第四课 瓦楞纸板箱陕西科技大学.doc

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1、第四课 瓦楞纸板箱4.1历史回顾目前，瓦楞纸箱是在商业上应用最广泛的一种货运容器。1856年，第一个有关生产瓦楞纸的专利在英国诞生了。1871年，阿尔伯特琼斯发明了无挂面瓦楞纸用于包装灯罩和诸如此类易脆的产品而获得了美国第一个包装用瓦楞纸的专利权。第一个用双挂面瓦楞纸板箱体作为货运包装的人是一个粮食生产商，1903年，美国法定货运分类组织接受瓦楞纸箱这类的包装容器为运输包装容器。在第一次世界大战末期，大概有20%的箱体是瓦楞或者密实纤维板，80%是由木箱组成。到了第二次世界大战末期，这个数字颠倒过来了，80%货运容器是由组合纸板组成。现在美国大概有770厂生产了总值超过了173亿美元的瓦楞包装

2、容器。其中，很多是从其他的厂买组合纸板，自己仅仅做印刷和裁切的sheet plant。货运容器合适的名字是箱体，而不是“纸盒”或者“箱子”，虽然这三个术语通常用于描述同一个类型的货运容器。铁路是最早的陆路货运方式。由于普通的运输工具不可避免的造成产品的损耗和破坏，他们最开始着眼于货运容器的质量问题。最早的关于瓦楞货运容器的构成规则是由美国铁路货运分类委员会于1906年制定的。这些规则经过了许多次的更新，仍然以统一货运分类的41条规则在使用。卡车运输业也应用了类似的规则作为国家机动车货运分类222项。一般来说，这个分类系统要求由铁路或者公路运输的箱体必须符合某些特定的构成要求。简单地说，这些规则

3、假设用于构建箱体的指定板等级取决于目标箱 体的重量和尺寸。箱体的结构将在箱体的底部戳印出来。早期规则中最重要的一点就是根据耐破度测试来确定瓦楞纸板的等级。这导致了五层面纸的克重从本质上建立起来，为此瓦楞纸板能够建立。直到现在这些规则仍然指导着瓦楞纸箱的设计。最后，运输方式和材料处理方法都改变了。纸箱的抗压强度成为首要考虑对象。耐破度测试是纸板的耐破能力的衡量方法，这个试验和纸张的抗拉伸强度有一定的关系，但是它和货运容器的堆码能力没有直接的联系。纸生产技术的进步使得我们有能力生产抗弯强度更大的纸张，但是这些并不一定需要符合现行的耐破度试验标准。边压测试被提为一种确定瓦楞纸板等级的更合理的测试方法

4、，因为它能够有你过来计算货运容器的预应力。经过多轮磋商，1991年，一套双重的等级评定系统正式生效，这套系统能够使得设计的瓦楞纸箱技能满足早期的耐破度测试标准，也能满足新的边压强度的标准。4.2瓦楞纸板1. 结构瓦楞组合板有两个主要的部分：面纸和芯纸。它们都是由一种叫货运容器纸板的特殊的厚纸加工而成。挂面纸板是黏附在芯纸上的平整的面纸。芯纸是在面纸之间的呈波纹型、有楞的纸板。（如图4.1）。图4.1瓦楞组合板以下的阐述将说明四种不同的组合板：2. 单面瓦楞纸板一层瓦楞芯纸粘在一层纸板（图4.2）。图4.2 单面瓦楞纸板 图4.3单楞双面瓦楞纸板3. 三层瓦楞纸板由一层芯纸和两层面纸贴合在一起而

5、形成的瓦楞纸板（图4.3）。也被称为三层瓦楞纸板。4. 五层瓦楞纸板由三层面纸和中间两层瓦楞芯纸组合而成（图4.4）。图4.4 双楞双面瓦楞纸板 图4.5 三楞双面瓦楞纸板5. 七层瓦楞纸板由四层瓦楞面纸和中间的三层芯纸组成（图4.5）。面纸一般是用牛皮纸在双流浆箱的长网纸机生产。瓦楞芯纸是单坑纸板，它一般包括硬木和回收纤维。瓦楞机把芯纸加工为波纹型并且用淀粉类粘结剂将它与面纸粘结起来。只有一层面纸的材料在一个轴方向是易弯曲的，常用于保护性的包装材料。6. 楞型早在几千年前，建筑师就明白利用合适曲度的拱形是建造跨度桥最有效的办法。瓦楞纸板的发明者们把芯纸制成拱形也是利用相同的原理。这些拱形被称

