【文章內(nèi)容簡介】 ECT—邊壓強(qiáng)度，N/m T —紙板厚度，m C —紙箱周長，m從瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的計(jì)算公式可以看出，瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度主要取決于紙板邊壓強(qiáng)度，又稱為垂直抗壓強(qiáng)度，是對(duì)瓦楞紙板試樣以垂直方向施加壓力，施壓過程中紙板所能承受的最大力即為紙箱的邊壓強(qiáng)度。瓦楞紙板的楞型對(duì)紙板邊壓強(qiáng)度的影響:人們把發(fā)明的第一個(gè)瓦楞形狀定為A型瓦楞，其次發(fā)明了B型瓦楞，后來又發(fā)明了駕于A、B楞型大小之間的C楞，之后發(fā)明了E楞，而后又出現(xiàn)了較大的D楞、K楞。近年來，人們又研發(fā)了微型瓦楞，有F、G、N、O等楞型。目前最常用的瓦楞類型為A、B、C、E和K五種，國內(nèi)外生產(chǎn)瓦楞紙箱最常用的是A、B、C三種楞型及其組合,瓦楞紙板邊壓強(qiáng)度的高低依次為AB、BC、A、C、B，另外根據(jù)紙箱箱型選擇合適的楞型也很關(guān)鍵，在人們的意識(shí)中，往往認(rèn)為楞型越大，紙箱的抗壓強(qiáng)度越高，容易忽視楞型對(duì)變形量的影響。楞型越大，紙箱的抗壓強(qiáng)度越大，變形量越大；楞型越小，紙箱的抗壓強(qiáng)度越小，變形量越小。如果紙箱過大，楞型卻很小，紙箱在抗壓測(cè)試時(shí)就很容易被壓潰；紙箱過小，楞型卻很大，抗壓測(cè)試時(shí)會(huì)造成變形量過大，緩沖過程長。紙箱的周長、高度尺寸及長寬比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響：紙箱的周長影響：在用料和楞型相同的情況下，紙箱周長的增長與抗壓強(qiáng)度的增長會(huì)形成一種變化的曲線，開始紙箱的周長越長，抗壓強(qiáng)度越高，但隨著紙箱周長的加大，增加了紙箱的不穩(wěn)定性，在紙箱周長達(dá)到一定階段后，所能承受的抗壓強(qiáng)度會(huì)呈現(xiàn)按一定比例的遞減。(圖1 紙箱周長與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系)圖1 紙箱周長與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系紙箱的高度影響：高度在100~350mm時(shí)，抗壓強(qiáng)度隨著紙箱的高度增加而稍有下降；高度在350~650mm之間時(shí)，紙箱的抗壓強(qiáng)度幾乎不變；高度大于650mm時(shí)，紙箱的抗壓強(qiáng)度隨著高度增加而降低。主要原因是隨著紙箱的高度增加，其穩(wěn)定性也會(huì)相應(yīng)地增加。紙箱的長寬比影響：一般情況下，紙箱的長寬比在1~，長寬比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響僅為177。5%。其中紙箱的長寬比RL＝~，紙箱的抗壓強(qiáng)度最高。紙箱的長寬比為2：1時(shí)，其抗壓強(qiáng)度下降約20%，因此確定紙箱尺寸時(shí)，長寬比不宜超過2，否則會(huì)造成成本浪費(fèi)。(圖2 紙箱的長寬比與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系)圖2 紙箱的長寬比與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系紙箱的放置方法對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響：　　裝滿貨物的紙箱，可能有三個(gè)放置方向，即平放、橫放和豎放。平放是瓦楞垂直于地面，也是正確的放置。橫放和豎放均會(huì)導(dǎo)致不利結(jié)果。如平放強(qiáng)度為100，則橫放和豎放的強(qiáng)度分別為60和40。這就要求在倉庫堆碼或在運(yùn)輸工具上都應(yīng)該采取正確的放置方法。 紙箱的堆碼方式對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響：紙箱豎楞方向承受的壓力大大超過橫楞方向，紙箱堆碼時(shí)應(yīng)保持豎楞方向受壓。