包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素

包裝材料學§23瓦楞紙板、瓦楞紙箱性能的影響因素2023/5/27包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素一、瓦楞紙板的性能

瓦楞紙板的性能主要是指物理性能，包括:定量厚度水分耐破度耐戳穿強度環(huán)壓強度邊壓強度平壓強度粘合強度2023/5/272包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素1.定量瓦楞紙板定量的定義和測試與普通紙或紙板相同。對已制成的瓦楞紙板的各組分的測試，可將紙板浸在溫水中，然后分離、烘干，再進行分別測試。2023/5/273包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素2.厚度瓦楞紙板厚度的定義和測試與普通紙和紙板相同不同：用于瓦楞紙板的厚度計比用于紙或紙板的厚度計具有較大的接觸面積(10±0.2cm2)，并施加較大的壓力(20±0.5kPa)。

2023/5/274包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素3.水分水分含量測試是把試樣放在100～105℃的烘箱內(nèi)烘干至恒重，所減小的重量與原試樣重量之比。注意：取樣要有代表性，取樣后要立刻裝人塑料袋內(nèi)，以備稱量，因為紙和紙板是吸濕性很強的纖維材料。瓦楞原紙和面紙水分的均勻程度，對在瓦楞紙板機上取得良好的粘合性能和運行的可靠性是十分重要的。芬蘭造紙研究所的研究表明:在瓦楞紙板機上起楞的最適宜水分指標為:瓦楞原紙8.5%，箱板紙8.0%。2023/5/275包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素4.耐破度耐破度是瓦楞紙板抗張強度、拉伸率與撕裂度等多種強度指標的綜合反映，世界各國普遍使用這項性能指標。影響因素：纖維長度和纖維結(jié)合力瓦楞紙板的耐破度近似等于其表里兩面的面紙耐破度之和，而瓦楞芯紙對瓦楞紙板的耐破度影響不大。

2023/5/276包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素5.耐戳穿強度耐戳穿強度是指用一定形狀的角錐穿過紙板所需要的功，即包括開始刺穿及使紙板撕裂彎折成孔所需的功。戳穿強度代表了瓦楞紙箱在遇到木箱等一類物件非常堅硬的端角碰撞時，瓦楞紙板所表現(xiàn)的抵抗能力。瓦楞形狀的正常與否對耐破度影響不大，這也說明瓦楞紙板的耐破度取決于兩層面紙的耐破度，但是戳穿強度明顯地隨著瓦楞壓扁程度而降低。2023/5/277包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素瓦楞形狀的正常與否對耐破度影響不大，這也說明瓦楞紙板的耐破度取決于兩層面紙的耐破度，但是戳穿強度明顯地隨著瓦楞壓扁程度而降低。2023/5/278包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素6.環(huán)壓強度紙板的環(huán)壓強度是將一定尺寸的試樣，插在試樣座內(nèi)，形成圓環(huán)形，在兩測量板之間進行壓縮至壓潰前所能承受的最大的力，即為環(huán)壓強度，單位是N。2023/5/279包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素7.邊壓強度邊壓強度是把瓦楞紙板立起來對紙板兩邊加壓直至壓潰所呈現(xiàn)的抗壓強度。加壓方式包括橫向加壓和縱向加壓兩種，縱向加壓的邊壓強度是瓦楞紙板強度最大的方向，通常制作瓦楞紙箱時，就以這個縱向作為紙箱的高度方向。橫向加壓的邊壓強度最低。通常所說邊壓強度都是指瓦楞紙板的最高邊壓強度，也就是縱向加壓的邊壓強度。2023/5/2710包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素瓦楞紙板加壓方向與邊壓強度的關系2023/5/2711包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素邊壓強度的經(jīng)驗公式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）式中ECT為瓦楞紙板的邊壓強度；RCT11、RCT12分別為二層面紙的橫向環(huán)壓強度；RCTf為瓦楞原紙的橫向環(huán)壓強度；RCTf前的系數(shù)是對不同楞型瓦楞紙的展開系數(shù)

2023/5/2712包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素Kellicutt邊壓強度計算公式ECT=R1（h-c）A-R2（dt）A式中：ECT為邊壓強度；h為瓦楞紙板厚度（mm）；c為面紙厚度（mm）；t為瓦楞原紙厚度（mm）；d為與瓦楞伸放率有關的常數(shù)；A為瓦楞紙板長度（mm）；R1、R2分別為面紙和瓦楞原紙的橫向環(huán)壓強度。