6、为瓦楞，如果用淀粉类黏合剂将它粘结在面纸上，它们就能抵抗各个方向的弯曲和压力。如果我们把一块多层纸板粘合在芯纸的端部，瓦楞纸就能成为承载量很大的刚柱。当我们给纸板面施压时，瓦楞之间的空隙就相当于保护包装容器内部产品的缓冲器。当产品遭受急剧的温度变化，瓦楞也能充当保护产品的绝热器。同时垂直的面纸给产品提供更大的强度，避免损坏。瓦楞形成了许多标准形状或者楞型（A,B,C,E,F,等）。A-楞是最早产生，也是最大的通用楞型。B-楞紧接着A-楞而产生，但是变得更小了。C-楞紧随其后也出现了，但是尺寸介于A和B之间。E-楞比B-楞更小，但是F-楞更小。除了上述的五种最常用的类型，既有在尺寸上比它们大或者

7、比它们小的新型的专用纸板也出现了。一般来讲，尺寸大的瓦楞能够传递更大的抗压强度和缓冲。小型瓦楞能够提高它们结构和外观上的表现，以便于销售。不同楞型的瓦楞能在一块多层纸板中同时使用。例如，在七层瓦楞纸板中，有可能其中一层芯纸是A楞，但是其他的两层可能是C-楞。混合楞型允许设计者根据抗压强度、缓冲强度和总厚度来设计纸板。图4.6列出了通用的楞型。图4.6 通用楞型（A,B,C,E,F,等）表4.1标明了四种标准楞型（例如，A-,B-,C-和E-楞）的尺寸。A是较好的楞，称为F楞或者微型楞，只有少许的厂家生产。压楞系数是压楞前的芯纸长度与压楞后瓦楞芯纸的长度之比；例如，生产1米长的A-楞纸板需要1.

8、54米的瓦楞芯纸。表4.1 标准楞外形特征楞型楞数/米楞数/英尺厚度压楞因子A10012030364.67mm(0.184in.)1.54B14516544502.46mm(0.097in.)1.32C12014036423.63mm(0.142in.)1.42E28031086941.19mm(0.047in.)1.27注意：不包含面纸。成品纸板是由面纸开始的各部分的克重来描述的。最外层的瓦楞纸是更平滑的成品。从瓦楞辊出来的内部凸起线通常是可见的。描述为205/127C/161的瓦楞纸板有下面一些部分：面纸=205克芯纸=127克，C-楞型里纸=161克7. 组合纸板等级可以用任何克重和厚度

9、的材料生产面纸和瓦楞芯纸。旧的北美货运法规要求促进了传统的等级的标准化（表4.2）面纸和芯纸用公制的克重来规定：没平方米的克重质量。“克重”指的是磅/每平方英尺的质量。有时候我们缩写为lb/MSF。最常用的芯纸重量如表4.2所示。表4.2 最通用的面纸板等级，以耐破度为基础。这些逐渐淘汰，被边压测试替代北美等级欧洲等级克重/克克重/lb重量/g127261251613315018638-20542200-225-25033769300其他等级-400-440新型的高性能的面纸板的产生必须符合边压强度测试而不是耐破度测试和克重要求。由于替换的货运法规要求纸板满足由边压测试所确定的刚度值，但是在旧

10、的耐破度测试和克重系统却没有此类的标准。用户们发现了对他们有利的情况，那就是在许多情况下他们用低等级的高性能纸板也能满足性能要求。表4.3 最常用的瓦楞芯纸重量克重/克克重/磅12726147301613319540许多材料都可以做作为面纸的生产原料，天然的牛皮纸是最为通用的一种。利用在第二个流浆箱里的漂白纤维可使得面纸的表面更白，从而使得外观看起来更好。由于漂白纤维层很薄，使得牛皮纸底色显露出来，外表看起来稍微有些杂色。这类箱纸板在商业上通常被叫做“灰白纸”和“oysterboard”。高质量的外观需要固体漂白的白牛卡纸，但是需要相当高的成本。它一般用于预印。不同数量的回收或者二次纤维被用于

