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1、第一章 瓦楞纸基本理论,. 原纸基础,liner纸：分为面纸,芯纸,里纸 楞 纸：用于制作瓦楞的纸,面纸,瓦楞纸,里纸,粘合剂,1.瓦楞种类,根据波浪数量、波浪高度及用途不同进行分类., A 楞 波浪少,高度高,缓冲及抗压效果比较好,比较适合较轻的产品外包装. B 楞 对比A楞波浪多,高度低,比较适合较重的产品内外包装. C 楞 构造介于A,B之间,特性与A楞特点相似,*A/B/C楞构造强度对比如下.,*Micro flute(微瓦楞).取代实心纸板用来制作内装和分装纸箱; 优点: 质轻、缓冲性好、节省资源、纸板的表层和芯层可以采用不同质量的 原纸、隔热性好、降低成本等; 以下为几种微瓦楞类型
2、,第一章 瓦楞纸基本理论,瓦楞种类参数对比整理如下表1-1,楞,高度 （mm),标准波浪数/30cm,瓦楞系数,区分,*瓦楞系数= 一定长度瓦楞纸的原纸长度 / 同一尺寸瓦楞原纸的长度,第一章 瓦楞纸基本理论,2.瓦楞纸种类,1. A 2层 两面 楞纸波浪高度: 4.5 4.8mm波浪数: 342/30cm3. C 双面 楞纸波浪高度: 3.5 3.8mm波浪数 : 402/305. BA 2层 两面 楞纸7. EB 2层 两面 楞纸9. 片面 楞纸,2. B 2层 两面 楞纸波浪高度 : 2.5 2.8波浪数 : 502/304. E 两面 楞纸波浪高度 : 1.0 1.2波浪数 : 932
3、/306. BB 2层 两面 楞纸8. AAA 3 层 两面 楞纸(TW),片面楞纸,双面楞纸,两层双面楞纸,三层双面楞纸,个体别包装用,内部包装用,外部包装用,第一章 瓦楞纸基本理论,3.瓦楞纸箱的种类,瓦楞纸箱大致分为内装用和外装用,内装用carton不直接用于流通,而外装用carton直接用于流通,可以更好的确保内装物的安全性., 02型(挖槽型_Slotted style carton) 0201型为目前适用最为广泛的箱型 特点：面积适用最少,生产性较好,抗压强度较其他箱型更好.,第一章 瓦楞纸基本理论, 03型(覆盖型_telescopic style carton) 03型主要用于
4、服装类包装,因为其压缩强度强并能起到Display效果. 缺点是无法折叠,不适合用于外装用箱子., 04型(折叠型_Folding style carton) 04型主要是 one-piece形式,然后经过折叠组装后Carton,Display效果好,第一章 瓦楞纸基本理论, 05型(拉门型_Slide style carton) 05型箱子是由橱和幅构成动体,由一张瓦楞纸及上下面还有带插口的另一张 瓦楞纸构成,着力于经济多用于内装., 06型(固定型_Rigid style carton) 06型箱子分有Flap和无Flap两种,有两张瓦楞纸构成2个张和1个底面,由 两张块够成幅,这种箱子由
5、3-piece构成,接合起来组合使用. 0601作为外装箱子的代表形式,正在很广泛的使用,但是由于其不能向里 折,大部分都是使用者在In-line里组装后使用。,第一章 瓦楞纸基本理论, 07型(互补组装型_Ready-glued style carton) 07型由one-piece制作而成,制作者接合之后叠起来,user在使用时可以很 容易的组装起来使用, 09型(附件类_interior fittings style carton) 箱子内部用于附件,第一章 瓦楞纸基本理论,参考资料,箱子形式的应用,第一章 瓦楞纸基本理论,第一章 瓦楞纸基本理论,横切纵切,第一章 瓦楞纸基本理论,4.瓦
6、楞纸及纸箱的生产工艺,4.1 原料 PULP (北美，北欧 进口 为主) KOCC (Korean Old Corrugated Containers) AOCC (American Old Corrugated Containers),4.2 瓦楞纸制造工程,瓦楞原纸,A瓦楞,瓦楞辊轧制,单面瓦楞(一平一瓦),里纸,粘贴作业,面纸,三层瓦楞纸板,1) 三层A瓦纸板生产工艺,烘干,横切纵切,纸板堆码,瓦楞原纸,A瓦楞,瓦楞辊轧制,单面瓦楞(一平一瓦),里纸,粘贴作业,芯纸,双面瓦楞纸板,BA瓦楞纸板,纸板堆码,2) 五层BA瓦楞纸板生产工艺,瓦楞原纸,B瓦楞,瓦楞辊轧制,BA瓦楞(两平两瓦),
