影響瓦楞紙箱耐壓強(qiáng)度的一些因素，如何提高瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度

紙箱zui重要的功能在于它對(duì)商品具有良好的保護(hù)性，而紙箱的整體抗壓強(qiáng)度則是紙箱保護(hù)性能的綜合體現(xiàn)，抗壓強(qiáng)度對(duì)紙箱的重要性是不言而喻的。近幾年來(lái)，隨著我國(guó)包裝業(yè)的迅猛發(fā)展，許多工廠對(duì)紙箱的認(rèn)識(shí)逐漸從憑手感判定紙箱的優(yōu)劣發(fā)展到運(yùn)用各種儀器對(duì)紙箱的物理性能進(jìn)行測(cè)試分析的階段，很多廠家還配備了抗壓儀對(duì)紙箱抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。不僅如此，許多客戶(hù)特別是國(guó)外一些大型跨國(guó)公司對(duì)紙箱的認(rèn)識(shí)也發(fā)生了深刻變化，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zui重要指標(biāo)。

      　　如此一來(lái)，如何為客戶(hù)提供滿(mǎn)足抗壓強(qiáng)度要求的紙箱便成為眾多紙箱廠關(guān)注的焦點(diǎn)。特別是近二年原紙價(jià)格居高不下，紙箱利潤(rùn)空間一縮再縮的情況下，制造出用紙成本zui省而又能滿(mǎn)足客戶(hù)抗壓要求的紙箱已成為眾多紙箱廠共同的目標(biāo)。

      　　在此著重就影響紙箱抗壓強(qiáng)度的因素、紙箱抗壓強(qiáng)度的推算方法、抗壓強(qiáng)度的用紙配置方法及抗壓強(qiáng)度的測(cè)試方法等幾個(gè)方面對(duì)紙箱的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行綜合論述與分析。有些地方難免會(huì)有孔見(jiàn)之嫌，但希望能為廣大同行提供有益的參考。

      　　 影響紙箱抗壓強(qiáng)度的因素

      　　影響紙箱抗壓強(qiáng)度的因素有很多，大致可歸納為邊壓強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)尺寸、加工工藝、水分及裝箱后的堆碼運(yùn)輸方式等。由于各因素的交互影響，常常導(dǎo)致我們對(duì)抗壓強(qiáng)度的預(yù)測(cè)產(chǎn)生一定偏差。紙箱廠也往往因?yàn)閷?duì)這些因素認(rèn)識(shí)不足，在設(shè)計(jì)、印刷及后加工過(guò)程中處理不當(dāng)，造成巨大的成本浪費(fèi)及客戶(hù)投訴。因此，弄清這些因素的影響規(guī)律是十分必要的。
      　　 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(duì)瓦楞紙板試樣以垂直方向施加壓力，施壓過(guò)程中紙板所能承受的zui大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(lái)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)壓就一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12N·m/g以上，而內(nèi)地一些小型造紙廠生產(chǎn)的箱板紙僅為8
      N·m/ g，相差了30個(gè)百分點(diǎn)。也就是說(shuō)克重為175 g / m2的進(jìn)口?？?，其環(huán)壓強(qiáng)度相當(dāng)于260 g /
      m2。因此，鑒定紙箱保護(hù)性能的好壞，不能以紙箱用紙克重而論。

      　　瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是很科學(xué)的，其瓦楞的楞形就如一個(gè)個(gè)連接的小小拱形門(mén)，排成一排，相互支撐，形成三角結(jié)構(gòu)體，強(qiáng)而有力，而且平面上也能承受一定壓力，富有彈性，緩沖力強(qiáng)，能起到防震和保護(hù)商品的作用。瓦楞形狀依圓弧半徑不同一般分為U形、V形和UV形三種。U型的圓弧半徑較大，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)表明，V形楞在受壓初期歪斜度較小，但超過(guò)zui高點(diǎn)，便迅速地破壞，而U形楞吸收的能量較高，當(dāng)壓力消除后，仍能恢復(fù)原狀，富有彈性，但耐壓強(qiáng)度不高。另外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)，目前得到廣泛的采用。