11、生产面纸和芯纸，这种实践预计随着回收的增加而不断增长。回收纸板与原始的纸板有相同的技术规格，所以拥有相近的刚度和耐破度值。回收的纸板通常会比回收纤维更厚一点来弥补纤维的弱性。其他的性质取决于纤维的源头和质量。回收纸板一般拥有更平滑的表面光洁度和更低的摩擦系数比原牛皮纸。好的回收纸板拥有优良的印刷适性。一些回收纸板没有原始牛皮纸的刚度好，但会死更容易上诸如裹包式装箱机这样的设备。裹包式装箱机是把围绕着产品的一张瓦楞纸板裹包起来而不是将产品放在预先生产好的箱子里。8. 瓦楞粘合剂标准的瓦楞纸板是由每平方米涂布1014克的淀粉类的粘合剂。淀粉不能忍受高湿并且很快的失去强度。由于瓦楞纸板会在50%90

12、%的相对湿度下会失去50%的抗压强度，这不会造成局限。当需要更高的阻抗性时，可以通过改良或者增加淀粉中的各种聚合物材料。耐风化的粘合剂在比较恶劣的条件下在很长时间内能保持箱子的属性。在成品箱需要和水在某段时间内需要实际接触时情况下，需要应用防水性粘合剂。这些比防风化粘合剂更贵并且只会应用于涂蜡或者其他的处理的纸箱。9. 纸板生产瓦楞机是由许多的操作位组成，采用合适的面纸板和芯纸板，成形瓦楞，将瓦楞芯纸连接面纸上。单面纸位（图4.7），用高温和蒸汽预处理芯纸使得它柔软并且能够形成瓦楞型。图4.7 单瓦楞机是压楞处并连接到里纸上面板也预处理成和芯纸同样的温度和湿度。芯纸进入瓦楞形状吻合的齿形辊被压

13、楞。在成型辊中，老式的机器用铜导纸片抓住瓦楞芯纸直到它能够与面纸连接。这些相隔几英寸的导纸片刮走了一些粘合剂并且把芯纸轻压痕。新型的无导纸片的单面机利用真空系统保证芯纸进入成型辊。用无导纸片瓦楞机生产的纸板被认为有更好的抗压属性。黏合剂被涂布到楞顶，预处理的面纸板被压到已经利用高温和压力把黏合剂胶化的芯纸反面。这些面纸通常表面会有一些可见线，纸箱通常会把这种面纸作为箱体内部。因此，我们称它为里纸。单面材料在一个方向上是自由的并被送入天桥。当材料送入双面机时，它会在天桥处堆积起皱。天桥的作用是使瓦楞机的两个末端隔离。在双面机段，黏合剂被涂布到芯纸的另外一边楞顶，外面纸与单面纸板连接。连接后的瓦楞

14、纸板在任何方向上都没有柔性了，在两个长而平的压力带的作用下完成最后的加热和冷却。将纸的边缘对齐，并且将成型板按指定的宽度和长度切开。完成的单张堆垛准备进入下一道操作。（图4.8）。图4.8 瓦楞机的双面机部分，把从单面机过来的材料和面纸粘合起来大部分瓦楞纸板都能生产成平衡结构：面纸和里纸有相同的克重。出于某些目的，一些不平衡的结构也会出现。例如，一个用205克（42磅）的面纸与337克（69磅）面纸组合，另一个可用的平衡结构是一个大幅度加快速度。一些人为了在性能上一点点的提升会选择更新仅仅一张纸板。不平衡的结构会有更多的纸板变形问题，但是由于它的经济性，我们不应该限制它的使用。为了更好的印刷适

15、应性，克重大的纸板用做成型盒的面板。为了更好的抗压强度，克重大的作为里纸。4.3 性能和测试许多纸特性测试被用于描述瓦楞纸厂的纸的基本性能、纸的不同程度、为了设计输入和质量控制目的的随后的操作。这里只提到最常用的。大部分的纸板测试方法是根据美国纸浆与造纸工业技术协会（Technical Association of the Pulp and Paper Industry）提供的办法。1. 耐破度测试(TAPPI T810)简而言之，耐破度测试是指在面纸板的反面形成一层橡胶膜图4.9（a）直到面纸爆裂。耐破度测试或者耐破强度值是以磅每平方英寸或千帕（千帕，1千帕=6.865磅每平方英寸）来输出的

