瓦楞紙箱基礎知識 青島萬匯遮陽用品有限公司製程中心謝證德2010 12 29 一般瓦楞紙的型態 瓦楞紙箱的構成 瓦楞紙板是由面紙 里紙 芯紙和加工成波形瓦楞的瓦楞紙通過粘合而成 根據需求 瓦楞紙板可以加工成單面瓦楞紙板 三層瓦楞紙板 五層 七層 十一層等瓦楞紙板 單面瓦楞紙板 一般用作商品包裝的貼襯保護層或制作輕便的卡格 墊板以保護商品在貯存的運輸過程中的震動或沖撞 三層和五層瓦楞紙板在制作瓦楞紙箱中是常用的 目前 許多三層或五層瓦楞紙板制作的瓦楞紙箱或瓦楞紙盒已堂而皇之的直接上了銷售柜臺 成了銷售包裝 七層或十一層瓦楞紙板主要為機電 烤箱 家俱 摩托車 大型家電等制作包裝箱 近年來 根據環保的需要和國家相關政策的要求 這類瓦楞紙板制作的商品包裝 有逐漸取代木箱包裝的趨勢 瓦楞紙板的楞形 有四種分別是 型楞 型楞 型楞和 型楞 型楞制成的瓦楞紙板具有較好的緩沖性 富有一定的彈性 型楞較 型楞次之 但挺度和抗沖擊性優于 型楞 型楞排列密度大 制成的瓦楞紙板表面平整 承壓力高 適于印刷 型楞由于薄而密 更呈現了它的剛強度 瓦楞的波形形狀 構成瓦楞紙板的波形瓦楞紙的楞形形狀分為 形 形和 形 形瓦楞波形的特征是 平面抗壓力值高 使用中節省粘合劑用量 節約瓦楞原紙 但這種波形的瓦楞做成的瓦楞紙板緩沖性差 瓦楞在受壓或受沖擊變霰后不容易恢復 形瓦楞波形的特征是 著膠面積大 粘結牢固 富有一定彈性 當受到外力沖擊時 不象 形楞那樣脆弱 但平面擴壓力強度不如 形楞 根據 形楞和 形楞的性能特點 目前已普遍使用綜合二者優點制作的 形瓦楞輥 加工出來的波形瓦楞紙 既保持了 形楞的高抗壓力能力 又具備 形楞的粘合強度高 富有一定彈性的特點 瓦楞紙的波型 瓦楞紙板的表示方法 1 1 原紙等級 定量 紙板層數 楞型表示法表示公式 外面紙等級 外面紙定量 瓦楞芯紙等級 瓦楞芯紙定量 內面紙等級 內面紙定量 瓦楞楞型 F這是表示最完全也最復雜的一種方法 例 B 210 A 125 B 210AF表示內 外面紙均為定量210g m2的B等箱紙板 芯紙為A等定量125g m2的A楞紙板 瓦楞紙板的表示方法 2 2 原紙定量 瓦楞層數 楞型表示法表示公式 外面紙定量 芯紙定量 內面紙定量 瓦楞芯紙定量 瓦楞層數 瓦楞楞型層數用1或2表示 1表示單層瓦楞 2表示雙層瓦楞例 293 240 151 1C表示外面紙 內面紙 芯紙定量分別為293 240 151g m2的C楞單瓦楞紙板 瓦楞紙板的表示方法 3 紙板代號表示法表示公式 紙板代號 紙板類別號 同類紙板序號紙板代號用S或D S表示單瓦楞 D表示雙瓦楞 該表示方法最簡單 例 S 1 1表示單瓦楞1類1號紙板 有對應的技術指標 紙箱測試的基礎知識 紙箱的測試 大概有邊壓 耐破 平壓 戳穿 粘合剝離 水份 抗壓等基本測試 延伸測試有吸水性 挺度 防潮性能 印刷耐磨性 豎壓等一系列測試 各項測試的意義 1 邊壓強度測試的意義 直接影響瓦楞紙箱的支撐強度 瓦楞紙箱承受重力主要是靠楞 邊壓即是考核楞強度的最佳途徑 影響瓦楞紙板邊壓強度的主要因素 瓦楞紙板的生產工藝 瓦楞紙板的結構 瓦楞紙板的楞形 瓦楞粘合劑的影響 邊壓強度的定義 在瓦楞方向上 一定高度 25mm 的瓦楞紙板 單位長度 100mm 所能承受的垂直均勻增大 12 5mm min 