      　　瓦楞紙板的各種坑型及其組合，就單坑紙板來(lái)說(shuō)，一般A坑紙箱抗壓強(qiáng)度zui高，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，另外垂直耐壓強(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(guò)A型瓦楞，B型瓦楞單位長(zhǎng)度內(nèi)瓦楞數(shù)較多，與面紙有較多的支承點(diǎn)，因而不易變形，且表面較平。在印刷時(shí)有較強(qiáng)抗壓能力，可得到良好印刷效果。C型瓦楞兼有A型和B型瓦楞的特點(diǎn)，它的防震性能與A型相近，平面抗壓能力接近B型瓦楞。E型瓦楞是zui細(xì)的一種瓦楞，單位長(zhǎng)度內(nèi)的瓦楞數(shù)目zui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)度差不多。
      表一 三種楞型比較表
      瓦楞種類(lèi) 平面壓力 垂直壓力 平行壓力
      A 3 1 3
      B 1 3 1
      C 2 2 2
      注：1. 平面壓力是指垂直于瓦楞紙板平面的壓力。
      　　 2. 垂直壓力是指與瓦楞方向一致的壓力，平行壓力是指垂直于瓦楞方向的壓力。
      　　 3. “1"代表zui強(qiáng)。

      　　根據(jù)上述不同類(lèi)型瓦楞的不同特點(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zui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，使紙箱的物理性能發(fā)揮兩個(gè)*性。中包裝宜選用C型楞，E型瓦楞代替厚紙板，用于小包裝。zui近幾年，國(guó)外又發(fā)展有F楞、G楞等比E楞更小的瓦楞，同時(shí)也開(kāi)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(duì)紙板邊壓強(qiáng)度造成一定影響?？有卧酵Γ澈显胶?，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(huì)得到不同程度的削弱。
      　　 紙箱長(zhǎng)、寬、高尺寸及比例

      　　大量的數(shù)據(jù)分析表明，紙箱的抗壓強(qiáng)度與紙箱周長(zhǎng)、紙箱高度及紙箱長(zhǎng)寬比存在一定關(guān)系。紙箱周長(zhǎng)越長(zhǎng)，抗壓強(qiáng)度越高，紙箱周長(zhǎng)與抗壓強(qiáng)度存在一定的換算關(guān)系。

      n 箱高在10厘米～35厘米時(shí)，抗壓強(qiáng)度隨高度增加而稍有下降；
      n 箱高在35厘米～65厘米區(qū)間時(shí)，其抗壓強(qiáng)度幾乎不變；
      n 箱高大于65厘米之間時(shí)，抗壓隨高度增加而降低。
      主要原因是高度增加，其不穩(wěn)定性也會(huì)相應(yīng)增加。
      　　一般來(lái)講，紙箱長(zhǎng)寬比在1～1.8的范圍內(nèi)，長(zhǎng)寬比對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響僅為±5%。其中長(zhǎng)寬比RL=1.2～1.5時(shí)，紙箱的抗壓值z(mì)ui高。紙箱長(zhǎng)寬比為2：1時(shí)，抗壓強(qiáng)度下降約20%，因此設(shè)計(jì)紙箱時(shí)長(zhǎng)寬比不宜超過(guò)2，否則會(huì)造成成本浪費(fèi)。

      堆碼時(shí)間及堆碼方式
      　　紙箱的抗壓強(qiáng)度隨堆碼時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，這種現(xiàn)象稱(chēng)為疲勞現(xiàn)象。試驗(yàn)表明，在長(zhǎng)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%，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(zhǎng)的紙箱應(yīng)提高其安全系數(shù)。

      　　紙箱堆碼方式也對(duì)紙箱的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生一定影響。紙箱豎坑方向承受的壓力大大超過(guò)橫坑方向，紙箱堆碼時(shí)應(yīng)保持豎坑方向受壓。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，紙箱的箱角部位承受的壓力zui高，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(duì)齊疊放（見(jiàn)圖2）。

      　　常見(jiàn)的紙箱堆碼方式有三種：磚砌式、上下平行式及風(fēng)車(chē)式（見(jiàn)圖3）。此三種方式中，上下平行式堆碼有利于保持箱角充分受壓，因而zui為合理。而磚砌式及風(fēng)車(chē)式則應(yīng)盡量避免。
      　　紙箱開(kāi)孔方式

      　　部分紙箱上有通氣孔、手挽孔等，這些開(kāi)孔也會(huì)對(duì)紙箱的抗壓造成重大影響。試驗(yàn)表明，開(kāi)孔越大，抗壓強(qiáng)度減損越大；開(kāi)孔離頂、底部越近，離中心往左右越遠(yuǎn)，抗壓強(qiáng)度越低；開(kāi)對(duì)稱(chēng)孔比開(kāi)不對(duì)稱(chēng)孔的抗壓強(qiáng)度減損要小。
      　　一般來(lái)說(shuō)，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(kāi)孔部位貼一層加強(qiáng)卡，這樣不僅可以降低開(kāi)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。
      　　 紙箱印刷工藝