2023/5/2713包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素8.平壓強度瓦楞紙板的平壓強度是指對垂直于瓦楞紙板平面負荷的抵抗能力。與紙板的定量有關，也與瓦楞形狀有關。

2023/5/2714包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素9.粘合強度粘合強度就是面紙和瓦楞芯紙的粘合強度。測試時將針形附件插入試樣，對針形附件進行施壓，使其作相對運動，直至被分離部分分開。2023/5/2715包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素原則上只要粘合強度等于紙頁纖維自身結(jié)合強度即可，以保持瓦楞的正常狀態(tài)。過高的粘合強度往往是在楞頂上涂布過多膠粘劑的結(jié)果。如果過分追求粘合強度而使用過量的粘合劑，就會使瓦楞楞頂變形，這樣盡管粘合力很大，但是瓦楞紙板的整體強度反而下降了。粘合劑的最佳使用量，根據(jù)使用的面紙和芯紙的不同而稍有差別，一般來說當?shù)矸凼褂昧肯嗤瑫r，B型楞的粘接強度比A型楞大。2023/5/2716包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素二、瓦楞紙箱的物理性能瓦楞紙箱物理性能的測試項目有兩種:其一是瓦楞紙箱測試最根本的一個項目，即壓縮強度，通常稱為抗壓強度?？箟簭姸仁强己送呃慵埾涞闹厮Ｖ笜?，它反映了紙箱的內(nèi)在強度質(zhì)量，也是運輸包裝的主要考核指標，決定著瓦楞紙箱包裝的實際功能。其二是瓦楞紙箱裝入商品后，進行破壞性模擬試驗所表現(xiàn)出的強度性能，如跌落強度、回轉(zhuǎn)試驗強度等。2023/5/2717包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素三、瓦楞紙箱抗壓強度的影響因素內(nèi)在因素，即瓦楞紙板的質(zhì)量好壞，是最根本的因素；外在因素，如紙箱加工技術、使用環(huán)境等對其抗壓強度也有重要的影響。2023/5/2718包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素1、瓦楞紙板質(zhì)量的影晌瓦楞紙板的質(zhì)量直接影響瓦楞紙箱的抗壓強度；而瓦楞紙板的質(zhì)量又與其原材料、加工過程有關。（1）原材料的影響。（2）粘合強度對抗壓強度的影響（3）瓦楞紙板加工過程的影響

2023/5/2719包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（1）原材料的影響。箱板紙和瓦楞原紙的環(huán)壓強度直接影響瓦楞紙箱的抗壓強度，而環(huán)壓強度是一個綜合指標，它與箱板紙和瓦楞原紙的其他物理性能，如定量、緊度、挺度、耐破度、水分等有關。箱板紙的質(zhì)量直接影響瓦楞紙板的強度，使用大定量的面紙，瓦楞紙板強度較大，但了成本和重量增加。瓦楞紙板是面紙與瓦楞芯紙通過粘合劑粘合在一起而發(fā)揮作用的，提高瓦楞紙箱抗壓強度不應單純考慮面紙的定量，而還應該考慮瓦楞芯紙、粘合劑等多方面的影響因素。對于瓦楞原紙，適當?shù)木o度和水分，較高的挺度，有利于瓦楞原紙成楞，并能提高瓦楞紙板的強度性能。2023/5/2720包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（2）粘合強度對抗壓強度的影響紙箱的抗壓強度不單取決于瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度，還與瓦楞紙板的粘合強度有關。2023/5/2721包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素瓦楞紙箱的實際抗壓強度與瓦楞紙板的折角壓縮強度（ACT）成正比。

壓線時面紙與瓦楞芯紙發(fā)生剝離的原因是粘合強度不高，粘合劑的凝結(jié)強度，粘合劑與紙的親合力，原紙的強度等因素都能影響粘結(jié)強度。一般要求瓦楞芯紙和面紙之間的剝離強度應大于芯紙或面紙的本體強度，即當將芯紙和面紙剝離時，應剝下芯紙或面紙本體部分。

