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浅谈瓦楞纸箱的可靠性相关影响因素

   日期:2020-02-20     中国纸箱网

随着工业化进程的加速,越来越多的商品需要得到有效的保护。和其他的包装材料相比,瓦楞纸箱有着自身的优势:成本低、便于回收、成型前体积小、强度大,深得客户喜爱。

有效地保护内装物是瓦楞纸箱的意义所在,提高对纸箱可靠性的关注程度就变得尤为重要。换句话说,就是箱子在其整个寿命中能否良好地完成堆码、仓储、流通等环节中的各项功能。能否赋予一个箱子这些优良的可靠性,并且做到结构设计和成本合理是由多方面因素共同影响的。

下面,笔者谈一谈自己认为的一些较为重要的影响因素。

原纸对瓦楞纸箱可靠性的影响

从原纸生产厂家开始,就已经对纸箱的抗压性能产生影响了。瓦楞原纸是纸箱生产的基本材料,原纸性能是否优良直接关系着最终成箱的质量。要生产抗压强度合格的纸箱,有效地保证纸箱的可靠性,首先要从原纸的质量开始管控。

环压强度是衡量原纸性能的重要指标。沿原纸横向将其裁制成152.4mmX12.7mm的试样,在压力机上进行压力试验,记录原纸在形变范围内所承受的最大力值便是环压强度。

一般来说,环压强度好的纸张,其纸张纤维韧性好、强度大,制成的纸箱的抗压性能也相对较好;相反的,纸张的环压强度过低,纸箱的抗压强度随之变差。

  含水率对纸箱可靠性的影响

含水率同样是影响纸板性能的一个重要指标。如果采用的纸张纤维疏松多孔,那么它极易吸收空气中的水分,含水率增大便会大大降低纸箱的抗压强度,产生形变,运输及堆码时造成垮塌。选择纤维优质,排列紧密的原纸能够有效地解决纸张吸水问题。与此同时,纸箱的防水工作也要做好,进行良好的防水处理对在高湿的环境下或储运高湿的商品都是十分有必要的。

新版国标《瓦楞纸板》GB/T6544-2008中规定,纸板的含水率应不大于14%,也就是规定了纸板含水率的一个上限。纸板含水过大,会影响到其正常使用。但值得一提的是,这里国标没有给出具体的下限数值。事实上纸板的含水状况过低同样不符合实际生产状况,在日常工作中发现,纸板的含水率一般在7%以上时,比较适宜加工生产。可见,纸板含水率过高或过低都是不可取的,保持在一个适当的水平非常必要。

瓦楞纸板施胶量及其配比对纸箱可靠性的影响

瓦楞纸板生产厂家,在瓦楞纸板的加工过程中,施胶是一个比较重要的环节。胶量的控制直接影响瓦楞纸板的品质。胶量过多,会使瓦楞纸板出现透楞、褶皱、含水率过高等现象,从而影响到纸板的物理性能,更会导致加工过程中出现诸多问题,给最终成箱的质量埋下隐患;胶量过少,会使瓦楞纸板层与层之间粘接不牢,出现开胶断裂等现象,对加工和成箱同样会造成很大的影响。

衡量纸板抗压的一个重要指标是:边压强度。

边压强度的测定就是将瓦楞纸板按照如图裁切的试样(试样尺寸:100mmX25mm),通过压力机的加压,压溃时仪器读出纸板承受的最大压力值,便是边压强度。如果遇到上述纸板开胶等状况,造成面楞纸分离,削弱纸板的抗压能力,最终小于预期所要达到的抗压效果。因此在瓦楞纸板的粘合强度上要严格把关。