      　　紙箱的印刷工藝對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響也不容忽視。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?？偟膩?lái)說(shuō)，印刷面積愈大，紙箱抗壓強(qiáng)度的降低比率也愈大。滿(mǎn)版實(shí)地，塊狀及長(zhǎng)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

      　　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2％。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。
      　　 模切工藝

      　　紙箱在進(jìn)行模切加工過(guò)程中，由于受到外部重壓，紙箱的坑形會(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。
      　　 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。（見(jiàn)圖5略）
      　　 紙箱堆放的溫濕環(huán)境

      　　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(kāi)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。
      　　 紙箱抗壓的推算方法

      　　找出瓦楞紙箱結(jié)構(gòu)工藝與紙箱抗壓強(qiáng)度的規(guī)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悠久，國(guó)外同行在對(duì)抗壓強(qiáng)度的研究方面也有所建樹(shù)，并總結(jié)出了一些抗壓強(qiáng)度推算經(jīng)驗(yàn)公式。其中較為流行的有：

      　　根據(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)；

      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(zhǎng)（cm）；
      J——紙箱常數(shù)。

      　　根據(jù)瓦楞紙板內(nèi)外面紙的橫向康哥拉平壓強(qiáng)度來(lái)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)度平均值（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(zhǎng)、長(zhǎng)寬比和高度作為標(biāo)志結(jié)構(gòu)的因素計(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)度的主要因素，而且認(rèn)為紙箱抗壓隨紙箱周長(zhǎng)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(jiǎn)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zui受?chē)?guó)內(nèi)同行推崇，國(guó)內(nèi)專(zhuān)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(guò)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(guò)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)踐檢驗(yàn)準(zhǔn)確度可達(dá)到90%以上。該方法主要是根據(jù)抗壓推算公式算出紙箱抗壓強(qiáng)度初始值，并結(jié)合紙箱結(jié)構(gòu)工藝對(duì)公式推算出的結(jié)果進(jìn)行修正而得出zui終的推算結(jié)果。
      　　 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，首先須測(cè)出紙箱周長(zhǎng)、紙板厚度及紙板邊壓強(qiáng)度，并結(jié)合紙箱結(jié)構(gòu)工藝對(duì)推算值進(jìn)行修正。邊壓強(qiáng)度可根據(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(duì)于沒(méi)有測(cè)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23℃±1℃，52±2％RH的溫濕環(huán)境下的測(cè)試值。
      紙箱抗壓強(qiáng)度推算流程如圖6（略）所示。
      紙箱抗壓強(qiáng)度的推算公式

      通過(guò)大量的測(cè)試數(shù)據(jù)驗(yàn)證，我們發(fā)現(xiàn)下面的公式推算出的結(jié)果比較接近真實(shí)值，并且計(jì)算簡(jiǎn)單，易于掌握。在此推薦給大家：
      B=5.874×E× T×C
      B表示紙箱抗壓，單位N
      5.874為系數(shù)
      E表示紙板邊壓強(qiáng)度，單位N/m
      T表示紙板厚度，單位m
      C表示紙箱周長(zhǎng)，單位m
      　　 舉例：
      　　一規(guī)格為360mm×325mm×195mm的普通開(kāi)槽型紙箱，坑形為C坑，紙板厚度為3.6mm，邊壓強(qiáng)度為4270N/m，試推算其整箱抗壓值。
               題解：
      可知紙箱周長(zhǎng)為1.37m，紙板厚度為3.6mm，邊壓強(qiáng)度為4270 N/m
      根據(jù)公式：紙箱抗壓強(qiáng)度 B＝5.874×E × T × C
      B＝5.874 ×4270 × 0.0036 ×1.37
      B＝1755N
      　　 紙板邊壓強(qiáng)度的推算方法