的力 稱為瓦楞紙板的邊壓強度 2 耐破強度測試的意義 影響瓦楞紙箱的側支撐強度 瓦楞紙箱防護產品 耐破即是考核紙板單位面積所能承受均勻增大的最大壓力值 該測試是考察紙箱在實際運輸環境中承受靜態的局部擠壓的能力 耐破強度的定義 瓦楞紙板單位面積所能承受的均勻增大的最大壓力值為瓦楞紙板的耐破強度 3 戳穿強度測試的意義 考核紙板耐外部突然沖擊所能承受的能量 戳穿強度的定義 一定形狀的角錐穿過瓦楞板所做的功 所顯示的能量稱為瓦楞紙板的戳穿強度 4 粘合強度測試的意義 粘合強度不足容易造成分層 大大降低紙箱抗壓強度 粘合強度的定義 瓦楞紙板的面 里 芯紙和波形瓦楞紙的楞峰粘合程度 在一定單位長度內經分離測試所能承受的最大剝離力 5 厚度測試的意義 如果紙板在加工過程中 瓦楞高度損失過大 例如經過模切 即壓痕 開槽或者印刷 就會大大降低紙箱的抗壓強度 因此保持瓦楞紙板的厚度應成為生產過程著重把握的一環 厚度測試的定義 瓦楞紙板在一定壓強下所表現出來的高度即稱為厚度 6 瓦楞紙箱抗壓強度的意義 考核紙箱可承受最大壓力值 紙箱包裝設計的產品保護強度 檢驗紙箱是否可承受堆碼重量 瓦楞紙箱抗壓強度的定義 以勻速增加位移所產生的力壓縮紙箱 紙箱所能夠承受的最大力值稱為抗壓強度 抗壓強度合格判定 當所測三個樣箱的抗壓力值均大于標準抗壓力值時 該項試驗為合格 若其中有一個樣箱不合格 則該項試驗為不合格 7 其它測試 平壓強度測試 ISO3035 64 5cm232 2cm2單位面積所能承受的力 彎曲挺度測試 IS05628 四點挺度 計算變形測力 表面潑水度 JIS P8137 參考潑水度標準板 豎壓強度測試 JIS Z0403 2 專用夾具 專用切刀 防潮性能測試 GJB1109A 250mm 250mm4塊 50度90 RH48h 前后水份差不大于5 瓦楞紙箱尺寸 瓦楞紙箱尺寸 內尺寸 取決于內包裝物的最大外尺寸 內包裝物的數量及裝箱排列方式 內包裝物的種類 外尺寸 量取紙箱相對兩箱面外側的垂直距離 制造尺寸 即紙箱未成型前的展開尺寸 測量展開后的底紙面 尺寸間相互關系 a 外尺寸 內尺寸 2 紙板厚度 實際上還要考慮制造過程的厚度損失 b 制造尺寸 外尺寸 系數 此系數一般取決于紙板的層數與材質 C 實際上還必須參考不同客戶的特點適當采取上下偏差 D 紙箱尺寸設計一般有兩種途徑 依據內包裝物的最大外徑及排列方式設計紙箱的內徑 依據標準貨柜的內部空間尺寸設計紙箱的外徑 瓦楞紙箱各部名稱 代號及英文對照 瓦楞紙箱各部名稱 代號及英文對照名稱代號英文對照長LLength寬BBroad高HHeight側面PsSidePanel端面PeEndPanel搖蓋FFlap外搖蓋FoOuterFlap內搖蓋FiInnerFlap接合處JJoint 瓦楞紙板和瓦楞紙箱的質量檢驗 共分三大類 1 外觀檢驗 2 瓦楞紙板和瓦楞紙箱的性能測試 3 瓦楞紙箱的型式試驗 瓦楞紙箱的外觀檢驗 按SN T0262 93 出口商品運輸包裝瓦楞紙箱的質量檢驗 一 分類按照最大內綜合尺寸 內裝物的最大質量及使用瓦楞紙板的種類 將瓦楞紙箱分為八種 見表二十二 二 檢驗項目和技術要求 外觀檢驗項目規定為十一種 其中八種為輕缺陷 三種為重缺陷 輕缺陷的項目為 標志 印刷 壓痕線 刀口 箱釘 結合 裱合和搖蓋耐折 