另外,纸板的配比同样是一大关键,瓦楞纸箱生产时要采用强度合格的瓦楞纸板,并加以合理的配搭是保证纸箱抗压强度的基本条件。如今纸板的制作形势朝着高强度、低克重的方向发展。既要降低原纸的生产成本,又要提高其自身性能。通过市场供需调节,使得箱纸板和瓦楞原纸在定量上的种类丰富起来,应尽可能地采用强度和定量相似的原纸进行搭配,这样可以充分发挥每层纸张的作用,各尽其用,与此同时也增强了瓦楞纸板的稳定性。[next]

设计对纸箱可靠性的影响

关注原材料的物理性能的同时,往往容易忽略纸箱设计对其可靠性的影响。首先,设计人员应该对被装物有一定的了解,例如:外形尺寸、几何中心、易损部位等要素,然后调配出合理的箱型,确立良好的堆码摆放方式;其次对被包装物进行初步的包装设计,通过实际考核或进行模拟试验对设计进行评估;最终完成一个包装的设计任务。

在这里着重考虑一下印刷和开孔对成箱的影响。当然,力求箱子制作得越简单越实用为好,然而在大部分情况下,都很难避免这些加工工艺。

1.印刷设计对箱体的影响

作为运输包装箱表面,印刷面积越大,强度下降越大,并且端面影响大于侧面。

下面看一下印刷后,箱子强度的变化情况。

(1)如图3所示当箱面进行满印时,空箱抗压会下降大约40%。

(2)如图4所示在箱体中间进行印刷,抗压能力会下降大约37%。

(3)如图5所示、图6所示,所示情况进行印刷时,抗压强度会下降大约5%和30%。

所以建议:如果作为促销,在相对独立的小包装上进行促销功能的印刷为宜,印刷面积越小、图案越简单越好,必要情况下,有明显的标识即可。

2.开槽设计对箱体的影响

由于开孔可以被看做是对纸箱的破坏行为,为此:开孔越大,强度越低;越近棱角,强度越低;越近中心线,强度下降越小;越近中心点,强度下降越小;切断瓦楞越少,强度下降越小;尽量采取分散开孔,这样会优于集中开孔。

遵循这样的原则,有助于提高纸箱的抗压性能。同时,可以采取一些方式进行补偿,例如:合理设计开孔的大小、形状和位置;在开孔处或其附近粘贴加强筋等;在箱子内部增加隔板、衬垫等措施。

最后,可以通过空箱抗压试验对箱子整体性能进行考核。试验方法如图7所示:将折叠成型的空箱(箱盖搭接处用胶带密封)放在压力机上进行压力试验,在一定的形变范围内被压溃时仪器读出此箱所能承受的最大压力值,这个力值就是箱体在空载静压状态下的空箱抗压值。如果一些环节不当造成瓦楞纸板的性能较差,在抗压测试过程中就比较容易出现箱体形变量持续增加的现象,导致最终的有效力值过低,测试后箱体被压溃变形,影响其使用性能。

这里要指出:上述试验是在静态条件下进行的,不适用于包装件在流通过程中的实际情况。

为了满足运输需求,往往在静载条件下测得的空箱抗压值乘以一个数值,这个数值就是安全系数K(K>1)。K值的计算要通过对温湿度环境、堆码时间、堆码方式、装卸流通方式等的评估或是对印刷工艺、纸箱长宽高尺寸及比例、纸箱开孔方式与位置、模切工艺等的评估计算得来的。

安全系数的选取主要受三方面影响:一是储运条件,针对公路、铁路、山路、水路等对应不同的安全系数;二是包装箱的自身结构,如纸箱内是否有内衬或硬质垫块等;三是被包装物的贵重程度。综合各方面因素考虑,选取最适宜的安全系数。

购买纸箱时,应为被包装产品选择强度适当的包装箱。所选强度过强,会增加客户的包装成本,产生不必要的费用;强度过低又会对被包装产品起不到相应的保护作用。

保证纸箱的可靠性意味着确保其在自身寿命中完成任务。通过对上述方面因素的有效控制和定期检验,能够确保纸箱的可靠性,使商品仓储和运输更加安全,减少损失,提高箱子的自身价值。

 


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