在紙箱的整個(gè)承壓過程中主要是四個(gè)角受力，約占整個(gè)受力總量的三分之二，箱角部位承受的壓力最高，離箱角越遠(yuǎn)，承壓力越低，因此應(yīng)盡量減少對(duì)紙箱四個(gè)角周圍瓦楞的破壞，在堆碼時(shí)應(yīng)盡量保持箱角與箱角對(duì)齊疊放。(圖3 抗壓強(qiáng)度負(fù)荷的分布狀態(tài))　　紙箱堆碼方式很多，但總結(jié)起來可分為兩種形式: 縱行堆碼和交替堆碼。采用縱行堆碼時(shí)，紙箱的抗壓強(qiáng)度下降18%左右，而交替堆碼的強(qiáng)度下降為55%左右，交替堆碼不易側(cè)倒。下面幾種堆碼方式按abcdef順序?qū)埾淇箟簭?qiáng)度的降低依次加大。(圖4各種堆碼方式)圖3 抗壓強(qiáng)度負(fù)荷的分布狀態(tài)a重疊堆碼 b井字堆碼 c鎖式回轉(zhuǎn)堆碼 d瓦形堆碼 e中間堆碼 f十字堆碼 圖4 各種堆碼方式紙箱的堆碼時(shí)間對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響：紙箱的抗壓強(qiáng)度隨著裝載時(shí)間的延長而降低，這種現(xiàn)象稱為疲勞現(xiàn)象。試驗(yàn)表明，在兩個(gè)小時(shí)以后，紙箱的抗壓強(qiáng)度減少是明顯的，在長期載荷的作用下，只要經(jīng)歷一個(gè)月的時(shí)間，紙箱的抗壓強(qiáng)度就會(huì)下降30%，90天的保管堆裝就會(huì)造成大約45%的抗壓強(qiáng)度降低，在經(jīng)歷一年后，其抗壓強(qiáng)度就只有初始值的50%。在設(shè)計(jì)紙箱材質(zhì)時(shí)，對(duì)流通時(shí)間較長的紙箱應(yīng)提高其安全系數(shù)。(圖5 紙箱的堆碼時(shí)間對(duì)抗壓強(qiáng)度)圖5 紙箱的堆碼時(shí)間與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法：一般情況下，國內(nèi)的安全系數(shù)選3～5倍。安全系數(shù)可以在各種各樣的導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度的主要因素確定的前提下進(jìn)行計(jì)算： k=1/(1a)(1b)(1c)(1d) (1e)… a：溫濕度變化導(dǎo)致的降低率 b：堆放時(shí)間導(dǎo)致的降低率 c：堆放方法導(dǎo)致的降低率 d：裝卸過程導(dǎo)致的降低率 e：其他因素導(dǎo)致的降低率其中降低率可以參考下表：溫濕度變化裝箱后流通環(huán)境存儲(chǔ)于干燥陰涼環(huán)境裝箱后陸地流通，但環(huán)境溫濕環(huán)境變化大裝箱后入貨柜，走海運(yùn)出口抗壓強(qiáng)度降低率10%30%60%堆放時(shí)間堆放時(shí)間不超過1個(gè)月堆放時(shí)間1～2個(gè)月堆放時(shí)間3個(gè)月以上抗壓強(qiáng)度降低率15%30%40%堆放方法角對(duì)角平行式堆碼不能箱角完全對(duì)齊，但堆放整齊堆放雜亂抗壓強(qiáng)度降低率5%20%30%裝卸過程裝卸一次，裝卸時(shí)很少受到撞擊多次裝卸，但裝卸時(shí)對(duì)紙箱撞擊較少多次裝卸，裝卸中常受撞擊抗壓強(qiáng)度降低率10%20%50%其他因素增加防水耐潮添加劑內(nèi)裝物本身為貴重易損物件，對(duì)紙箱的保護(hù)性要求非常高抗壓強(qiáng)度降低率10%60%紙箱印刷工藝對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 紙箱版面的印刷面積、印刷形狀及印刷位置對(duì)紙箱抗壓強(qiáng)度的影響程度各不相同。總的來說，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(duì)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)嘜中間部位較邊緣部位的抗壓高。（圖6 圖7 圖8）大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，單色印刷使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低6％～8％，雙色及三色印刷使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低10％～15％，四色套印及整版面實(shí)地印刷使紙箱抗壓強(qiáng)度下降約20％。