7、面纸,粘贴作业,单面瓦楞纸制造粘合工艺,两面双重瓦楞纸板制造杠线压制,裁切工艺纸板堆码,第一章 瓦楞纸基本理论,原纸储藏,原纸供给将原纸喂进瓦楞机中,单面瓦楞纸制作工艺过程,预热工程,/片面瓦楞纸 面纸,瓦楞纸原料热板粘贴工程,Tear Tape粘贴工程,第一章 瓦楞纸基本理论,瓦楞纸板裁切工程将瓦楞纸板按照规定规格裁切,杠线制作工程为了箱子能折叠,Scoring嵌入,瓦楞纸板原料堆积工程将瓦楞纸板整齐堆放,瓦楞纸板裁切后原料移送工程移送按规格裁切好的瓦楞纸板原料,瓦楞纸板原料生产操作间将瓦楞纸原料的生产过程通过显示器进行自控调整,第一章 瓦楞纸基本理论,4.3 瓦楞纸箱制作过程,原纸 供给,
8、印刷,侧面杠线制作 模切纸箱形状,箱子形成(胶合或钉合),纸箱成品计数并出库,瓦楞纸板 原料供给(Feeding)将瓦楞纸板原料投入纸箱加工设备中,印刷(Printing)凸起的树脂版柔版印刷(印刷机滚轮上安装柔性版,纸箱加工2(圆形模切)与BOX的构造组成无关,仅仅是为了使用时的功能和便利性而进行的加工作业(手扶Holder 等),纸箱加工1(圆形模切)为了实现折叠,对纸箱的机体构造进行作业,为了使箱子可以叠起来,所以进行挖槽并嵌入侧面杠线,第一章 瓦楞纸基本理论,平压平模切机柔版印刷机或者圆形模切加工有困难的时候,将印刷后的原料进行平压平模切加工.,折叠(Folding)根据Slottin
9、g与Crease确定纸箱形态.,Pin缝合(Stitching)用Pin Stapling固定箱子的连接部位.,胶粘合(Gluing),产品检测(Quality Inspection)确认印刷内容及产品的尺寸.,Pallet堆放(Loading)自动堆放在出厂单位的pallet上面.,出厂(Dispatch),圆压圆模切机柔版印刷机或者圆形模切加工用,比平压平工作效率高.,第二章 强度和实验理论,一. 瓦楞纸板的基本性能,1. 厚度(Thickness) 瓦楞纸板厚度是瓦楞纸箱设计中一个非常重要的因素，一般是原纸厚度与瓦楞高度之和 例如：下记模拟计算瓦楞纸板的厚度,2. 瓦楞(Corrugat
10、ion) 瓦楞的挤压状态可以参见图2-1.,里纸 : L 0.3mm,面纸 : L 0.3mm,瓦楞纸厚度 : M 0.2mm,Thickness = L + M + L + H - a,瓦楞高度 : H 4.5mm(A flute),加工变形 : a 0.5mm,总厚度 : 4.8mm,基本性能,结构强度(Treat Property),非结构强度(物料性能),厚度,瓦楞,边压,粘合,环压,耐破,戳穿,含水度,.,.,.,.,第二章 强度和实验理论,3. 边压强度(Edge Crush Strength) 边压强度体现原纸的纤维均匀一致性和瓦楞结构,它是检查瓦楞状态、关联厚度以及平压 强度的
11、重要项目,检测时需按照如“Pic3-1”所示的纤维方向和瓦楞纸板方向,这次试验中最重要的点是平行试样,它需要特殊的制造精密公差在1/1,000样品切割刀具。此外,它可以根据测试样品的形状选择相应的检测方法,但大多数实验室和供应商更喜欢 “B-type” ISO标准检验方法。同时,对比原纸的纤维方向和瓦楞纸板方向的压缩试验,图3-2表示, 使用原纸方向最弱的方向,因为瓦楞纸板强度最好。, SW 瓦楞纸板 DW 瓦楞纸板,P1 =,* 50(mm),P2 =,* 50(mm), 备注 P1 : SW 边压强度(kgf/50mm) P2 : DW 边压强度(kgf/50mm) Ro : 面纸环压强度
12、 (kgf) Rm : 瓦楞纸环压强度 (kgf) Ri : 里纸环压强度 (kgf) Rc : 芯纸环压强度 (kgf) Tx : 瓦楞系数 (TA, TB) * Take-up factor : extending ratio per unit length of center flute,第二章 强度和实验理论,第二章 强度和实验理论,4. 环压强度（Ring Crush Strength） 原纸环压测试用来评估瓦楞纸箱的抗压强度,(参考 “Pic 6-1”) 瓦楞CD方向的抗压力 MD方向的抗压力,因此 CD方向的抗压强度是原纸强度的主要体现.,第二章 强度和实验理论,* Can be
