如何滿足紙箱抗壓強(qiáng)度的要求
  紙箱開孔方法  部分紙箱上有通氣孔、手挽孔等,這些開孔也會對紙箱的抗壓形成重大影響。試驗(yàn)評釋,開孔越大,抗壓強(qiáng)度減損越大;開孔離頂、底部越近,離中心往左右越遠(yuǎn),抗壓強(qiáng)度越低;開對稱孔比開不對稱孔的抗壓強(qiáng)度減損要小。  一般來說,側(cè)面各一個手挽使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低二零%,兩側(cè)面及正面各一個手挽使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低三零%。有些工廠在紙箱內(nèi)壁開孔部位貼一層增強(qiáng)卡,這樣不僅可以降低開孔給抗壓強(qiáng)度形成的影響,同時(shí)還可以防止手挽部位受力時(shí)產(chǎn)生破壞,可謂一舉兩得。
  紙箱非常重要的功能在于它對商品具有精良的掩護(hù)性,而紙箱的團(tuán)體抗壓強(qiáng)度則是紙箱掩護(hù)功能的綜合表現(xiàn),抗壓強(qiáng)度對紙箱的重要性是不問可知的。近幾年來,隨著我國包裝業(yè)的迅猛生長,許多工廠對紙箱的了解逐漸從憑手感判定紙箱的優(yōu)劣生長到運(yùn)用種種儀器對紙箱的物理功能進(jìn)行測試分析的階段,很多廠家還配備了抗壓儀對紙箱抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測試。不僅如此,許多客戶分外是國外一些大型跨國公司對紙箱的了解也產(chǎn)生了深入變化,即從關(guān)注紙板耐破強(qiáng)度逐漸轉(zhuǎn)向紙箱的抗壓強(qiáng)度,并將抗壓強(qiáng)度作為質(zhì)量驗(yàn)收的非常重要指標(biāo)。  如此一來,如何為客戶提供滿足抗壓強(qiáng)度要求的紙箱便成為眾多紙箱廠關(guān)注的核心。分外是近二年原紙價(jià)格居高不下,紙箱利潤空間一縮再縮的環(huán)境下,制造出用紙成本較省而又能滿足客戶抗壓要求的紙箱已成為眾多紙箱廠共同的目的。  在此著重就影響紙箱抗壓強(qiáng)度的要素、紙箱抗壓強(qiáng)度的推算方法、抗壓強(qiáng)度的用紙?jiān)O(shè)置裝備擺設(shè)方法及抗壓強(qiáng)度的測試方法等幾個方面對紙箱的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行綜合敘述與分析。有些地方不免會有孔見之嫌,但盼望能為廣大同行提供有益的參考。    影響紙箱抗壓強(qiáng)度的要素  影響紙箱抗壓強(qiáng)度的要素有很多,大致可歸納為邊壓強(qiáng)度、布局尺寸、加工工藝、水分及裝箱后的堆碼運(yùn)輸方法等。由于各要素的交互影響,常常導(dǎo)致我們對抗壓強(qiáng)度的預(yù)測產(chǎn)生肯定偏差。紙箱廠也每每由于對這些要素了解不足,在設(shè)計(jì)、印刷及后加工過程中處理不當(dāng),形成巨大的成本浪費(fèi)及客戶贊揚(yáng)。因此,弄清這些要素的影響紀(jì)律是十分須要的。
  n 箱高在三五厘米~六五厘米區(qū)間時(shí),其抗壓強(qiáng)度幾乎不變;n 箱高大于六五厘米之間時(shí),抗壓隨高度增長而降低。主要緣故原由是高度增長,其不穩(wěn)定性也會相應(yīng)增長。
  P——瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度(N);Px——瓦楞紙板原紙的綜合環(huán)壓強(qiáng)度(N/cm);aXz——瓦楞常數(shù);Z——瓦楞紙箱周邊長(cm);J——紙箱常數(shù)。  憑據(jù)瓦楞紙板表里面紙的橫向康哥拉平壓強(qiáng)度來計(jì)算抗壓強(qiáng)度的馬丁荷爾特公式(Maltenfoit);P——瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度(N);CLT- O ——內(nèi)、外面紙橫向平壓強(qiáng)度均勻值(N/cm)。  以瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度和厚度作為瓦楞紙板的參數(shù),以箱體周長、長寬比和高度作為標(biāo)志布局的要素計(jì)算瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度的沃福公式(Wolf);Pm——瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度(N/m)   把紙板的邊壓強(qiáng)度和挺度作為影響瓦楞紙箱強(qiáng)度的主要要素,而且認(rèn)為紙箱抗壓隨紙箱周長的平方根而變化的馬基公式(Makee)。Dx——瓦楞紙板縱向挺度(MN·m)Dy——瓦楞紙板橫向挺度(MN·m)馬基簡易公式:包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式:PwA——包卷式紙箱抗壓強(qiáng)度(N);Pm ——瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度(N/m)a——常數(shù)b——常數(shù)  而其中尤以凱里卡特公式備受國內(nèi)同行推崇,國內(nèi)專業(yè)雜志刊登的有關(guān)紙箱抗壓的文章大都以它作為推算公式。但經(jīng)過實(shí)踐證明,凱里卡特公式推算紙箱抗壓強(qiáng)度的準(zhǔn)確度較低,且計(jì)算方法比較復(fù)雜,難以掌握。  通過大量的數(shù)據(jù)分析,筆者總結(jié)出了一套準(zhǔn)確推算抗壓強(qiáng)度的方法,經(jīng)實(shí)踐查驗(yàn)準(zhǔn)確度可達(dá)到九零%以上。該方法主要是憑據(jù)抗壓推算公式算出紙箱抗壓強(qiáng)度初始值,并結(jié)合紙箱布局工藝對公式推算出的效果進(jìn)行修正而得出的推算效果。
  紙箱長、寬、高尺寸及比例  大量的數(shù)據(jù)分析評釋,紙箱的抗壓強(qiáng)度與紙箱周長、紙箱高度及紙箱長寬比存在肯定關(guān)系。紙箱周長越長,抗壓強(qiáng)度越高,紙箱周長與抗壓強(qiáng)度存在肯定的換算關(guān)系。n 箱高在一零厘米~三五厘米時(shí),抗壓強(qiáng)度隨高度增長而稍有下降;
  紙箱堆放的溫濕環(huán)境  紙箱對溫濕環(huán)境比較敏感,溫度對紙箱的抗壓強(qiáng)度影響較小,但濕度則十分顯著。隨著溫度和濕度的增長,紙箱的抗壓強(qiáng)度呈顯著下降趨勢,在溫度三零℃、濕度八零%RH時(shí)開始急劇下降,當(dāng)溫度為四五℃、濕度九五%RH時(shí),抗壓強(qiáng)度下降幅度可達(dá)六零%以上。
  紙箱的抗壓強(qiáng)度隨堆碼時(shí)間的延伸而降低,這種現(xiàn)象稱為疲勞現(xiàn)象。試驗(yàn)評釋,在長期載荷的作用下,只要履歷一個月的時(shí)間,紙箱的抗壓強(qiáng)度就會下降三零%,在履歷一年后,其抗壓強(qiáng)度就只有初始值的五零%。在設(shè)計(jì)紙箱材質(zhì)時(shí),對流通時(shí)間較長的紙箱應(yīng)提高其安全系數(shù)。  紙箱堆碼方法也對紙箱的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生肯定影響。紙箱豎坑偏向承受的壓力大大超過橫坑偏向,紙箱堆碼時(shí)應(yīng)保持豎坑偏向受壓。從試驗(yàn)效果來看,紙箱的箱角部位承受的壓力,離箱角越遠(yuǎn),承壓力越低。因此紙箱在堆碼時(shí)應(yīng)盡量保持箱角與箱角對齊疊放(見圖二)。  罕見的紙箱堆碼方法有三種:磚砌式、上下平行式及風(fēng)車式(見圖三)。此三種方法中,上下平行式堆碼有利于保持箱角充實(shí)受壓,因此較為合理。而磚砌式及風(fēng)車式則應(yīng)盡量避免。
  堆碼時(shí)間及堆碼方法