      　　瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度等于組成紙板各層原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度之和，對(duì)于坑紙，其環(huán)壓值為原紙環(huán)壓強(qiáng)度乘以對(duì)應(yīng)的瓦楞伸長(zhǎng)系數(shù)。
      單瓦楞紙板Es＝ (L1+L2+r×F)
      雙瓦楞紙板Ed＝ (L1+L2+L3+r×F+r1×F1)
      三瓦楞紙板Et＝ (L1+L2+L3+L4+r×F+r1×F1+r2×F2)
      式中
      L1、L2、L3、L4分別為瓦楞紙板面紙、里紙及中隔紙的環(huán)壓強(qiáng)度(N/m)；
      r、r1、r2表示瓦楞伸長(zhǎng)系數(shù)（見(jiàn)表二）；
      F、F1、F2表示芯紙的環(huán)壓強(qiáng)度(N/m)；
      　　表二 不同楞型的伸長(zhǎng)系數(shù)及紙板厚度
      楞型 A C B E
      伸長(zhǎng)系數(shù)(r) 1.53 1.42 1.40 1.32
      紙板厚度 5 4 3 1.5
      注：1.
      不同瓦線(xiàn)設(shè)備，即使是同一種楞型，由于其瓦楞輥的尺寸不同，瓦楞伸長(zhǎng)系數(shù)也存在偏差，所以紙箱企業(yè)在使用表二進(jìn)行推算時(shí)需根據(jù)工廠的設(shè)備情況對(duì)伸長(zhǎng)系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
      　　 2. 雙坑、三坑紙板的厚度就是由各單坑厚度簡(jiǎn)單相加。
      舉例：
      有一款K4A紙板，用紙配置為230K/130F/160A?o已知230K的橫向環(huán)壓強(qiáng)度為2208N/m，130F的環(huán)壓為516 N/m
      ，160A的環(huán)壓為1328 N/m求其邊壓強(qiáng)度。
      題解:
      查表得C瓦楞伸長(zhǎng)系數(shù)為r=1.42
      根據(jù)公式ES＝ (L1+L2+r×F)
      ＝ (2208+1328+1.42 ×516)
      ＝ 4269 N/m

      　　 表三 紙箱抗壓強(qiáng)度值修正表
      　　 印刷工藝修正（瓦楞板為印刷底材）
      　　 印刷工藝 單色印刷 雙色及三色印刷 四色套印，滿(mǎn)版面實(shí)地
      抗壓強(qiáng)度調(diào)整減6~8%，文字內(nèi)容越多，印刷面積越大，減幅越大減10-15%，文字內(nèi)容越多，印刷面積越大，減幅越大四色套印減20%，滿(mǎn)版面實(shí)地減20%，滿(mǎn)版實(shí)地加多色減30%
      　　 長(zhǎng)寬高尺寸及比例
      　　 高度及長(zhǎng)寬比 長(zhǎng)寬比大于2 箱高超過(guò)65cm
      　　 抗壓強(qiáng)度調(diào)整 減20% 減8%
      　　 開(kāi)孔方式
      　　 開(kāi)孔方式及位置 紙箱側(cè)嘜各加一通氣孔兩側(cè)嘜各一個(gè)手挽兩側(cè)嘜各一個(gè)手挽，正嘜一個(gè)手挽
      　　 抗壓強(qiáng)度調(diào)整 減10% 減20% 減30%
      　　 模切工藝
      　　 模工工藝 平壓平啤切 圓壓平啤切 圓壓圓啤切
      　　 抗壓強(qiáng)度調(diào)整 減5% 減20% 減25%
      　　 綜合舉例
      　　有一款彩盒，其坑型為BE坑；尺寸為510×420×330CM；五層紙的用紙配置為350華豐白板/112VISY坑紙/125理文B紙/112VISY
      F紙/175理文A紙；平壓平啤切時(shí)兩側(cè)嘜各打一個(gè)手挽，已知350華豐W環(huán)壓為2900N/m、112VISY
      F紙環(huán)壓為740N/m、125理文B紙環(huán)壓為1100N/m、175理文A環(huán)壓為1420N/m；試推測(cè)其抗壓值。
      題解：
      根據(jù)彩盒尺寸可知周長(zhǎng)為1.86m，根據(jù)坑型可知紙板厚度為0.0045m，根據(jù)坑型和原紙環(huán)壓可知邊壓為7425N/m
      帶入公式
      P＝5.874×7425N/m× 1.86×0.0045
      ＝5.874×7425N/m×0.091m
      ＝3969N
      由于紙箱兩側(cè)嘜各一個(gè)手挽，則實(shí)際抗壓應(yīng)減去20%，平壓平啤切，抗壓減5%，所以紙箱的實(shí)際抗壓值應(yīng)為：
      3969×（1-25％）=2977N
      　　
      紙箱抗壓的用紙配置方法