13、 different actual local condition (Based on Korea standard),第二章 强度和实验理论,第二章 强度和实验理论,5. 耐破强度(Bursting Strength) 耐破强度是指在实验条件下，纸或纸板在单位面积上所能承受的垂直于试样表面的均匀 增加的最大压力。耐破强度体现出纸箱对流通过程中搬运、装卸、撞击、撕扯力量的承 受能力，是纸箱综合性能的评价方法之一。 试验原理： 耐破强度测试基本原理是将试样置于胶膜之上,将试样夹紧,然后均匀地施加压力,使试样 在胶膜的顶压下凸起, 直至试样破裂为止,此时仪器显示液压的最大值即为试样耐破值.,除了实
14、际测试以外,通过公式计算也可以通过以下公式 估算耐破强度. Cb(kgf/) = (eLb + (cFb) + iLb) * 0.95 * Cb : 瓦楞纸板的耐破强度 eLb : 面纸的耐破强度 fLb : 中间瓦楞纸的耐破强度 iLb : 里纸的耐破强度,第二章 强度和实验理论,6. 戳穿强度(Puncture Strength) 戳穿强度是指纸箱受到突然冲击时所承受的最大功率,在一定条件下,用特定形状的角锥 穿过瓦楞所做的功;单位通过测量仪器穿透所需的能量; 戳穿强度与瓦楞的形状和成形好坏有关系.与纸板的耐破强度不能混为一谈.戳穿强度是 决定某种包装材料性能好坏的一个重要参数. 在指定的
15、方式测试条件下(一个单位等于0.265 in.lb(0.305 cm.kg)。这些能量实际上 是有几部分组成,其主要包括撕裂材料所需能量和弯曲材料所需的能量. A Scale : 053.5 / B Scale : 0107 / C Scale : 0214 / D Scale : 0428 / E Scale : 026.75 /,7. 含水率(Moisture) 含水率是指单位重量的试样中所含有的水分重量(重量百分比).含水率对纸箱箱体强度有着很大的影响，当纸箱的含水率偏高时，其耐戳穿抗压强度和耐破强度等性能将相对下降。瓦楞纸具有一定的耐压、抗张、抗戳穿和耐折性能，若水分含量过高的话，纸质
16、就显得柔软、挺度差，压楞和粘合质量也差。如果水分明显低于下极限标准值时，压楞时就容易出现破裂现象。如果瓦楞纸和箱板纸的水分含量悬殊过大时，单面机加工出来的瓦楞纸板，就容易出现卷曲，下工序裱合时就容易出现起泡和脱胶现象，使纸箱的强度明显下降。,第二章 强度和实验理论,二. 瓦楞纸箱的抗压强度,1. 理论基础 可以大致的分为基本因素和变化因素所谓基本因素即瓦楞纸板的本身对瓦楞纸箱抗压力影响的因素；而变化因素则是在纸箱的设计、制作或流通过程中产生的。,第二章 强度和实验理论,2.纸箱抗压强度计算所必须的公式 瓦楞纸箱在流通过程中所需的抗压力通常由下式求得： P = (N-1) * W * S = W
17、 * S * (H h / h) . (1) N = H / h在公式中, P : 瓦楞纸箱所需要的抗压力 N (kgf) N : 堆码层数 W : 一个瓦楞纸箱连同所装货物的总质量 (kg) S : 安全系数 H : 堆码高度(mm). h : 纸箱高度 (mm) 如果使用pallet进行堆放时.需要考虑pallet的重量 此时, 必要的抗压强度计算应该为： P = (N - 1) * (W + Wp) * S Wp = (Pallet 数量-1) / (每pallet上承载的纸箱数量) * Pallet重量 Wp : 每个纸箱所承载的pallet重量(kg) If it obscurity
18、, calculating 40kg/Qty,Pallet,纸箱,Notes 1) Refrain down to point Notes 2) Warehouse stacking limits can modulating considering appropriate and custody status even thought the standard is 4,500mm.Notes 3) North America = US, Canada,第二章 强度和实验理论,3. 瓦楞纸箱的安全系数 安全系数主要根据应根据实际储运流通环境条件确定，包括相对湿度、运输及存储时间、堆码方式、震