對(duì)于多色印刷，采取先印刷，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造成抗壓強(qiáng)度減損的幅度。圖6 印刷面積對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響圖7 滿版、長條狀印刷對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響圖8 印刷位置的影響紙箱的生產(chǎn)工藝對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響通過試驗(yàn)得出，在同樣條件下，紙箱的橫壓線每加寬1mm，紙箱的抗壓強(qiáng)度下降90N～130N，變形量增加約2mm。壓線過寬，會(huì)造成紙箱在抗壓測(cè)試時(shí)力值增加緩慢，有效力值小，最終變形量大。為保證抗壓強(qiáng)度，我們應(yīng)盡量改善生產(chǎn)工藝，降低各工序?qū)埾淇箟簭?qiáng)度的影響。 如紙箱在進(jìn)行模切加工過程中，由于受到外部重壓，紙箱的瓦楞會(huì)受到不同程度的損害，因而抗壓強(qiáng)度也會(huì)下降。比較而言，平壓平模切對(duì)抗壓強(qiáng)度影響較小，圓壓圓及圓壓平模切對(duì)抗壓影響則大一些。譬如與印刷機(jī)連動(dòng)的弧形啤切，可導(dǎo)致紙箱抗壓強(qiáng)度減少25％以上。為能很好地封上紙箱的封蓋，在模切工序中，如進(jìn)行高低壓線加工會(huì)使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低10％～20％。預(yù)防降低的方法通常是在高低線下再加一條杠線或者是高線采用比較粗的杠線。（圖9 壓線工藝對(duì)紙箱的抗壓強(qiáng)度的影響）圖9 壓線工藝對(duì)紙箱的抗壓強(qiáng)度的影響紙箱堆放的溫濕環(huán)境和紙箱含水率對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 紙箱對(duì)溫濕環(huán)境比較敏感，溫度對(duì)紙箱的抗壓強(qiáng)度影響較小，但濕度則非常明顯。隨著溫度和濕度的增加，紙箱的抗壓強(qiáng)度呈明顯下降趨勢(shì)，在溫度30℃、濕度80%RH時(shí)開始急劇下降，當(dāng)溫度為45℃、濕度95%RH時(shí)，抗壓強(qiáng)度下降幅度可達(dá)60%以上，很容易造成紙箱坍塌，造成此種情況的主要原因是漿糊在高溫高濕下易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象的緣故。由于瓦楞紙板由漿糊粘合而成，通常情況下瓦楞紙板糊線部位的漿糊為固態(tài)，但如果紙箱長時(shí)間存放在高溫高濕的環(huán)境，漿糊會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，從而造成瓦楞板粘合位脫離，導(dǎo)致紙箱抗壓強(qiáng)度急劇下降。（圖10 紙箱堆放的溫濕環(huán)境和紙箱平衡含水率的關(guān)系 ）圖10 紙箱堆放的溫濕環(huán)境和紙箱平衡含水率的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)表明，紙箱抗壓強(qiáng)度與含水率的關(guān)系如下：P=a式中P——紙箱耐壓強(qiáng)度a——水分0%時(shí)耐壓強(qiáng)度x——紙板含水率的100倍通過上式可以計(jì)算出，當(dāng)紙箱水分從10%提高到14%時(shí)紙箱強(qiáng)度下降30%以上，因此對(duì)于在潮濕環(huán)境下流通的紙箱，最好進(jìn)行防潮加工。（圖11 紙箱含水率與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系）紙箱的生產(chǎn)環(huán)境、存放環(huán)境、使用環(huán)境、天氣、氣候等因素都會(huì)對(duì)紙箱的含水率造成影響，為保證紙箱抗壓強(qiáng)度，應(yīng)盡量避免外部環(huán)境對(duì)紙箱含水率的影響，保持紙箱的干燥。