2023/5/2722包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（3）瓦楞紙板加工過程的影響國內(nèi)紙箱廠在生產(chǎn)瓦楞紙板過程中容易出現(xiàn)的問題：紙板抗壓強度低、產(chǎn)生翹曲和搓板形等。主要因素：與設備是否處于良好的工作狀態(tài)以及操作人員的經(jīng)驗程度和精心與否有關。其他因素：瓦楞輥是否磨損、平直，涂膠量是否適當，壓力、溫度是否合適，面紙和瓦楞原紙水份是否均勻、適當?shù)取?023/5/2723包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素2.瓦楞紙箱結(jié)構(gòu)對其抗壓強度的影晌每條曲線代表不同周邊長的瓦楞紙箱。以周邊長250cm的紙箱為例，在箱高為15～30cm的范圍內(nèi)，抗壓強度隨箱高的增加而降低；在箱高30cm以上時，抗壓強度趨于穩(wěn)定。2023/5/2724包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素寬長比在O.62左右時，紙箱強度有最大值。

當紙箱周邊長不變時，紙箱寬長比與抗壓強度的關系2023/5/2725包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素3.紙箱抗壓強度與制造工藝的關系制造工藝中的印刷、打孔等，對紙箱的抗壓強度有一定的影響。

2023/5/2726包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（1）印刷的影響經(jīng)印刷的瓦楞紙箱抗壓強度要降低，其降低程度視印刷的位置、面積與方法等的不同而異。隨著印刷面積增加，紙箱抗壓強度的損失也相應增大；全幅印刷對紙箱抗壓強度的影響，根據(jù)紙箱的形狀和材質(zhì)不同而有差別，大體上降低4O％；帶狀印刷的部位強度變差，也很容易被壓塌，帶狀印刷造成的抗壓強度損失與全幅印刷大致相同，因此要避免全幅印刷與帶狀印刷；除印刷面積之外紙箱抗壓強度還與印刷方法和印刷油墨有關。2023/5/2727包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（2）開孔的影響2023/5/2728包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素4.影響瓦楞紙箱抗壓強度的外部因素瓦楞紙箱的使用條件倉儲環(huán)境堆碼方式放置時間2023/5/2729包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（1）環(huán)境溫度與濕度相對濕度不變時，溫度對紙箱的抗壓強度影響不大。相對濕度對紙箱的抗壓強度影響較大。箱體水分變化1％，紙箱的抗壓強度變化10％，而箱體水分是由與之平衡的環(huán)境濕度決定的。當箱體含水量小于16％時，紙箱的抗壓強度隨水分含量增加急劇下降；但當含水量大于16%時，紙箱的抗壓強度隨水分含量增加而降低的趨勢減緩。2023/5/2730包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（2）倉儲時間的影響空箱在長期堆放倉儲時，抗壓強度變化不大.當紙箱中包裝了貨物時，紙箱強度會隨堆放時間的增加因疲勞而下降，其下降幅度隨堆放時間的增加而增大，而且與紙箱所承受的載荷大小有很大的關系。一般情況下，包裝商品的瓦楞紙箱經(jīng)過搬運、堆碼之后，抗壓強度要降低40%～50％。2023/5/2731包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（3）堆碼方式的影響2023/5/2732包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（4）運輸工具振動和沖擊的影響瓦楞紙箱在運輸過程中將受到各個方面的振動和沖擊，一般情況下,不會引起箱體破壞或嚴重變形，但這種沖擊的反復作用卻會使瓦楞紙箱的瓦楞受到擠壓，箱體發(fā)生疲勞乃致破壞,運輸振動和沖擊使抗壓強度降低約為20%。2023/5/2733包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素TheEnd2023/5/2734包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素二、瓦楞紙箱的物理性能瓦楞紙箱物理性能的測試項目有兩種:其一是瓦楞紙箱測試最根本的一個項目，即壓縮強度，通常稱為抗壓強度?？箟簭姸仁强己送呃慵埾涞闹厮Ｖ笜?，它反映了紙箱的內(nèi)在強度質(zhì)量，也是運輸包裝的主要考核指標，決定著瓦楞紙箱包裝的實際功能。其二是瓦楞紙箱裝入商品后，進行破壞性模擬試驗所表現(xiàn)出的強度性能，如跌落強度、回轉(zhuǎn)試驗強度等。2023/5/2735包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素1.瓦楞紙箱抗壓強度的計算2023/5/2736包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素瓦楞紙與瓦楞紙箱的關系瓦楞紙箱由瓦楞紙板制成，瓦楞紙板又是由箱板紙和瓦楞原紙構(gòu)成的。那么能否根據(jù)面紙（箱板紙）和瓦楞芯紙（瓦楞原紙）的強度來推算瓦楞紙箱的抗壓強度？