19、动/跌落、印刷区域等. 因此, 式（1）中的安全系数S 必须考虑瓦楞纸箱制作时和流通过程中的各种变化因素,S: 安全系数a: 运输过程中的抗压力降低率b: 因相对湿度的抗压力降低率c: 因堆码时间的抗压力降低率d: 因堆码方式的抗压力降低率e: 因振动冲击及装卸的抗压力降低率f: 其他(Can modulating reflecting factor)g: Contributing rates to self-intensity (1 + Contributing rates),- 堆码方式 (Plane view),(Block Stacking),第二章 强度和实验理论,4. 低下原因条件
20、别安全系数表 新的出口地域发生BOX品质关联问题时,安全系数的选取,可以根据当地的实际情况而定,*国内一般情况下(非标准摆放) (K=2.926.05) 成批堆码, 国内运送, 大范围的印刷,*国内比较的一般条件(标准摆放) (K=2.254.65) 成批堆码, 国内运送, 大范围的印刷,7. LGE全社标准安全系数 为了能够设定合理的安全系数,按照地域环境分为内销和出口, LGE包装委员会经过充分考虑并同竞争社比较后,将其划分为3个等级,如果需要更精确的不同级别区分来计算必要压强,可以提出新的安全系数等级申请.,出口时,平均湿度80%是一般条件,90%是恶劣条件,95%是极恶劣条件(流通环境
21、极度恶劣或有Claim提出的地域适用极恶劣条件).,第二章 强度和实验理论,三. 影响纸箱抗压强度的因素,1. 含水率 瓦楞纸板含水率的影响 (2)式中：P 瓦楞纸箱的抗压力，N； a 含水率为0时的抗压力，N； x 瓦楞纸箱的含水率，%。 含水率每增加1%，纸箱的抗压力下降约10%，而纸箱的含水率与空气湿度有直接的关系。只要知道某含水率时瓦楞纸箱的抗压力，无论多大含水率时的抗压力都可以利用这个关系 式算出个大概来。,第二章 强度和实验理论,瓦楞纸板含水率 (%),相对湿度 (%) RH,抗压强度的变化率 (%),相对湿度 (%) RH,2. 堆码时间 纸箱的抗压强度随着堆码时间而逐渐递减,S
22、N/T 0262-1993出口商品运输包装瓦楞纸箱检验规程对纸箱抗压力测试的规定瓦楞纸箱在进行空箱抗压力测试之前，必须,第二章 强度和实验理论,3. 堆码方式(Stack method) 堆码方式不同,对抗压力的影响也不同.,4. 印刷面积(Printing Area)纸箱版面的印刷面积、印刷形状及印刷位置对纸箱抗压强度的影响程度各不相同。总的来说，印刷面积愈大，纸箱抗压强度的降低比率也愈大。满版实地，块状及长条状印刷对抗压强度的影响比较大，设计时应尽量避免。就纸箱印刷位置而言，印刷在正侧唛中间部位较边缘部位的抗压高。大量试验数据显示：单色印刷使纸箱的抗压强度降低68，双色及三色印刷使纸箱的抗
23、压强度降低1015，四色套印及整版面实地印刷使纸箱抗压强度下降约20。对于多色印刷，采取先印刷，再覆面模切的预印加工工艺可以有效降低纸箱因印刷而造成抗压强度减损的幅度,第二章 强度和实验理论,5. 模切Die Cutting (Tomson) 当模切进行扣手及通风孔制作的时候, 扣手及通风孔的尺寸,形状及位置对抗压强度有影响,所以定位是非常重要的因素,“Pic 5-1” 表明纸箱的抗压强度随着孔的位置移动而变化 (A B C); C情况强度最好,B情况强度最低.,第二章 强度和实验理论,6. 周长(Circumference) 周长= 2 x (Width + Depth) 在用料和楞型相同的
24、情况下，纸箱周长的增长与抗压强度的增长会形成一种变化的曲线，开始纸箱的周长越长，抗压强度越高，但随着纸箱周长的加大，增加了纸箱的不稳定性，在纸箱周长达到一定阶段后，所能承受的抗压强度会呈现按一定比例的递减。(pic 6-1 纸箱周长与抗压强度的关系),Compression Strength (lbf),Circumference (in),第二章 强度和实验理论,7. 高度(Height) 一般情况下，纸箱的长宽比在11.8的范围内，长宽比对抗压强度的影响仅为5%。其中纸箱的长宽比RL1.21.5时，纸箱的抗压强度最高。纸箱的长宽比为2：1时，其抗压强度下降约20%，因此确定纸箱尺寸时，长宽比不宜超过2，否则会造成成本浪费,8. 长宽比率(Ratio of Width & Depth) 箱体的长宽比一般规律为箱角处抗压强度最大。离箱角越远，抗压强度越低。在长边方向中心处的抗压强度最低。通过实验数据，抗压强度的峰值在长宽比为1.4时最大，所以，在设计时理想的比例应为1.21.4。”,