16、。耐破度值跟芯纸的影响不大。 但是耐破度测试是对设计值来说作用有限，因为从一个瓦楞纸箱用户的观点上看，它与瓦楞纸板的关键属性没有关系。耐破度测试与紧度有关，但是纸箱用户通常更关心硬度和抗压强度。布匹有很高的耐破度但是没有抗压强度。2. 边压强度(TAPPI T811)在边压强度测试中，一个小的样品（2英寸2英寸）放在抗压强度测试仪的两个压板之间，加载至压溃。图4.9（b）。边压强度测试值是关于面纸和芯纸的强度的函数值。边压强度值与堆码强度有直接的关系。图4.9 标准瓦楞纸板的耐破度和压溃实验反对用耐破度测试是因为它和箱子的抗压强度没有关系，但是许多公式用于将边压强度值和纸箱的抗压强度关联起来。

17、货运法规的改变允许用耐破度值或者边压强度值来规定用于构建瓦楞纸箱的瓦楞纸板。大部分货运都选择边压强度。3. 平压强度测试(TAPPI T808)平压强度测试与边压强度测试相似，除了样品是被平压的图4.9（c）。这个方法是测试瓦楞的强度。4. 面纸的组合克重面纸的组合克重要求戳印到箱子上，当使用耐破度测试规则。这种测量描述组合纸板的重量（例如，单楞双层瓦楞纸板的里纸和面纸的重量）每1000平方英尺。这个信息不需要要戳印如果我们使用边压强度测试系统。5. 瓦楞纸板的厚度（TAPPI 411）减少厚度是抗压强度减少的一个很好的参照标准。厚度会减少因不规范的生产、过高的印刷压力和不规范的搬运和存储。6

18、. 透气度测试仪（TAPPI T460 和T536）透气性测试是测试指定体积的空气通过纸板的时间。数量越小，那么纸板的透气性越好。透气性能在2秒200秒内变化，但是平均为10和20秒。纸板的透气性有时会成为真空杯运输所产生问题的罪魁祸首。7. 抗弯刚度（TAPPI T820）抗弯刚度与箱子的抗压强度相关。刚度减小是制造过程中损坏的一个重要的指标。8. 吸水性测试（TAPPI T 441）粘结问题在瓦楞纸板中不经常出现，但是一旦出现，通常用卡卜施胶度试验法测试：它是面纸把指定数量的水分在指定的时间内吸收。这种“多少”值不是解决粘结问题的好测试方法。真正需要的是“多快”的值，用吸收单独的一杯水或者

19、墨水所花费的时间是更好的对比测试方法。卡卜施胶度试验法用于包装危险物品的容器吸水性测量。9. 耐戳穿度测试（TAPPI T803）戳穿度测试是测量用一个固定在垂直摆的三角锥戳穿纸板所需要的能量。“耐冲击度”（也被称为G.E. 戳穿度测试）被用于七层瓦楞纸板的戳穿抗性和刚度。七层瓦楞纸箱的要求是耐戳穿度而不是耐破度测试的戳印。三角锥顶由装在一个较重的游摆上，25-mm的边长，施力给测试中的纸板。顶部完全戳穿纸板所吸收的能量被称为“戳穿测试单元”。10. 粘合强度粘合强度谅解瓦楞纸箱的芯纸楞顶和面纸的粘结强度。11. 抗剥离强度（TAPPI T 812）抗剥离强度主要评估瓦楞纸板暴露在水中的抗剥离

20、强度。它通常用于区分用通用黏合剂和防风化的黏合剂的纸板。12. 摩擦系数（TAPPI T815 和ASTM04521）摩擦系数（CoF）可以影响机械加工性和载荷稳定性。一种确定摩擦系数的方法是放置一个由测试材料组成的重的滑车放置在有材料的平面上。角度不断增加并且首次滑移的平面角能被看到。平均的滑移角的切线成为静态摩擦系数。一种应力/应变的方法通过沿着平面推动滑车。这种应力/应变方法能够直接测出静态的和动态的摩擦系数。摩擦系数小于0.3是不能接受的，介于0.4和0.4之间的勉强可以。摩擦系数在0.4和0.5之间的箱子非常稳定；一般没有经过处理的箱子都处于这个范围。摩擦系数小于0.3的箱子需要经过

