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不同瓦楞型对纸箱抗压强度的影响

【摘要】:结果是,所有供应商所送的纸箱,在入仓前,检测空箱抗压强度指标时,全部不达标。我们将7款不同楞型的瓦楞纸箱,按国家标准规定,放入温度23℃、相对湿度50%的恒温恒湿试验箱中24小时,然后迅速测量它们所受的压力峰值及变形量,并自动记录下这些数据。而对双瓦楞纸箱而言,如苛求抗压强度时,应优选AB或BC楞,而E楞与其他楞型的组合,不应考虑其中。

常用瓦楞纸板的楞型有很多,如:单瓦楞有A、B、C、E等,双瓦楞有AB、BC、BE等。三瓦楞有ABC、AAA等。

它们有的缓冲性、适印性好,有的刚性、强度高,设计员在选择具体楞型时,会视纸箱内装物的形态重量、箱型结构、运输方式、存储时间、包装成本等诸因素来综合考量。

例如,有家著名的润滑油生产企业,他们的重载荷纸箱,由于摇盖回弹大、封箱困难等原因,所以将一惯使用的纸箱由BC楞改成BE楞,而用材、基础加工条件、抗压强度指标值等维持不变。结果是,所有供应商所送的纸箱,在入仓前,检测空箱抗压强度指标时,全部不达标。为此,客户迫切希望供应商能诠释“楞型与抗压”之间的机理和关系。

经寻找大量论文、专著等资料后,只发现一些零星数据,罕见这方面的研究成果,无法满足客户的需求,只能自己动手去进行实验和论证,我们具体的做法方案如下。

1.纸箱尺寸与材质

纸箱的制造尺寸:长×宽×高为437mm×236mm×302mm(该润滑油厂的主打产品)。

楞型设置:单瓦楞(A楞、B楞、C楞、E楞),共四款(每款10件)。双瓦楞(AB楞、BC楞、BE楞),共三款(每款10件)。

材质定量:单瓦楞为200g/m2+120g/m2+200g/m2,双瓦楞为200g/m2+120g/m2+120g/m2 +120g/m2+200g/m2

2.抗压强度值的测定结果

抗压强度值,是反映纸箱内在强度质量及安全性的综合指标,又俗称“空箱抗压强度”。

我们将7款不同楞型的瓦楞纸箱,按国家标准规定,放入温度23℃、相对湿度50%的恒温恒湿试验箱中24小时,然后迅速测量它们所受的压力峰值及变形量,并自动记录下这些数据。

如图5-9-1所示,单瓦楞纸箱(A楞、C楞、B楞、E楞),它们各款的平均抗压强度值,分别为2784N,2421N,2067N,1417N。

图5-9-1 单瓦楞纸箱的抗压强度

结论:

抗压强度值A楞大于C楞大于B楞大于E楞;

A楞的抗压强度值是C楞的1.15倍,是B楞的1.35倍,是E楞的1.96倍;再如图5-9-2所示,双瓦楞纸箱(AB楞、BC楞、BE楞)的平均抗压强度值,分别为5288N,5024N,3921N。

图5-9-2 双瓦楞纸箱的抗压强度

结论:

抗压强度值AB楞大于BC楞大于BE楞;

AB楞和BC楞的抗压强度相差不大,但AB楞却是BE楞的1.35倍,BE楞的抗压强度下降显著。

3.楞型与成本的比较

表5-9-1说明的是,在配材、尺寸、箱型、加工等因素相同的情况下,各种楞型的抗压强度值与成本之间的关系。

表5-9-1 瓦楞纸箱不同楞型抗压强度、成本之间的关系

由此可见,在实际生产过程中,对于单瓦楞纸箱,如注重抗压强度,应优选A或C楞,因为瓦楞越高而宽,其缓冲性能佳、抗压强度好,如果考虑其印刷适性以及经济性,优选B或C楞(E楞一般不单独应用于运输包装)。

而对双瓦楞纸箱而言,如苛求抗压强度时,应优选AB或BC楞,而E楞与其他楞型的组合,不应考虑其中。

4.结束语

俗话说“立木顶千斤”,如果用筷子来顶千斤,结果是可想而知的,原因是它们的粗细不同。

同样道理,将粗瓦楞和细瓦楞来比较,它们的承重能力也完全不一样,国内在这方面研究甚少,而在国外,却已将它们写进了相关标准,在欧盟DIN 55468—1(2004年版)标准中,强调的两点,是很有道理的。

①单瓦楞B楞纸板物理指标,应比C楞、A楞低10%。

②E楞及组合,不适宜用作常规的物理性能测试。

当然,在研究楞型与抗压强度关系时,还会涉及纸箱其他的一些物理性能。

如细瓦楞的边压强度,由于楞型低而密,单位长度中瓦楞个数多,所以它的边压强度值却不降反升。

又如,不同楞型的耐破强度值则相差无几,因为它主要取决于面纸和里纸(双瓦楞还含中纸)的耐破强度值之和,与瓦楞芯纸的质量等级、楞型大小的关系并不大。

综合前面所叙,当必须确保纸箱抗压强度的前提下,只因摇盖回弹而将BC楞(较粗瓦楞)改为BE楞(细瓦楞),那大可不必,因为解决摇盖回弹的方法有很多(详见第五章第5节)。