  一般來講,紙箱長寬比在一~一.八的范圍內(nèi),長寬比對抗壓強(qiáng)度的影響僅為±五%。其中長寬比RL=一.二~一.五時(shí),紙箱的抗壓值。紙箱長寬比為二:一時(shí),抗壓強(qiáng)度下降約二零%,因此設(shè)計(jì)紙箱時(shí)長寬比不宜超過二,否則會形成成本浪費(fèi)。
  二. 垂直壓力是指與瓦楞偏向同等的壓力,平行壓力是指垂直于瓦楞偏向的壓力。   三. “一”代表。  憑據(jù)上述差別類型瓦楞的差別特點(diǎn),單瓦楞紙箱用A型和C型為宜;雙瓦楞紙箱用A、B型,B、C型相結(jié)合較為理想;接近表面的用B型,能起到抗沖擊力較強(qiáng)的作用;接近內(nèi)層的用A型或C型彈性足、緩沖力強(qiáng);采有用AB型或BC型結(jié)合,使紙箱的物理功能發(fā)揮兩個優(yōu)越性。中包裝宜選用C型楞,E型瓦楞代替厚紙板,用于小包裝。最近幾年,國外又生長有F楞、G楞等比E楞更小的瓦楞,同時(shí)也開發(fā)出了K楞等特大瓦楞。  除此之外,紙板粘合強(qiáng)度及坑形挺度也對紙板邊壓強(qiáng)度形成肯定影響?？有卧酵?粘合越好,邊壓強(qiáng)度越高。存在塌坑、倒楞、脫膠等缺陷的紙板強(qiáng)度,其邊壓強(qiáng)度會失掉差別水平的減弱。
  模切工藝  紙箱在進(jìn)行模切加工過程中,由于受到外部重壓,紙箱的坑形會受到差別水平的損害,因此抗壓強(qiáng)度也會下降。比較而言,平壓平模切對抗壓強(qiáng)度影響較小,圓壓圓及圓壓平模切對抗壓影響則大一些。譬如與印刷機(jī)連動的弧形啤切,可導(dǎo)致紙箱抗壓強(qiáng)度淘汰二五%以上。
  表一 三種楞型比較表瓦楞品種 平面壓力 垂直壓力 平行壓力A 三 一 三B 一 三 一C 二 二 二注:一. 平面壓力是指垂直于瓦楞紙板平面的壓力。
  紙箱抗壓強(qiáng)度推算流程  要準(zhǔn)確推算紙箱的抗壓強(qiáng)度,起首須測出紙箱周長、紙板厚度及紙板邊壓強(qiáng)度,并結(jié)合紙箱布局工藝對推算值進(jìn)行修正。邊壓強(qiáng)度可憑據(jù)組成瓦楞紙板各層原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度及紙板坑型進(jìn)行推算。對于沒有測試儀器的工廠,只要知道原紙的環(huán)壓強(qiáng)度或環(huán)壓指數(shù),也可以推算出紙箱的抗壓強(qiáng)度。必須指出的是,原紙的環(huán)壓值必須客觀真實(shí),并且原紙的環(huán)壓強(qiáng)度須是在二三℃±一℃,五二±二%RH的溫濕環(huán)境下的測試值。
  紙箱印刷工藝  紙箱的印刷工藝對抗壓強(qiáng)度的影響也不容忽視。印刷面積、印刷外形及印刷位置對紙箱抗壓強(qiáng)度的影響水平各不相同?？偟膩碚f,印刷面積愈大,紙箱抗壓強(qiáng)度的降低比率也愈大。滿版實(shí)地,塊狀及長條狀印刷對抗壓強(qiáng)度的影響比較大,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。就紙箱印刷位置而言,印刷在正側(cè)嘜中間部位較邊沿部位的抗壓高  大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表現(xiàn),單色印刷使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低六%~八%,雙色及三色印刷使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低一零%~一五%,四色套印及整版面實(shí)地印刷使紙箱抗壓強(qiáng)度下降約二%。對于多色印刷,接納先印刷,再覆面模切的預(yù)印加工工藝可以有效降低紙箱因印刷而形成抗壓強(qiáng)度減損的幅度。
  紙箱抗壓的推算方法  找出瓦楞紙箱布局工藝與紙箱抗壓強(qiáng)度的紀(jì)律,一直是瓦楞行業(yè)廣大同仁致力研究的重要課題之一。瓦楞包裝在歐美歷史比較久長,國外同行在對抗壓強(qiáng)度的研究方面也有所建樹,并總結(jié)出了一些抗壓強(qiáng)度推算履歷公式。其中較為流行的有:  憑據(jù)瓦楞紙板原紙的環(huán)壓強(qiáng)度計(jì)算紙箱抗壓強(qiáng)度的凱里卡特公式(K.Q.Kellicutt);
  瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度  邊壓強(qiáng)度又叫垂直抗壓強(qiáng)度,是對瓦楞紙板試樣以垂直偏向施加壓力,施壓過程中紙板所能承受的力即為紙箱的邊壓強(qiáng)度。紙箱抗壓強(qiáng)度的高低主要取決于紙板邊壓強(qiáng)度,而邊壓強(qiáng)度則與組成瓦楞紙板的各層原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度、紙板的坑型組合及紙板的粘合強(qiáng)度有關(guān)。  瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度主要與各層原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度有關(guān)。一般來講,克重較高、造紙材料質(zhì)量較好及緊度較高的原紙,其橫向環(huán)壓強(qiáng)度也相應(yīng)越高。但并非克重高的原紙環(huán)壓就肯定比克重低的原紙高。以箱板紙為例,進(jìn)口牛皮橫向環(huán)壓指數(shù)可達(dá)到一二N·m/g以上,而內(nèi)地一些小型造紙廠生產(chǎn)的箱板紙僅為八N·m/ g,相差了三零個百分點(diǎn)。也便是說克重為一七五 g / m二的進(jìn)口?？?其環(huán)壓強(qiáng)度相當(dāng)于二六零 g /m二。因此,鑒定紙箱掩護(hù)功能的好壞,不能以紙箱用紙克重而論。  瓦楞紙板的布局設(shè)計(jì)是很科學(xué)的,其瓦楞的楞形就如一個個連接的小小拱形門,排成一排,相互支撐,構(gòu)成三角布局體,強(qiáng)而有力,而且平面上也能承受肯定壓力,富有彈性,緩沖力強(qiáng),能起到防震和掩護(hù)商品的作用。瓦楞外形依圓弧半徑差別一般分為U形、V形和UV形三種。U型的頂峰圓弧半徑較大,呈圓弧形,如B楞、C楞;V型的波峰半徑較小,且尖,如A楞;UV型介于兩者之間,如AB楞。據(jù)試驗(yàn)評釋,V形楞在受壓初期歪斜度較小,但超過點(diǎn),便敏捷地破壞,而U形楞吸收的能量較高,當(dāng)壓力消弭后,仍能規(guī)復(fù)原狀,富有彈性,但耐壓強(qiáng)度不高。別的V形楞節(jié)省瓦楞紙,粘合劑耗量較少,但加工時(shí)易出現(xiàn)高低楞,瓦楞輥磨損較快。UV形楞是結(jié)合U形和V形的特點(diǎn),目前失掉廣泛的接納。   瓦楞紙板的種種坑型及其組合,就單坑紙板來說,一般A坑紙箱抗壓強(qiáng)度,但易受到損壞;B坑強(qiáng)度較差,但穩(wěn)定性好;C坑抗壓力及穩(wěn)定性居中。A型瓦楞具有較好的防震緩沖性,別的垂直耐壓強(qiáng)度也較高;B型瓦楞的峰端較尖,粘合面較窄,其瓦楞高度較小,可以節(jié)省瓦楞原紙,其平面抗壓能力超過A型瓦楞,B型瓦楞單元長度內(nèi)瓦楞數(shù)較多,與面紙有較多的支承點(diǎn),因此不易變形,且表面較平。在印刷時(shí)有較強(qiáng)抗壓能力,可失掉精良印刷效果。C型瓦楞兼有A型和B型瓦楞的特點(diǎn),它的防震功能與A型相近,平面抗壓能力接近B型瓦楞。E型瓦楞是最細(xì)的一種瓦楞,單元長度內(nèi)的瓦楞數(shù)目最多,能承受較大的平面壓力,可適應(yīng)膠版印刷需要,能在包裝面上印出質(zhì)量較高的圖文,這種瓦楞紙板和硬紙板強(qiáng)度差未幾。
  紙箱內(nèi)襯件設(shè)計(jì)  許多紙箱的內(nèi)部還包括EPE、紙塑等外襯件,紙箱內(nèi)裝入內(nèi)襯件后,其抗壓強(qiáng)度會提高。但內(nèi)襯件的設(shè)計(jì)對抗壓提高的幅度也不一樣。內(nèi)襯件設(shè)計(jì)成直角比設(shè)計(jì)成圓角更有利于提高抗壓強(qiáng)度。 http://m.zhdtlyjq.com