21、一些特定的处理。这可能就像用封存和堆码后用水刷那么简单或者复杂的想一些特殊的防滑处理和涂布。4.4 瓦楞纸箱1. 选择正确的楞型与你的瓦楞纸供应商磋商来选择正确的楞型和克重。尽管表面上看起来有许多选择，实际上瓦楞供应商，实际上瓦楞纸供应商的仓储是很少的。排除任何评估的技术原因，用其他的方法，用货运分类和C-楞是个好的出发点。E-和F-楞与船运容器无关，相反地替换为更厚的硬卡纸等级。一般来说，如果要求设计厚度小于750um（30点）的折叠式纸盒，那么我们可以考虑E-和F-楞。E-和F-楞主要用于替代纸板来做一些比较中的或特殊的保护性的内包装。在一些运输的部分，内包装作为运输包装容器的时候，它们是

22、很好的选择。小的工具，硬件，小的器械和家用器具属于这个范畴。A-楞，作为最初的指定的一种楞型现在不是很常用。在承载当受压时，A-楞大概在5mm（1/4in.）厚比C楞占用更多空间并且偏斜很严重。在理论上，这三种楞型，A-楞更厚的截面应该具有最高的自顶向下的抗压强度。在实验室的条件，确实是这样的。然而，A-楞具有最差的平压强度（表4.4）。这导致了127g（26-磅）的A-楞几乎不可能在加工和运输中不破坏楞的结构。工程研究表明A-楞是最有效的当和195g的芯纸组合。一些作者提出127-克重的芯纸C-楞在船运应用中拥有最小的可接受的平压强度。重的芯纸不可能做成小的B-楞。表4.4 相对的楞平压强度

23、值芯纸克重A-楞C-楞B-楞127g0.701.001.15161g0.901.251.45195g1.101.50N.A.A-楞对缓冲垫是非常有用的并且七层瓦楞纸板等级的构造不断增加的厚度是一个好处。用重芯纸，A-楞能够做出强度很大的盒子。B-楞应用于罐装产品或者其他对盒子的堆码强度没有要求的产品。当保护支撑像瓶子或者罐子这样重的产品，B-楞的高平压强度是个优势。它对一些没有堆码强度要求的或者流通环境很短暂的轻载荷应用也是具有很大的优势。在相同的克重下，C-楞比B-楞高10%的堆码强度。它最好应用在瓦楞纸箱需要承载一部分或者全部仓库载荷情况下。C-楞在某些装瓶的包装箱时更多的被选择，尽管C-

24、楞的更低的平压强度。在我们的感觉上似乎更厚的楞型对玻璃的保护更好。表4.5概括了各种楞型的不同。表4.5 瓦楞纸板的特性比较特性A-楞B-楞C-楞E-楞堆码强度强一般好弱印刷适性弱好一般强模切弱好一般强戳穿好一般强弱存储空间大好弱最小压痕弱好一般最好缓冲强一般好弱平压弱好一般一般注：当用轻芯纸时，A-楞受限于平压强度。2. 盒型瓦楞组合板最基本的应用是盒子。在发达国家，超过90%的产品都是用瓦楞箱装运。这些盒子能够应用到所有的东西从苹果到洗衣机。通过改变瓦楞纸箱的设计、瓦楞层数、或者增加内包装，我们能够生产任何产品的运输和仓储瓦楞纸箱。许多标准的盒型可以通过三种方式识别：通过描述性的名字，名字

25、的缩写，或者通过国际上的专用代码。例如，规则开槽容器也可以用RSC或者#0201。以国际瓦楞纸箱代码为人所知的数字代码系统是由欧洲瓦楞纸箱制造商联合会为了避免世界各国在交流的时候产生混乱而制定的。这些代码也被国际瓦楞纸箱联合会所吸收引进。有许多种标准瓦楞箱型开槽型、套叠式纸箱、折叠式、固定型、自动型和内折式（interior forms）-太多了以至于我们不可能把它们全部列出来。另外，瓦楞纸板是面对客户设计的，满足用户具体的要求。代理生产商拥有更多额外的盒型选择。开槽型（国际瓦楞纸箱代码：02系列）一般是由一片瓦楞纸板或硬卡纸生产的。盒胚压痕处和开槽处允许折叠。纸箱生产商制作接头把一边的侧面和