（圖12 相對(duì)濕度和紙板含水率的關(guān)系 ） 圖11 紙箱含水率與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系 圖12 相對(duì)濕度和紙板含水率的關(guān)系紙箱開孔方式對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 部分紙箱上有通氣孔、手挽孔等，這些開孔也會(huì)對(duì)紙箱的抗壓造成重大影響。試驗(yàn)表明，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(duì)稱孔比開不對(duì)稱孔的抗壓強(qiáng)度減損要小。（圖13 紙箱開孔位置對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響） 一般來說，側(cè)面各1個(gè)手挽使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低20%，兩側(cè)面及正面各1個(gè)手挽使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低30%。有些工廠在紙箱內(nèi)壁開孔部位貼一層加強(qiáng)卡，這樣不僅可以降低開孔給抗壓強(qiáng)度造成的影響，同時(shí)還可以防止手挽部位受力時(shí)發(fā)生破損，可謂一舉兩得。圖13 紙箱開孔位置對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響紙箱內(nèi)襯件設(shè)計(jì)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 許多紙箱的內(nèi)部加隔板等內(nèi)襯件，紙箱內(nèi)裝入內(nèi)襯件后，其抗壓強(qiáng)度會(huì)提高。但內(nèi)襯件的設(shè)計(jì)對(duì)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，并且不同的隔板形式對(duì)抗壓強(qiáng)度的提高程度也不同。（圖14 15）圖14 紙箱內(nèi)襯件設(shè)計(jì)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響 圖15 隔板對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響落下撞擊和振動(dòng)沖擊對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響　　裝卸時(shí)在落下撞擊中，紙箱的頂面和底面落下對(duì)對(duì)抗壓強(qiáng)度影響最小，然后是四角和楞邊落下，接連落下對(duì)抗壓強(qiáng)度影響最大。近來由于機(jī)械裝卸的普及，使得在流通過程中，因外力影響的振動(dòng)沖擊的因素越加突出。在實(shí)際運(yùn)輸過程中，瓦楞紙箱所受到的振動(dòng)沖擊的強(qiáng)烈程度是與運(yùn)輸車輛和運(yùn)輸距離相關(guān)的。鐵路運(yùn)輸時(shí)，振動(dòng)沖擊強(qiáng)度主要取決于運(yùn)輸距離。 而汽車運(yùn)輸時(shí)，除了運(yùn)輸距離之外，還受到道路條件，輪胎沖氣狀態(tài)，行駛速度等影響。此外汽車車廂后部裝載的貨物，所受到的振動(dòng)沖擊比車廂前部的貨物要大。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，汽車運(yùn)輸?shù)臎_擊多數(shù)是12G（加速度）。但不論汽車和鐵路運(yùn)輸，所受到的沖擊要比搬運(yùn)跌落或翻倒的沖擊小得多，通過對(duì)1G、1個(gè)小時(shí)的振動(dòng)試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度降低5～10%。 由于受各種因素的影響，最后選定原材料生產(chǎn)的紙箱抗壓強(qiáng)度不一定與估算結(jié)果完全一致，因此最終精確確定瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的方法是將紙箱恒溫恒濕處理以后用壓力機(jī)測(cè)試。