重缺陷的項目為內尺寸 厚度和含水率 見表二十三 外觀檢驗方法 檢驗器具有 鋼卷尺 內徑尺 木直尺 靠規 割紙刀具等 內徑尺寸的檢驗首先的瓦楞紙箱支撐成型 一端搖蓋合攏 相鄰面夾角成90 緊靠在靠規上 箱內用壓板使內搖蓋緊貼 箱頂部外搖蓋打開 把直尺水平放在內搖蓋上 然后用內徑尺量取底部直尺底面的距離 即為內徑尺寸的高 用內徑尺在接舌上距箱口50mm處或第一至第二釘距中間量取箱體內長方向的兩端之間的距離 即為內徑尺寸的長 用內徑尺量取箱體內寬方向的兩之間的距離 即為內徑尺寸 含水率的檢驗 含水率的檢驗目前大多使用針插式或矽膠接觸式木材測濕儀 檢驗時將測濕儀的測試探頭直接接觸瓦楞紙箱的表面或插入瓦楞紙板 通過連續對樣品的測量 最后求得算術平均值 即為檢驗結果 為了確保測濕儀檢驗的結果準確可靠 可使用烘箱測定法和測濕儀測試的結果相比較 比較測試法 比較辦法是把選定的試樣 撕成小薄片 用精度為0 001克的天平稱重50克并記錄m1 同時立即松散地放入已知質量的鋁合中置于103 2 的恒溫箱中烘三小時 然后稱取第一次重量 再恒溫一小時 稱取第二次重量 當兩次重量差不大于0 1克時 可謂達到恒重 并記錄m2 按下列公式計算出試樣的含水率 x m1 m2 m1 100 式中 x 含水率 m1 干燥前試樣質量g m2 干燥后試樣質量g 測濕儀測試的數據和恒溫后稱重的數據相比較 兩數據一致辭時 說明測濕儀所測數據精度準確 為了確保無誤 這樣的對比較試驗可連續作2 3次 厚度的檢驗 測量瓦楞紙板兩側平面之間的距離所得的值為瓦楞紙板的厚度 測量瓦楞紙板的厚度時 按要求從三個樣箱的上 下搖蓋或沒有印刷 沒有壓痕和破損的箱體上每只樣箱上取四塊共十二塊規格為250mm 200mm的試樣 在恒溫恒濕環境條件下處理24小時后作試驗 恒溫恒濕的環境條件是 溫度23 2 相對濕度50 5 測試瓦楞紙板的厚度時 試樣的邊緣與園形扇盤的邊緣之間的最小距離不小于50mm 每次測試前應使上 下測頭緊貼調零 顯示數字穩在零位后方可進行測試 讀取測試值時 不允許將手置放在儀器或試樣上 瓦楞紙楞板和瓦楞紙箱的性能測試 性能測試共四項 邊壓強度 edgecompressiontesting 耐破強度 BurstingStrength 戳穿強度 新的國家標準GB6544 1999已經取消了對紙板戳穿強度的要求 原標準GB6544 1986 抗壓強度 性能測試的預處理 預處理條件及試驗環境 按GB4857 2規定 在溫度23 2 相對濕度50 5 環境中預處理24h 并在此條件下進行試驗 試樣的載取 取三個經溫 濕度處理的樣箱 用于載取邊壓 戳穿 耐破 粘合強度試驗的樣塊 戳穿試驗樣塊12塊 從每個樣箱壁上載取4塊 不小于 175 175 mm的試樣 耐破試驗樣塊12塊 從每個樣條壁上載取4塊不大于 140 140 mm 無水印 折痕或明顯損傷的試樣 粘合試驗樣12塊 從每個樣箱壁上載取4塊 瓦楞方向為短邊 25 80 mm 誤差 1mm的試樣 邊壓試驗樣塊9塊 從每個樣箱無機械壓痕 印刷痕跡和損壞的部位 載取3塊 瓦楞方向為短邊 25 100 mm 誤差 0 5mm的試樣 邊壓強度 單位 N m 一定寬度的試樣 單位長度所能承受的壓力大小稱為邊壓強度 瓦楞紙箱的邊壓強度是指承受平行于瓦楞方向壓力的能力 