26、一边的末端面连接起来。盒子展平运给用户。当需要盒子时，用户将平面盒体立起来，将产品放入然后封好封舌。国际瓦楞纸箱代码将这类箱子称为开槽型纸箱，但是货运分类称它们为普通开槽箱型。“规则开槽箱子”（RSC或者#0201）是瓦楞纸箱型中的主力军（图4.10）。所有的这种类型都具有相同长度的封舌，并且在外面的两个封舌（一般是纵向的封舌）是包装容器宽度的一半，所以折叠时，它们在中心处封合。如果产品要求一个封舌，甚至底面，或者两个完整层的保护，可以在两个内封舌填充缓冲垫。图4.10 规则开槽盒胚的各部分在许多应用中，这是非常有效的设计。这几乎很少有制造浪费。在许多产品中，都可以用开槽型纸箱并且是最为通用的

27、箱型。3. 制造商接头盒胚是指已经模切、开槽、压痕过的展平的瓦楞组合版。对有些盒型，为了制造一个盒子，盒胚的两个末端必须用胶带、钉子或者胶水固定住。两个末端接头处曾为制造商接头。通常用液体粘合剂来粘结两个表面。沿着盒胚的一个末端通常都会有个用胶突出部。当连接时，这个突出部被压痕和折叠形成一个盒角。 这个突出部既能连接到盒的内部或者外部。如果没有突出部，那么盒子必须用胶带来连接。不是所有的盒型都有制造商接头；例如固定型盒型就没有制造商接头。然而，大部分被广泛应用的盒型都有制造商接头。4. 尺寸尺寸以长、宽、深度依次给出。但是国际上通常用长、宽、高三个单次来表示尺寸。箱子的尺寸是以折叠成型盒的展开

28、尺寸来描述的。它是标注在顶端或者边上取决于它们是怎么组合的。矩形展开盒有两条平行边，两条边较长的一边称为长度，两条边较短的一条称为宽度。与长宽成直角的称为盒高。尺寸既可标注在盒子内部也可标注在外部。我们必须精确确定盒子内部尺寸以确保箱子在运输或储存时能够适宜的保护产品。同时，堆码和运输箱子取决于外部尺寸。箱子制造上应该被告知哪部分尺寸对消费者最重要。4.5 货运法规1. 应用建立统一货运分类(UFC)和国家机动车货运分类把货运物品分类按与价值、密度、脆值和损坏的可能性有关的常用的货运工具和其他的货运方式进行分类。铁路和机动车运输公司颁布了这个分类。这个分类明确了具体的物品应该以什么什么方式和以

29、多少比例运输。当通过铁路运输，请参考统一货运分类。当通过卡车运输，请参考国家机动车运输分类。在描述瓦楞纸包装时，统一货运分类41条和国家机动车运输分类222项是使用最频繁。有四个基本步骤来决定授权包装。l 完整的识别产品。产品必须以它的运输描述而不是以它的商业或惯用名称来识别。装载清单描述是最好参照。l 选择合适的官方分类。如果你知道产品只用铁路或者卡车运输，用那种分类。如果有问题，就查找并且遵循有更多需求的要求。l 利用“货物索引”找到适当的项目号。l 查找合适的货物知道要求的包装。不遵守相关的规定将被处罚：例如较高的货运率，被运输公司拒载、损毁索赔时遭受拒付。2. 瓦楞纸箱结构的规定概要瓦

30、楞纸箱结构运输规定可以总结如下：用于产品质量已知的规定的纸板（用耐破度或者边压强度测试）使得箱子没有超过具体的尺寸限制。箱子尺寸限制由外尺寸的长、宽、深、决定。表4.6总结了瓦楞纸箱的结构要求。给定的边压强度测试值可能改变因为更多的信息可以获取的。规定同时要求箱子制造商的印章在箱子的底部（图4.11）。图4.11 用耐破度测试和边压强度测试值的纸箱说明书如果用户选择用耐破度值规定箱子结构，纸板必须满足表4.6设定的最小的耐破度值，A部分。如果用户选择用边压强度值规定箱子结构，纸板必须满足表4.6设定的最小的边压强度值，B部分。注意尽管两个部分是相连的，但是耐破度值和边压强度值是没有关联的；列在