二、瓦楞紙箱防水性能檢測(cè)方法目前具有防水性能的瓦楞紙箱的需求正在日益增長，尤其是在蔬菜、食品、家電及出口產(chǎn)品的包裝方面應(yīng)用逐步增加，極大地促進(jìn)了瓦楞紙箱制造業(yè)的發(fā)展。但是，國家目前對(duì)瓦楞紙箱的防水性能尚無明確的檢測(cè)方法規(guī)定，在此，探討一下瓦楞紙箱防水性能檢測(cè)方法，供參考。　　防水瓦楞紙板是指具有抵抗水破壞瓦楞紙箱強(qiáng)度的瓦楞紙板的總稱。根據(jù)其耐水性能不同，大體上可分為三種：　　疏水瓦楞紙板—是短時(shí)間受到水的影響時(shí)，經(jīng)過加工的瓦楞紙板表面，使水凝聚成為水滴濺開，以防止水的滲透。疏水瓦楞紙板常用于蔬菜、水果及水產(chǎn)品的包裝，根據(jù)包裝物和流通條件的不同，分為在瓦楞紙箱表面及里面都賦予疏水性和只在瓦楞紙箱表面賦予疏水性兩種。疏水瓦楞紙板制造工藝：在造紙過程中為使原紙?zhí)岣叻浪?，可在紙漿內(nèi)加入造紙抗水劑，或進(jìn)行表面施膠，賦予原紙耐水性。一般在造紙廠生產(chǎn)掛面紙板時(shí)，將造紙抗水劑涂在造紙機(jī)的壓光機(jī)的表面，進(jìn)行涂布。也有在制造瓦楞紙板時(shí)，在瓦楞紙板機(jī)上用輥式涂布機(jī)進(jìn)行造紙抗水劑涂布，或用噴霧裝置在紙板表面噴涂造紙抗水劑。　　耐水瓦楞紙板—也稱為擋水瓦楞紙板，這種紙板長時(shí)間和水接觸，基本上不使水通過。這種瓦楞紙板一般用于包裝水產(chǎn)加工品，除了用于防水外，由于瓦楞紙板表面有防水層，有時(shí)也用于易碰傷的家俱、鋼琴、精密機(jī)械等物品的包裝。耐水瓦楞紙板制造工藝：在瓦楞紙板粘合過程中，把耐水性的防水涂料用噴涂法或滾涂法涂布在張紙表面上，使紙板具有良好的耐水性。強(qiáng)耐水性瓦楞紙板—這種紙板長時(shí)間和水接觸，也幾乎不透水。強(qiáng)耐水性瓦楞紙板制造方法有兩種：一是一次加工法，即在抄紙階段就賦予原紙以耐水性；還有二次加工法，即采用涂布法和浸漬法在瓦楞紙板制造階段賦予以耐水性。 瓦楞紙箱的防水性能可以采取以下方法進(jìn)行檢測(cè)：1．采用撥水度試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)試樣經(jīng)撥水度試驗(yàn)機(jī)撥水后，檢視水流痕跡狀態(tài)，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)表，以判定瓦楞紙板撥水度等級(jí)來評(píng)價(jià)瓦楞紙箱的防水性能。 試驗(yàn)儀器標(biāo)準(zhǔn)要求：試樣臺(tái)面積：350200mm試樣：300200mm滴管容量：50ml滴管與試樣間距：10mm滴水量：試驗(yàn)方法：將300mm200mm瓦楞紙板試樣固定在45176。的斜面測(cè)試架上，上方垂直固定一個(gè)滴定管，滴定管內(nèi)裝上蒸餾水，管口距試樣10mm。測(cè)試時(shí)將水滴在試樣上，觀察紙板表面的水痕，按下表的標(biāo)準(zhǔn)來確定瓦楞紙板的疏水度。測(cè)試結(jié)果疏水度測(cè)試結(jié)果疏水度有連續(xù)的水痕，且寬度與水滴相等R0水痕長度的1/4是濕的R7有連續(xù)的水痕，且寬度較水滴窄些R2球狀水珠散在1/4痕線上R8有連續(xù)的水痕，且寬度明顯比水滴窄R4球狀水珠斷斷續(xù)續(xù)的散在痕線上R9水痕長度一半是濕的R6完全未浸濕，水滴滾落下來R10 2．簡單測(cè)試法：將瓦楞紙板試樣平放在一個(gè)固定的水平位置，然后滴上蒸餾水，分時(shí)間段來記錄試樣的拒水情況及水珠效果，應(yīng)包括瓦楞紙板試樣未被滲透、開始滲透、完全滲透的時(shí)間及對(duì)應(yīng)的照片記錄。3．采用可勃吸收儀測(cè)定法（僅適合疏水瓦楞紙板和耐水瓦楞紙板）采用可勃吸收儀可以用來測(cè)定瓦楞紙板的表面吸水能力，按照GB/T 15402002《紙和紙板吸水性的測(cè)定（可勃法）》執(zhí)行。將瓦楞紙板切成直徑為125mm的圓形試片10張，在安放瓦楞紙板試樣前，要保證同試樣接觸的圓筒環(huán)面與膠墊是干燥的。用玻璃量筒準(zhǔn)確量取100mL蒸餾水倒入圓筒中，然后將已稱好重量的圓形瓦楞紙板試樣安放于圓筒的環(huán)形面上，被測(cè)面朝著有水的方向，并將試樣壓蓋蓋在試樣上，使之于圓筒固定在一起。將圓筒翻轉(zhuǎn)180176。，同時(shí)開動(dòng)秒表計(jì)時(shí)。每測(cè)定5次，根據(jù)瓦