按照有關的標準 進行邊壓強度檢測時從3個紙箱中 每個分別切取3塊無機械壓痕 無印刷痕跡和損壞的試樣 試樣的瓦楞方向應為短邊 試樣規格為25mmx100mm 誤差 0 5mm 要求取樣器的刀口應保持鋒利 并且刀片安裝位置合適 刀刃口與刀槽所成角度可調整至45度 此外 刀尖不可碰擦到刀槽底部 防止刀口彎曲變形 以避免切取的試樣邊緣瓦楞損壞和起毛而影響檢測的準確性 邊壓強度的換算公式為 R F 1000 L式中 R為瓦楞紙板的邊壓強度 用N m表示 F是試樣壓潰時讀取的力值 L是試樣長邊的尺寸 單位是mm 原紙的環壓強度和紙板的粘合強度在很大程度上決定著紙板的邊壓強度 結果以平均值表示 耐破度 Kg cm2 瓦楞紙板的耐破強度是指在一定的檢測條件下 單位面積所能承受的垂直于試樣表面的均勻增加的最大壓力 單位是Kpa 耐破度的測定常用試樣夾盤系統進行 檢測時將試樣置于膠膜上并用試樣夾夾緊 然后均勻地施加壓力 測定時為防止試樣滑動 試樣夾盤應具有不低于690kPa的夾持力 在壓力下試樣與膠膜一起自由凸起 直至試樣破裂 試樣的耐破度即為此時施加力的最大值 取樣時要切取沒有水印 折子 皺紋 損傷 規格為140mmx140mm的試樣12塊 即從3個樣箱中 每個各取4塊 試樣的一邊應與瓦楞方向平行 耐破強度檢測時 將試樣分成兩組 一組以正面貼向橡膠膜 另一組反面貼向橡膠膜進行檢測 當試樣被壓破時 讀取檢測數值 為保證結果的準確性 可以所有測定值的算術平均值來表示耐破度的大小 結果的精密程度決定于試樣的均勻程度和其他一些因素 如壓力表的誤差 夾持力的情況 加壓速率 系統中有無空氣 膠膜的情況等 耐破強度與原紙的纖維韌性 硬度和紙質的厚度 緊度 含水率以及紙板的粘合強度等有一定的關系 測試時必須在所規定的標準溫 濕度條件下進行 抗壓強度 1 瓦楞紙箱的抗壓強度是指在壓力試驗機均勻施加動態壓力的情況下直到箱體破損所能承受的最大負荷及變形量 抗壓測試過程分四個階段 第一是預加負荷階段 以確保紙箱與抗壓機壓板接觸 第二階段時橫壓線被壓下 此時負荷略有增加 變形量變化很大 第三是紙箱側壁受壓階段 此時負荷增加快 變形量增加緩慢 第四階段紙箱被完全破壞 此時為紙箱的壓潰點 紙箱的整個承壓過程中主要是四個角受力 約占整個受力總量的三分之二 所以在生產過程中 我們應盡量減少對紙箱四個角周圍瓦楞的破壞 抗壓強度 2 紙箱的抗壓強度分為有效值與最終值 抗壓測試時力值的變化有時是由慢到快直接至潰點 有的是平穩遞加至潰點 長期的抗壓測試表明 力值的變化有時有一定的緩沖性 即當力值與變形量增加到一定程度后 施力停止而變形量繼續增加 經過一段時間以后 力值繼續增加 直至紙箱的潰點 可以把緩沖前的力值稱為有效力值 緩沖前的變形量稱為有效變形量 緩沖以后 雖然力值可以繼續增加 但是紙箱已開始變形 不能達到使用要求了 所以判定紙箱抗壓強度好壞的標準應該是抗壓測試時的有效力值 抗壓強度 3 一般三層 楞箱變形量在10mm以下 三層 楞箱變形量在7mm以下 三層 楞箱變形量在9mm以下 五層 楞箱變形量在18mm以下 測試力值應達到抗壓強度的有效力值 紙箱的質量越好 抗壓強度的有效力值越高 有效值和最終值的偏差越小 分析瓦楞紙箱的抗壓強度一般要通過多個實驗 個 的平均值來表示 每個實驗數據之間的偏差越小 紙箱的抗