31、表4.6的A部分和B部分的纸板值是相等的。表4.6 瓦楞纸箱运输规则概要A 部分B部分内装物最大尺寸（磅）最大的外部尺寸，长，宽和深（英尺）最小的耐破测试值，单楞，双楞或者硬纸板（磅/平方英寸）或者最小戳穿度测试，三楞纸板（in.oz.per in.of tear）英尺.盎司/每英尺的撕裂）最小的里纸定量之和，包括中间的双楞和三楞的中间层的面纸或者最小的钳、硬纸板的定量之和不包括粘合剂（磅.每平方英寸）最小的边压强度（磅.每英尺宽度）单瓦楞纸箱2040125522335501506626506017575296575200843280852501114095952751384412010535

32、018055双瓦楞纸箱80852009242100952751104812010535012651140110400180611601155002227118012060027082三瓦楞箱24011070016867260115900222802801201100264903001251300360112硬纸箱2040125114406017514965752001909090275237120100350283耐破度（A部分）和边压强度测试（B部分）逐一显示，但是值之间没有相互联系。用货运分类法作为设计说明有许多消极面。例如：l 仓储时间没有参照；l 楞型没有参照；l 运输风险没有参照；l

33、 表格原则上只能应用于规则开槽箱型设计；l 没有考虑芯纸克重不同的影响因此，货运分类法不是形成最有影响的设计基础所必须的。4.6 堆码和抗压1. 马基公式在多数运输包装中，堆码强度是一个关键的要求。堆码强度定义为：在给定的时间、运输环境下，包装容器在不失效的情况下所能承受的最大压力载荷（磅或千克）。峰值载荷是由包装容器的结构、它的流通环境、内包装的能力、分隔器、护角等来承载的。抗压强度和堆码强度相关，实际上，它们的区别还是相当大的。规则开槽包装容器是最简单和通用的瓦楞运输包装容器（规则开槽包装容器，0201箱型），它的楞向一般是垂直于自上而下的堆码压力。自20世纪60年代早期，我们就能以适度的

34、准确度和精度评估规则开槽容器的抗压强度。规则开槽容器的抗压强度是下述变量的函数：l 盒子周长（长度的两倍加上宽度的两倍）；l 多层纸板的边压强度测试；l 多层纸板的抗弯强度；l 长宽比（L:W）和其他因子；当我们已知上述变量时，我们通过马基公式能够得到抗压强度。 (4.1)其中：BCT-规则开槽纸箱自上而下的抗压强度，KN/m2（lbf/in.2或者p.s.i）; ECT-边压强度测试，KN/m（lbf/in.） Dx，Dy-组合纸板的纵向抗弯强度（挺度）和横向抗弯强度，KN/m（lbf/in.） BP-内周长，m（in.）。马基公式只能适用于周长和深度比小于7：1的规则开槽纸箱。马基公式也有

35、用多层纸板厚度来替代弯曲强度的简单的抗压强度计算公式。 (4.2)其中：T-多层纸板的厚度，m（in.）。它差不多能达到原方程精度，并且不论在测试和数学上都更容易应用。马基公式是以平均为基础的计算方式。单个的盒子会高于或低于通过马基公式计算所得值。预测包装容器的抗压强度是一个很重要的工具，但是如果用抗压要求反推出边压强度要求将会更好。用它来确定合适的板组合方式。 （4.3）2. 流通环境和包装容器性能包装容器在流通中的性能主要取决于它在整个运输循环中所遇到的情况。有些情况包装工程师也难有作为，包括堆码时间和相对湿度。其他一些主要取决于装卸和集装包装；例如,托盘堆垛方式，超出托盘，托盘板间隙和野

36、蛮装卸。我们能够估计出这些因素对包装容器强度的影响。如果箱体的原始抗压强度已知（在实验室用动态抗压试验机确定），我们能够用通用的乘法因子来获得最大的安全堆码强度。（表4.7）。3. 抗压需求如果抗压强度和流通环境已知，任意给定的规则开槽箱体的有效堆码强度都能合理的估算出来。类似的，如果流通环境，箱体尺寸和楞形已知，抗压需求就能够估计出来。这个是很重要的值因为一旦抗压需求确定了，边压强度需求也能确定（并且，板的组合选择也能确定）。表4.7 环境堆码因子抗压强度损耗乘法因子加载储存时间10天：37%损耗0.6330天：40%损耗0.690天：45%损耗0.55180天：50%损耗0.5相对湿度，加

