓦楞高度较小,可以节省瓦楞原纸,其平面抗压能力超过A型瓦楞,B型瓦楞单位长度内瓦楞数较多,与面纸有较多的支承点,因而不易变形,且表面较平。
在印刷时有较强抗压能力,可得到良好印刷效果。
C型瓦楞兼有A型和B型瓦楞的特点,它的防震性能与A型相近,平面抗压能力接近B型瓦楞。
E型瓦楞是最细的一种瓦楞,单位长度内的瓦楞数目最多,能承受较大的平面压力,可适应胶版印刷需要,能在包装面上印出质量较高的图文,这种瓦楞纸板和硬纸板强度差不多。
表一三种楞型比较表瓦楞种类平面压力垂直压力平行压力A 3 1 3B 1 3 1C 2 2 2注:1. 平面压力是指垂直于瓦楞纸板平面的压力。
2. 垂直压力是指与瓦楞方向一致的压力,平行压力是指垂直于瓦楞方向的压力。
3. “1”代表最强。
根据上述不同类型瓦楞的不同特点,单瓦楞纸箱用A型和C型为宜;双瓦楞纸箱用A、B型,B、C型相结合最为理想;接近表面的用B型,能起到抗冲击力较强的作用;接近内层的用A型或C型弹性足、缓冲力强;采有用AB型或BC型结合,使纸箱的物理性能发挥两个优越性。
中包装宜选用C型楞,E型瓦楞代替厚纸板,用于小包装。
最近几年,国外又发展有F楞、G楞等比E楞更小的瓦楞,同时也开发出了K楞等特大瓦楞。
除此之外,纸板粘合强度及坑形挺度也对纸板边压强度造成一定影响。
坑形越挺,粘合越好,边压强度越高。
存在塌坑、倒楞、脱胶等缺陷的纸板强度,其边压强度会得到不同程度的削弱。
纸箱长、宽、高尺寸及比例大量的数据分析表明,纸箱的抗压强度与纸箱周长、纸箱高度及纸箱长宽比存在一定关系。
纸箱周长越长,抗压强度越高,纸箱周长与抗压强度存在一定的换算关系。
n 箱高在10厘米~35厘米时,抗压强度随高度增加而稍有下降;n 箱高在35厘米~65厘米区间时,其抗压强度几乎不变;n 箱高大于65厘米之间时,抗压随高度增加而降低。
主要原因是高度增加,其不稳定性也会相应增加。
一般来讲,纸箱长宽比在1~1.8的范围内,长宽比对抗压强度的影响仅为±5%。
其中长宽比RL=1.2~1.5时,纸箱的抗压值最高。
纸箱长宽比为2:1时,抗压强度下降约20%,因此设计纸箱时长宽比不宜超过2,否则会造成成本浪费。
堆码时间及堆码方式纸箱的抗压强度随堆码时间的延长而降低,这种现象称为疲劳现象。
试验表明,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%,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。
纸箱堆码方式也对纸箱的抗压强度产生一定影响。
纸箱竖坑方向承受的压力大大超过横坑方向,纸箱堆码时应保持竖坑方向受压。
从试验结果来看,纸箱的箱角部位承受的压力最高,离箱角越远,承压力越低。
因此纸箱在堆码时应尽量保持箱角与箱角对齐叠放(见图2)。
常见的纸箱堆码方式有三种:砖砌式、上下平行式及风车式(见图3)。
此三种方式中,上下平行式堆码有利于保持箱角充分受压,因而最为合理。
而砖砌式及风车式则应尽量避免。
纸箱开孔方式部分纸箱上有通气孔、手挽孔等,这些开孔也会对纸箱的抗压造成重大影响。
试验表明,开孔越大,抗压强度减损越大;开孔离顶、底部越近,离中心往左右越远,抗压强度越低;开对称孔比开不对称孔的抗压强度减损要小。
一般来说,侧面各1个手挽使纸箱的抗压强度降低20%,两侧面及正面各1个手挽使纸箱的抗压强度降低30%。
有些工厂在纸箱内壁开孔部位贴一层加强卡,这样不仅可以降低开孔给抗压强度造成的影响,同时还可以防止手挽部位受力时发生破损,可谓一举两得。
纸箱印刷工艺纸箱的印刷工艺对抗压强度的影响也不容忽视。