      　　若客戶(hù)對(duì)紙箱抗壓值及紙箱印刷加工工藝有明確要求，則可以通過(guò)抗壓強(qiáng)度推算公式推算出紙箱的邊壓強(qiáng)度，再根據(jù)邊壓強(qiáng)度推算公式反推出滿(mǎn)足客戶(hù)抗壓要求的原紙配置。如果客戶(hù)僅提供紙箱重量、運(yùn)輸、堆碼及印刷加工工藝等方面的信息，那么我們也可以推算出紙箱的抗壓要求，再根據(jù)抗壓強(qiáng)度推算公式和邊壓強(qiáng)度推算公式反推出紙箱的邊壓強(qiáng)度值，并進(jìn)而確定其用紙配置。詳見(jiàn)抗壓強(qiáng)度用紙配置流程圖。

      （一級(jí)標(biāo)題）紙箱抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式

      　　紙箱的抗壓強(qiáng)度由紙箱裝箱后的總重量、堆碼層數(shù)和安全系數(shù)決定。紙箱抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式如下：
      P＝G×(n-1) ×K
      P表示紙箱空箱抗壓
      G表示單個(gè)裝箱后的總重量
      n表求紙箱裝機(jī)后的堆碼層數(shù)
      K表示安全系數(shù)
      舉例：
      一款紙箱裝箱后總重量為15kg、其堆碼層數(shù)規(guī)定為9層，其安全系數(shù)設(shè)定為5.5，則其抗壓值應(yīng)為多少？
      題解 代入公式P＝G×(n-1) ×K
      ＝15×8×5.5
      ＝660kg
      安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法

      　　紙箱在流通過(guò)程中所受的影響，除了堆碼的重量外，還受堆放時(shí)間?p溫濕環(huán)境?p內(nèi)裝物水分?p振動(dòng)沖擊等因素的影響，考慮到這些因素都會(huì)造成紙箱抗壓強(qiáng)度下降，因此必須設(shè)定一個(gè)安全系數(shù)，確保紙箱在各種因素的作用下，抗壓強(qiáng)度下降后仍有足夠的能力承受堆碼在其上面紙箱的重量。

      　　一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)裝物可以承受一定的抗壓，且內(nèi)裝物為運(yùn)輸流通過(guò)程較簡(jiǎn)短的內(nèi)銷(xiāo)品時(shí)，安全系數(shù)設(shè)為3～5左右。內(nèi)裝物本身排放出水分，或者內(nèi)裝物為易損的物品，堆碼時(shí)間較長(zhǎng)、流通環(huán)節(jié)較多，或者保管條件?p流通條件惡劣時(shí)，安全系數(shù)設(shè)為5～8。

      　　安全系數(shù)可以在各種各樣的導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度降低的主要因素確定的前提下，根據(jù)一定的方法計(jì)算出。
                   1
      K＝-----------------------------
      (1-a)(1-b)(1-c)(1-d)(1-e)…
      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(guò)程導(dǎo)致的降低率
      e：其它
      舉例：
      a：溫濕度變化導(dǎo)致紙箱壓降低率為40%
      b：堆放時(shí)間導(dǎo)致的降低率為30%
      c：堆碼方法導(dǎo)致的降低率為20%
      d：裝卸過(guò)程導(dǎo)致的降低率為10%
      e：其它因素導(dǎo)致的降低率為10%

      則安全系數(shù)
                          1
      K＝---------------------------------------＝3.67
      (1-0.4)(1-0.3)(1-0.2)(1-0.1) (1-0.1)

      表四 安全系數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)表
      裝箱后溫濕度環(huán)境變化
      溫濕環(huán)境裝箱后從出廠到銷(xiāo)售過(guò)程中，存儲(chǔ)于干燥陰涼環(huán)境裝箱后通過(guò)陸路流通，但紙箱所處的溫濕環(huán)境變化較大裝箱后入貨柜，走海運(yùn)出口
      抗壓強(qiáng)度減損率 10% 30% 60%
      裝箱后堆碼時(shí)間長(zhǎng)短
      堆碼時(shí)間 堆碼時(shí)間不超過(guò)1個(gè)月 堆碼1~2個(gè)月左右堆碼時(shí)間3個(gè)月以上
      抗壓強(qiáng)度減損率 15％ 30％ 40％
      裝箱后堆放方法
      堆放方法紙箱采用角對(duì)角平行式堆碼紙箱堆放時(shí)不能箱角*對(duì)齊，但堆放整齊紙箱雜亂堆放
      抗壓強(qiáng)度減損率 5％ 20％ 30％
      裝卸流通過(guò)程
      裝卸流通情況流通過(guò)程中僅裝卸一次，且裝卸時(shí)很少受到撞擊雖經(jīng)多次裝卸，但裝卸時(shí)對(duì)紙箱撞擊較少?gòu)墓S到超市需經(jīng)過(guò)多次裝卸，且運(yùn)輸裝卸過(guò)程中常受撞擊
      抗壓強(qiáng)度減損率 10％ 20％ 50％

