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纸箱抗压强度计算与整箱抗压强度性能测试

纸箱抗压强度计算与整箱抗压强度性能测试
在众多的纸包装材料中.瓦楞纸箱被公认为是最经济、实用和使用最广泛的。瓦楞纸箱是一种薄壁结构的包装容器,具有质量轻、强度高,易加工成型、易折叠,便于运输和搬运、易回收和再生利用、印刷适应性优良、成本低等特性,已广泛应用于食品、水果、蔬菜、电子产品、工业器件、文化用品等工农业产品的销售包装和运输包装。大多数瓦楞纸箱在运输、存储过程中,往往要多层叠放或堆放,除不规范装卸和不按要求的高度叠放或堆放因素外,包装箱本身的质量达不到标准要求是一个重要因素,为了保证被包装物品不受损害,就要求包装箱必须具有一定的抗压强度。因此纸箱耐压强度是许多商品包装要求的最重要的质量指标。本文试就此做以探讨。
瓦楞纸箱耐压强度的计算
预定纸箱耐压强度
瓦楞纸箱要求有一定的耐压强度,是因为包装商品后在贮运过程中堆码在最低层的纸箱受到上部瓦楞纸箱的压力,为了不至于使其压塌,必须具有合适的抗压强度,瓦楞纸箱的耐压强度用下列公式计算: P=KW(n-1)
上式中:
P----纸箱耐压强度,N 
W----纸箱装货后重量,N 
n----堆码层数
K----堆码安全系数
其中堆码层数n是根据堆码高度H与单个纸箱高度h求出,其计算方法为:
n=H/h 而堆码安全系数根据货物堆码的层数及瓦楞纸箱所装货物的贮存期和贮存条件所决定,在GB/T 6543-1986《瓦楞纸箱》的附录C中规定:
贮存期小于30天         取K=1.6 
贮存期30天-100天    取K=1.65 
贮存期100天以上       取K=2.0
根据原料计算出纸箱抗压强度
预定了瓦楞纸箱的纸箱抗压试验机的耐压强度以后,应选择合适的纸箱板、瓦楞原纸来生产瓦楞纸箱,避免盲目生产造成的浪费;
根据原纸的环压强度计算出纸箱的抗压强度有许多公式,如凯里卡特(Kellicutt)公式、马丁荷尔特公式、沃福(Wolf)公式、马基公式、澳大刹亚APM公司计算公式等,但较为简练实用的是kellicutt公式,它适合于用来估算0201型纸箱抗压强度。
确定纸箱抗压强度的方法
由于受生产过程中各种因素的影响,最后用原料生产的纸箱抗压强度不一定与估算结果完全一致,因此最终精确确定瓦楞纸箱抗压强度的方法是将纸箱恒温湿处理后用纸箱抗压试验机测试;对于无测试设备的中小型厂,可以在纸箱上面盖一木板,然后在木板上堆放等量的重物,来大致确定纸箱抗压强度是否满足要求。
影响瓦楞纸箱抗压强度的因素
影响瓦楞纸箱抗压强度机的因素分基础因素和随机因素。所谓基础因素意即指瓦楞纸板本身对瓦楞纸箱抗压强度影响的因素,主要涵盖瓦楞原纸的环压强度、瓦楞楞型(A、B、C型等)、瓦楞纸板的种类(单瓦楞、双瓦楞、三瓦楞等)、瓦楞纸板的含水率等。
在瓦楞纸箱的设计、生产和运输流通环节中,还有一些随机因素会对瓦楞纸箱的抗压强度产生很大的影响,如下表1所示:
显而易见的是,基础因素对瓦楞纸箱抗压强度的影响是众所周知的,也是瓦楞纸箱设计时所必须要考虑的问题。而在上表所示的各种随机因素当中,瓦楞纸箱的箱型、尺寸及其均衡性、印刷设计及印刷面积是用户方面所要研究的问题;而瓦楞纸箱制作技术、生产设备和制作时的质量管理是瓦楞纸箱生产企业所必须解决的问题:而运输流通时的这些随机因素则是运输流通所涉及的相关部门所应该注意的问题,同时也是设计时所必须考虑的问题。
瓦楞纸箱整箱抗压性能测试
如上文所述及,瓦楞纸箱的抗压强度对于纸箱的整体性能影响很大,因此在实际生产时对于其性能的测试也显得比较重要,当前许多工厂对纸箱的认识逐渐从凭手感判定纸箱的优劣发展到运用各种仪器对纸箱的物理性能进行测试分析的阶段,很多厂家还配备了抗压仪对纸箱抗压强度进行测试,不仅如此,许多客户特别是国外一些大型跨国公司对瓦楞纸箱的认识也发生了深刻变化,即从关注纸板耐破强度逐渐转向纸箱的抗压强度,并将抗压强度作为质量验收的最重要指标。同时近二年来原纸价格居高不下,纸箱利润空间一缩再缩的情况下,制造出用纸成本最省而又能满足客户抗压要求的纸箱已成为众多纸箱厂共同的目标。因此对于纸箱整箱抗压的性能测试目前各纸箱企业都非常重视。在实际应用中,一般是采用东莞市豪恩检测仪器有限公司整箱抗压试验机来进行测试。该机测试过程相对比较简单,在此不再赘述。
  通过测试,可得如下结果,如下表2所示。
  综上所述,在瓦楞纸箱的质量控制项目中,抗压强度是最具有重要意义的性能指标,也是目前纸箱企业最为关注的测试项目,抗压强度高则使用性能好, 提高抗压强度可以改善使用性能, 抗压强度与纸箱的稳定性紧密相关,纸箱抗压强度就是纸箱失效的临界强度。

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