37、载（RHH周期性的变化会进一步加剧损失）50%：0%损失160%：10%损失0.970%：20%损失0.880%：32%损失0.6890%：52%损失0.48100%：85%损失0.15托盘堆垛方式高质量箱低质量箱柱形，对齐损失忽略柱形，错位9%15%损失0.90.85互锁式40%60%损失0.60.40超出托盘20%40%损失0.80.60托盘板间隙9%25%损失0.90.75野蛮装卸9%40%损失0.90.60最小的动态（在实验室）抗压强度要求在包装容器预期寿命内（给定的时间，环境/流通情况）能够提供安全的堆码性能。为了把计算的抗压强度需求整合到生产规则中，消费者和生产商都必须遵循它的使用

38、条件：长期的平均，5个或5个以上的样品，或者单独盒的最小值。有代表性的抗压要求确定仅仅考虑静态的（仓库）流通环境。在某些情况下，在堆码单元的最底部的盒子的压力载荷可能是最大的动态的流通环境。在汽车货运运输的环境下，包装容器的动态载荷一般看做小于0.5g到大于1.5g。考虑运输过程中的峰值载荷、冲击和振动激励是非常重要的。例子 一个外尺寸为0.5m0.25m0.30m，重12kg的箱体将在仓库中会堆码2.7m高。箱体安放在自锁式的托盘并且要求在80%的相对湿度下堆码180天。托盘质量完好；没有超出托盘。盒体的需求抗压强度是多少？1、 确定底层箱子上面的箱子数目:2.7/0.30-1=82、 确定

39、底层箱子上的载荷：812=96kg3、 确定环境因子，将所有的提供的因子相乘得到的因子；180天0.5080%相对湿度0.68自锁式堆码0.50乘子乘积（环境堆码因子）0.174、 确定箱子的需要抗压强度BCT=预载荷/堆码因子=96kg/0.17=564kg既然实际的抗压强度，这个值代入马基公式（4.3），于是瓦楞箱需要的边压强度值可以计算出来。4. 抗压方案下面将介绍一系列的办法来增加抗压强度和堆码强度。最有效的也是最具成本效益的方法取决于产品，包装尺寸和流通环境。1、 强度较大的面纸和芯纸（s）：边压强度和箱的抗压强度取决于面纸和芯纸的环压强度。2、 载荷分布：这是解决产品和内包装如何分

40、配静态和动态的堆码载荷的技术。为了使利益最大化，箱子的所有部分必须同时加载。为了最优化载荷分布要求载荷能抵抗包装件、产品和所有包装部分的偏向抗压测试。3、 增加纸护角的数目：护角或着角形接头增强了瓦楞结构的楞和抗压强度。例如，用相同数量的多层纸板，六边形和八边形比矩形能够提供更大的抗压强度。4、 改变楞型：我们通常介绍的习惯是设计的瓦楞楞向与载荷的方向平行并且是最典型的获得最大的从顶到底的包装容器的强度方法。从护角获得的强度比从楞形获得的更大。在使用小楞型的多层纸板时，例如E-楞或者更小可能会有这样的预期：水平楞型使得护角挺度更好在小楞型中。5. 尺寸l 深度：当深度增加时，抗压强度会明显降低

41、，直到深度达到15到16英尺，当更大时损耗率减小。l 长宽比：长宽比影响抗压强度。当长宽比为1：11.5：1时，抗压强度最好。l 周长：更多板通常意味着强度更大，但是实际上当包装容器变得较大时，尺寸的贡献值会下降。l 表面尺寸：从增大周长中所得至少部分是和过大尺寸所带来的性能损耗抵消了。这些跨度很少受来自护角的自然加强力而更容易受来自产品内部的弯曲、膨胀、扭曲力。l 多楞瓦楞组合板：相同的克重时，双楞（五层）和三楞（七层）组合纸板比单楞组合板有更大的抗压强度。这主要是因为它们提高了弯曲强度和厚度。l 分割式、插入式和内部包装：不论是单独的还是组合的，这些形式能够很好的提高抗压强度。这个在最优化自顶而下的形式下显得更为真实。我们通过其他的方法：如有较好承载能力的面板、并让它们和载荷垂直来提高抗压强度。l 分层：不论是把组合板层压为多层组合板，还是用黏合剂把多层芯纸和面纸粘合起来，层压能够较大的提高包装的边压强度和弯曲强度性能。l 处理、浸渍、涂布：这些有时用于增强各部分；另一些时候用于排除湿度和对抗压强度有害的影响