      其它需考慮的因素

      　　其它影響因素糊料加入了防水耐潮的添加劑（安全系數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)可從溫濕環(huán)境對(duì)抗壓的影響中減去）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)度減損率 -10％ 60％
      綜合舉例
      有一款紙箱，紙箱裝貨后總重量為18kg，紙箱zui高堆碼層數(shù)為5層，紙箱為單色印刷、兩側(cè)嘜各有一個(gè)手挽，通過(guò)貨柜船運(yùn)到美國(guó)，要求坑型為BC坑，尺寸為415
      cm×124 cm×230cm，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其用紙配置。

      題解：

      *步：設(shè)定安全系數(shù)
      因是通過(guò)貨柜出口，則設(shè)定溫濕度變化導(dǎo)致紙箱壓降低率為60％，設(shè)定堆放時(shí)間導(dǎo)致的降低率為30％，堆碼方法導(dǎo)致的降低率為20％；裝卸情況未做特殊說(shuō)明，設(shè)定裝卸過(guò)程導(dǎo)致的降低率為20％。
      則其安全系數(shù) 1
      K＝---------------------------------＝5.6
        (1-0.6)(1-0.3)(1-0.2)(1-0.2)
      第二步：推算抗壓強(qiáng)度
      根據(jù)抗壓設(shè)計(jì)公式 P=G×(n-1) ×K
      則該款紙箱的抗壓值應(yīng)為 P=18×（5-1）×5.6
      =403kg（3955N）
      第三步：根據(jù)印刷加工工藝對(duì)抗壓強(qiáng)度進(jìn)行修正
      因紙箱為單色印刷、兩邊各打一手挽，所以需對(duì)推算的抗壓強(qiáng)度預(yù)以修正，以補(bǔ)償印刷加工工藝給抗壓帶來(lái)的減損。根據(jù)《紙箱抗壓強(qiáng)度值修正表》，單色印刷使抗壓減少6％，手挽使抗壓減少20％，則紙箱抗壓強(qiáng)度應(yīng)設(shè)定為：
      3955×（1+26％）＝4983N
      第四步：根據(jù)抗壓強(qiáng)度推算公式反推出紙板邊壓強(qiáng)度
      根據(jù)尺寸可知周長(zhǎng)為1.078m，根據(jù)坑型可知紙板厚度為0.0065m，已知紙箱抗壓要求為3559N。
      則代入紙箱抗壓推算公式：
      B＝5.874×E× T×C
      4983＝5.874×E× 1.078×0.0065
      E＝10135N/m
      則紙板的用紙配置必須達(dá)到10135N/m的邊壓才能滿(mǎn)足該款紙箱的要求。
      第五步：zui后確定合理的用紙配置
      　　根據(jù)邊壓強(qiáng)度公式，紙板的楞型，并結(jié)合工廠原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度參數(shù)確定zui合理的用紙配置，在此不作列舉。
      紙箱抗壓測(cè)試

      　　紙箱抗壓測(cè)試方法是將紙箱置于壓力試驗(yàn)機(jī)上，以一定的速度在其頂部（或底部）均勻地施加壓力，以此評(píng)定紙箱承受外部壓力的能力也即紙箱對(duì)內(nèi)裝物的保護(hù)能力。紙箱壓力實(shí)驗(yàn)也叫做壓縮試驗(yàn)，是對(duì)紙箱性能的zui基本測(cè)試。此項(xiàng)試驗(yàn)還可以測(cè)定紙箱在不同狀態(tài)下的抗壓能力。

      紙箱抗壓測(cè)試方法

      　　紙箱的壓力試驗(yàn)采用的設(shè)備為紙箱壓力試驗(yàn)機(jī)，這種試驗(yàn)機(jī)有兩塊面積較大加壓板，常見(jiàn)上下壓板的面積有1.5m×1.5m或1m×1m兩種規(guī)格。兩塊加壓板中，有一塊是支承板，其位置可根據(jù)試樣的尺寸來(lái)調(diào)整，使它具有適合的高度，然后把它緊固?。涣硪粔K是加壓板，可沿導(dǎo)桿（立柱）滑動(dòng)，向試樣施加壓力。