2023/5/2737包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（1）馬基公式。馬基公式是根據(jù)瓦楞紙板的邊壓強度來計算瓦楞紙箱的抗壓強度：BCT=常數(shù)×ECT×式中:BCT為紙箱的抗壓強度（N）；ECT為瓦楞紙板的邊壓強度（縱向)（N/m）；H為瓦楞紙的厚度（m）；Z為紙箱的周邊長：（長×寬）×2（m）。其中常數(shù)約為5.87。2023/5/2738包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素（2）凱利卡特公式凱利卡特公式根據(jù)瓦楞紙的環(huán)壓強度計算紙箱的抗壓強度：P為瓦楞紙板的抗壓強度值（N）；Px為瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度值（N/cm），為面紙（外、內(nèi)二層）、瓦楞芯紙的環(huán)壓強度之和；aXz為瓦楞常數(shù)（見表2-5）；Z為紙箱的周邊長（cm）:J為紙箱的常數(shù)（見表2-5）。2023/5/2739包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素單瓦楞紙板與雙瓦楞紙板的綜合環(huán)壓強度的計算公式P1為外面紙環(huán)壓強度（N/15.2cm），由于在測量環(huán)壓強度時，試樣的長度是15.2cm，故在式中除以15.2，以適合于式中的單位；P2為內(nèi)面紙環(huán)壓強度（N/15.2cm）；P3為雙瓦楞紙板夾芯紙的環(huán)壓強度（N/15.2cm）；Pm、Pm1為瓦楞原紙的環(huán)壓強度（N/15.2cm）；C、C1為瓦楞的伸放系數(shù)。各種紙張的環(huán)壓值可從技術標準申查出。

2023/5/2740包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素凱利卡特簡化公式A型楞:P=0.748Px×Z1/3B型楞:P=0.612Px×Z1/3C型楞:P=0.699Px×Z1/3由上式可以看出:當瓦楞紙箱的周邊長與瓦楞楞型一定時，紙箱的抗壓強度與紙板的綜合環(huán)壓強度成正比；當瓦楞紙箱的材質(zhì)和楞型一定時，紙箱的抗壓強度與周邊長的1/3次方成正比；當瓦楞紙箱的材質(zhì)和周邊長一定時，單瓦楞紙箱的抗壓強度與楞型有關，即:A型楞的抗壓強度最大，其次是C型楞，B型楞最小。

2023/5/2741包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素2.瓦楞紙箱抗壓強度的設計瓦楞紙箱應達到的抗壓強度，決定于每件貨物的重量和紙箱儲存運輸時堆碼的高度，其表達式為:式中:P為瓦楞紙箱應達到的最低抗壓強度（N）；w為單個紙箱重量（kg）；H為倉庫可能堆碼的高度（m）；A為每層瓦楞紙箱的高度（m）；Z為堆碼層數(shù)；為安全系數(shù)（又稱保險系數(shù)，一般取4～5）

2023/5/2742包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素上式在實際中很有用，用它可以從瓦楞紙箱的抗壓強度計算堆碼層數(shù)，它可以寫成更簡單的形式:P=·X式中:P為瓦楞紙箱的抗壓強度（N）； 為安全系數(shù)；X為最底層瓦楞紙箱負重（N）。顯然，X=ω（Z-1）×9.81（2-14）所以瓦楞紙箱的抗壓強度由最底層瓦楞紙箱負重（它由貨物本身重量與堆碼層數(shù)決定）和安全系數(shù)決定?？紤]到各種影響強度的因素；安全系數(shù)可由下式估算:（2-15）式（2-15）中的a、b、c、d、e等是各種影響因素使紙箱抗壓強度的下降率，這樣，式（2-13）就變?yōu)?（2-16）2023/5/2743包裝材料學§23瓦楞紙板瓦楞紙箱性能的影響因素例1瓦楞紙箱尺寸為500×400×200mm3,單個箱重15kg，堆碼9層，正常堆積方式，貯藏時間10天，最高環(huán)境濕度90%RH，計算瓦楞紙箱的抗壓強度應為多少?解根據(jù)已知條件及式（2-14）求得最底層瓦楞紙箱負重:X=15×（9-1）×9.81=1172N以下根據(jù)各種影響因素確定紙箱強度下降率，從而確定安全系數(shù)。a由貯藏時間（10天）引起強度下降35%；b由環(huán)境濕度（90%RH）引起強度下降35%；c由堆碼方式（正常）引起的強度下降20%；d由于運輸工具振動沖擊引起強度下降15%；e由于表面印刷引起強度下降10%。所以=1/（1-0.35）（1-0.35）（1-0.2）（1-0.15）（1-0.1）=3.