印刷面积、印刷形状及印刷位置对纸箱抗压强度的影响程度各不相同。
总的来说,印刷面积愈大,纸箱抗压强度的降低比率也愈大。
满版实地,块状及长条状印刷对抗压强度的影响比较大,设计时应尽量避免。
就纸箱印刷位置而言,印刷在正侧唛中间部位较边缘部位的抗压高大量试验数据显示,单色印刷使纸箱的抗压强度降低6%~8%,双色及三色印刷使纸箱的抗压强度降低10%~15%,四色套印及整版面实地印刷使纸箱抗压强度下降约2%。
对于多色印刷,采取先印刷,再覆面模切的预印加工工艺可以有效降低纸箱因印刷而造成抗压强度减损的幅度。
模切工艺纸箱在进行模切加工过程中,由于受到外部重压,纸箱的坑形会受到不同程度的损害,因而抗压强度也会下降。
比较而言,平压平模切对抗压强度影响较小,圆压圆及圆压平模切对抗压影响则大一些。
譬如与印刷机连动的弧形啤切,可导致纸箱抗压强度减少25%以上。
纸箱内衬件设计许多纸箱的内部还包括EPE、纸塑等内衬件,纸箱内装入内衬件后,其抗压强度会提高。
但内衬件的设计对抗压提高的幅度也不一样。
内衬件设计成直角比设计成圆角更有利于提高抗压强度。
(见图5略)纸箱堆放的温湿环境纸箱对温湿环境比较敏感,温度对纸箱的抗压强度影响较小,但湿度则非常明显。
随着温度和湿度的增加,纸箱的抗压强度呈明显下降趋势,在温度30℃、湿度80%RH时开始急剧下降,当温度为45℃、湿度95%RH时,抗压强度下降幅度可达60%以上。
纸箱抗压的推算方法找出瓦楞纸箱结构工艺与纸箱抗压强度的规律,一直是瓦楞行业广大同仁致力研究的重要课题之一。
瓦楞包装在欧美历史比较悠久,国外同行在对抗压强度的研究方面也有所建树,并总结出了一些抗压强度推算经验公式。
其中较为流行的有:根据瓦楞纸板原纸的环压强度计算纸箱抗压强度的凯里卡特公式(K.Q.Kellicutt);P——瓦楞纸箱抗压强度(N);Px——瓦楞纸板原纸的综合环压强度(N/cm);aXz——瓦楞常数;Z——瓦楞纸箱周边长(cm);J——纸箱常数。
根据瓦楞纸板内外面纸的横向康哥拉平压强度来计算抗压强度的马丁荷尔特公式(Maltenfoit);P——瓦楞纸箱抗压强度(N);CLT- O ——内、外面纸横向平压强度平均值(N/cm)。
以瓦楞纸板的边压强度和厚度作为瓦楞纸板的参数,以箱体周长、长宽比和高度作为标志结构的因素计算瓦楞纸箱的抗压强度的沃福公式(Wolf);Pm——瓦楞纸板边压强度(N/m)把纸板的边压强度和挺度作为影响瓦楞纸箱强度的主要因素,而且认为纸箱抗压随纸箱周长的平方根而变化的马基公式(Makee)。
Dx——瓦楞纸板纵向挺度(MN·m)Dy——瓦楞纸板横向挺度(MN·m)马基简易公式:包卷式纸箱抗压强度计算公式:PwA——包卷式纸箱抗压强度(N);Pm ——瓦楞纸板边压强度(N/m)a——常数b——常数而其中尤以凯里卡特公式最受国内同行推崇,国内专业杂志刊登的有关纸箱抗压的文章大都以它作为推算公式。
但经过实践证明,凯里卡特公式推算纸箱抗压强度的准确度较低,且计算方法比较复杂,难以掌握。
通过大量的数据分析,笔者总结出了一套准确推算抗压强度的方法,经实践检验准确度可达到90%以上。
该方法主要是根据抗压推算公式算出纸箱抗压强度初始值,并结合纸箱结构工艺对公式推算出的结果进行修正而得出最终的推算结果。
纸箱抗压强度推算流程要准确推算纸箱的抗压强度,首先须测出纸箱周长、纸板厚度及纸板边压强度,并结合纸箱结构工艺对推算值进行修正。
边压强度可根据组成瓦楞纸板各层原纸的横向环压强度及纸板坑型进行推算。
对于没有测试仪器的工厂,只要知道原纸的环压强度或环压指数,也可以推算出纸箱的抗压强度。