      　　試驗(yàn)機(jī)的zui大工作能力為50KN（5000kgf），加壓板移動(dòng)速度為10mm/min，也有采用1
      英寸/分鐘的。設(shè)備應(yīng)附有測(cè)量精度不低于±0.5mm的位移指示裝置，有些試驗(yàn)機(jī)帶有自動(dòng)記錄儀，可自行記錄載荷——變形曲線(xiàn)。

      　　紙箱對(duì)溫濕環(huán)境比較敏感，溫濕度不同，紙箱的水分含量也不同。而水分則對(duì)抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生很大影響，即使同一紙箱，水分含量差異較大，測(cè)得的抗壓值也存在較大差異。因此，為保證獲得客觀真實(shí)的測(cè)試結(jié)果，測(cè)試前須對(duì)測(cè)試試樣進(jìn)行溫濕平衡處理。具體操作辦法是將試樣置于23±1?C
      ?p52 ±2%RH的標(biāo)準(zhǔn)溫濕環(huán)境，直至試樣水分含量不再發(fā)生變化，一般試樣的處理時(shí)間需12小時(shí)以上。

      　　整個(gè)抗壓測(cè)試大致分為三個(gè)階段，首先是預(yù)壓階段，給紙箱先行施加一個(gè)220N的壓力，以保證紙箱的加壓板充分接觸；其次是紙箱受壓變形的階段，此時(shí)紙箱在壓力下慢慢變形，試驗(yàn)機(jī)顯示的壓力值穩(wěn)步上升，但紙箱未出現(xiàn)損壞跡象；第三個(gè)階段是紙箱的壓潰階段，此階段的主要表征是壓力值瞬間下降，紙箱變形量突然加大，這時(shí)顯示的壓力值即為紙箱的抗壓強(qiáng)度。

      　　抗壓測(cè)試的試樣一般不少于三個(gè)，試樣不能有破損，折痕，脫膠等缺陷。測(cè)試結(jié)果為各測(cè)試值的平均數(shù)，但如果測(cè)試值中有一個(gè)存在明顯偏差，則應(yīng)預(yù)以剔除后再取平均值。
      快速準(zhǔn)確地測(cè)出紙箱抗壓值的技巧

      　　抗壓測(cè)試的試樣預(yù)處理時(shí)間很長(zhǎng)，而越來(lái)越短的交貨期則要求紙箱在生產(chǎn)出來(lái)后立即知道準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，很多紙箱廠對(duì)此深感頭痛。在此，筆者提供一種不經(jīng)溫濕平衡處理，快速而準(zhǔn)確地測(cè)算出紙箱抗壓的方法。經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，得出的結(jié)果跟溫濕平衡處理后測(cè)試的結(jié)果非常接近。

      　　進(jìn)行快速測(cè)算，需要的設(shè)備除了紙箱抗壓測(cè)試儀外，還需要數(shù)配備一臺(tái)數(shù)字式水分測(cè)試儀，該儀器須可即時(shí)得到測(cè)試結(jié)果，且準(zhǔn)確度在±0.5℃以?xún)?nèi)。

      　　測(cè)試方法是測(cè)出紙箱的抗壓強(qiáng)度及紙板水分含量，然后根據(jù)《水分含量及抗壓關(guān)系對(duì)照表》推算出紙箱的抗壓值（見(jiàn)附表五）。

      　　經(jīng)測(cè)試證明，紙箱在標(biāo)準(zhǔn)溫濕環(huán)境平衡后水分含量為8％，故可以認(rèn)定紙箱水分為8％時(shí)，測(cè)得的抗壓值為真實(shí)值（基準(zhǔn)值）。若紙箱水分含量超過(guò)8％，其抗壓強(qiáng)度會(huì)有不同程度的下降，且其下降的幅度與水分含量存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，我們測(cè)出抗壓值及水分含量后，根據(jù)對(duì)照表中的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可換算出平衡后的抗壓值。

      表五 水分含量與抗壓關(guān)系對(duì)照表
      紙板含水量% 8 9 10 11 12 13 14 15 16
      抗壓強(qiáng)度指數(shù)% 100 90 81 73 66 59 53 48 43
      舉例

      有一款試樣未經(jīng)溫濕平衡處理的紙箱，測(cè)得其空箱抗壓強(qiáng)度為6250N，紙板水份含量為10%，試推算其正確的抗壓值。
      通過(guò)查表可得，紙箱的水分含量為10％時(shí)，此時(shí)抗壓強(qiáng)度的測(cè)試值是真實(shí)值的81％。
      設(shè)抗壓強(qiáng)度真實(shí)值為R，則R＝6250/81％
      ＝7716N
      則可推知試樣經(jīng)過(guò)溫濕平衡處理后的抗壓強(qiáng)度為7716N

      紙箱抗壓與高溫高濕

      　　在我國(guó)的珠三角地區(qū)，由于大多數(shù)商口采用貨柜裝載并通過(guò)海運(yùn)出口的方式，在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十天的海運(yùn)途中，貨柜里面的溫濕度可高達(dá)45?C、93％RH，此時(shí)紙箱的承壓力比正常狀況下降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(xiàn)部位的漿糊為固態(tài)，但如果紙箱長(zhǎng)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)致紙箱抗壓急劇下降。

      　　為保證出口紙箱在高溫高濕條件下仍然有足夠的抗壓能力，在客戶(hù)的推動(dòng)下，有些紙品廠開(kāi)始增加紙箱高溫高濕性能這一測(cè)試項(xiàng)目。紙箱高溫高濕的測(cè)試方法是將紙箱封箱后放入高低溫交變濕熱箱內(nèi)，設(shè)定溫濕度為45?C?p93％RH，在箱頂上堆放砝碼，砝碼重量為空箱抗壓值1/4～1/6，觀察其承受重壓的時(shí)間。

      　　一些紙箱廠為保證紙箱在高溫高濕狀態(tài)下能承受住一定的堆碼重量，被迫采用拔高紙箱抗壓強(qiáng)度的方法，造成了用紙成本的大幅增加。近兩年來(lái)，在糊料中加入交聯(lián)劑和穩(wěn)定劑來(lái)提高紙箱耐高溫高濕性的做法得到廣泛認(rèn)可。交聯(lián)劑是一種高分子聚合物，加入糊料后其分子會(huì)取代淀粉分子中的羥基，形成穩(wěn)定的交聯(lián)。由于交聯(lián)劑分子的反應(yīng)過(guò)程是比較緩慢且過(guò)程不可逆的，所以其粘合及防潮效果在紙板離開(kāi)生產(chǎn)線(xiàn)后會(huì)逐步增強(qiáng)，反應(yīng)*后就*疏水，形成堅(jiān)固而防潮的漿膜，從而賦予紙板良好的抗高溫高濕性能。

      　　此外，淀粉分子被交聯(lián)劑分子包圍，增強(qiáng)了抗熱和抗剪切的能力，從而在循環(huán)過(guò)程中保持粘度的穩(wěn)定性。由于淀粉分子中羥基被取代，由親水性變?yōu)槭杷?，所以干燥時(shí)易脫水，提高了干燥速度，進(jìn)而提高車(chē)速。交聯(lián)劑分子易親和纖維分子，還可以幫助提高粘合強(qiáng)度。
      　　　
      　　近三年來(lái)，改善紙板性能的糊料添加劑紛紛面世，粗步估計(jì)，目前市面上有不低于20多個(gè)品種，但質(zhì)量良莠不齊。僅以起防水耐潮作用的樹(shù)脂類(lèi)添加劑為例，已有近10個(gè)品牌，價(jià)格方面也千差萬(wàn)別，一些價(jià)格便宜的添加劑，其固含量只有30%，糊化時(shí)間竟長(zhǎng)達(dá)幾分鐘；而一些進(jìn)口的品牌，價(jià)格雖然高一些，但固含量超過(guò)50%，糊化時(shí)間則不到1分鐘，zui快甚至只需40秒。還有，紙箱廠一定要根據(jù)客戶(hù)需求、設(shè)備狀況、原紙規(guī)格及員工素質(zhì)等方面的情況考慮選用何種添加劑，而且還要考察供應(yīng)商的專(zhuān)業(yè)水平及售后服務(wù)情況，因?yàn)槿粝氚岩环N添加劑產(chǎn)品的作用充分發(fā)揮出來(lái)，并不是簡(jiǎn)單地“倒進(jìn)去用就行了"，里面蘊(yùn)含著相當(dāng)多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。