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纸箱测试及计算

发布时间:2019-10-01 10:06 作者:沙巴体育

  纸箱测试及计算 一、瓦楞纸箱两种强度之间的关系 瓦楞纸箱的强度,分为抗压强度和堆码强度两种评价方式。静载荷堆码 强度,是在一定的时间内,在瓦楞纸箱包装上施加恒定的质量,分析纸箱产生的 变形量或损坏情况的载荷。 一般静态堆码情况下,最下层的纸箱能够承受堆码 静载荷的最小值应为 Ps=G(H/h-1),其中,G 为单个毛重,H 为堆码高度,h 单 个纸箱的高度。 瓦楞纸箱抗压强度(P)是指在抗压试验机上,均匀施加动态压力下至箱 体破损的最大负荷及变形量。纸箱的抗压强度与最小堆码静载荷的关系为 P=K×Ps。考虑到纸箱安全性,根据流通环境的不同和流通周期的长短,安全系 数(劣变系数)K 通常情况下取值 2.5 以上。 二、瓦楞纸箱抗压强度测试分析 抗压强度的测试设备:纸箱抗压试验机。 抗压测试过程分四个阶段: 第一阶段是预加负荷阶段,确保纸箱与抗压机压板接触;第二阶段是横 压线被压下阶段,此时负荷略有增加,变形量变化很大;第三阶段是纸箱侧壁受 压阶段,此时负荷增加快,变形量增加缓慢;第四阶段是纸箱被完全破坏时,此 时为纸箱的压溃点。实际上,纸箱整个承压过程中主要是 4 个角受力,大约占整 个受力总量的 2/3,在纸箱制造过程中,操作人员位尽量减少对瓦楞纸箱 4 个 棱角周围瓦楞的破坏。 纸箱的抗压强度分为有效值与最终值。 抗压测试时力值的变化有时是由 慢到快直至溃点,有的是平稳递加至溃点。在抗压测试中有个规律,力值的变化 有时有一定的缓冲:即当力值与变形量增加到一定程度后,力值停止而变形量继 续增加,经过一段时间以后,力值继续增加,直至纸箱的溃点。把缓冲前的力值 称为有效力值,缓冲前的变形量称为有效变形量。缓冲以后,虽然力值可以继续 增加,但是纸箱已开始变形,不能达到使用要求了,所以判定纸箱抗压强度好坏 的标准应该是抗压测试时的有效力值。 瓦楞纸箱的质量越好,抗压强度的有效值越高,有效值和最终值的偏差 越小。 分析瓦楞纸箱的抗压强度一般要通过 5 个纸箱进行实验(GB/T6543—2008 《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》标准规定)的平均值来表示。当然,每 个实验数据之间的 偏差越小,纸箱的抗压性能越稳定。所以,评价纸箱抗压强度的 3 个方面:有效 负荷、变形量和测试值偏差。 型瓦楞纸箱抗压强度的核算 三、0201 型瓦楞纸箱抗压强度的核算 利用凯里卡特简易(K. Kelli— eutt)公式(主要对 0201 型瓦楞纸箱), Q. 可以估算纸箱的抗压强度,同样根据客户的抗压强度要求,来选择合适性能的纸 张,以便于采购和配纸。 P=Px?F P-瓦楞纸箱的空箱抗压强度(单位 N) Px——原纸的横向综合环压强度(单位 N/cm)F-为凯里卡特简易常数 (可以查阅相关的科技书籍或纸箱资料得到相应数据,该数据是与楞型的种类和 纸箱的周边长有关的常数)。 三层瓦楞纸板原纸的综合环压强度 Px=(面纸的环压力值 R1+里纸的环 压力值 R2+楞纸的环压力值 R3×瓦楞芯纸的缩率 C)/15.2 五层瓦楞纸板原纸 的综合环压强度 Px=(面纸的环压力值 R1+里纸的环压力值 R2+楞纸的环压力值 R3 X 瓦楞芯纸的缩率 C1+楞纸的环压力值 R4×瓦楞芯纸的缩率 C2+夹芯的环压 力值 R5)/15.2 环压力值,均指原纸横向的环压力值(单位 N/0.152m)。为了估算的 准确性, 必须依据实际测试数值为准。 环压力值 R=定量 w(单位 g)×环压指数 R(单 位 N.m/g)×0.152(单位 m)。C1 和 C2 为瓦楞芯纸的收缩率,即瓦楞芯纸与面 纸长度之比。 例 1 某三层 C 楞纸箱,外径周长 110cm,面纸、里纸选用 175g 优等牛皮箱板纸,楞纸选用 105g 优等瓦楞芯纸,计算该纸箱所能达到的抗 压强度: c 楞的缩率 C=1.42;查国标,面纸、里纸的环压指数为 9.50N.m /g,楞纸的环压指数为 8.5 N.m/g;根据周长 z=110cm,经查表得凯里卡 特简易常数为 F=51.2。 R1=R2=175 ×9.50×0.152 =252.7N R3=110 ×8.5×0. 152=142.12 N 代人公式得 (R1+R2+R3× C)/15.2 × F:(252.7+252.7+ 142.12 × 1.4208)/ 15.2×51.2=46.53 ×51.2=2382.336N=243Kg 故,此瓦楞纸箱能 够达到 243 公斤的抗压强度。例 2 某三层 B 楞纸箱,周长为 120 cm,抗压强度 要求为 1500 N,面纸、里纸选用 160g 一等牛皮挂面箱板纸,楞纸选用优等品 瓦楞芯纸,试计算瓦楞芯纸应选用的定量查国标,面纸、里纸的环压指数为 7.50 N.m/g;查表得凯里卡特简易常数,F=46.2。 设楞纸的定量 w 为未知数,B 楞缩率 C=1.3592,Z=120cm, P=1500 N R1=R2=160 × 7. 50 × 0. 152=182. 4N P=(R1+R2+R3 × C) /15.2 × F:(182.4+182.4+R3 × 1.3592)/ 15.2 ×46.2=1500 N ∴R3=128.7 N 而 R3=W×R×0.152=128.7 N W×R=846.7 如果瓦楞芯纸的环压指数取 值 R=8.5 以上,则 W=100 g 该纸箱所用的瓦楞芯纸应选用 100g 左右的优等瓦楞芯纸。通过理论上 的估算, 能够对制造过程中各工序进行指导, 排除影响抗压强度的各种制造因素, 获得纸箱抗压强度的稳定性。需要说明的是,使用同样纸张进行搭配,因各个公 司制造工艺的不同,同规格的纸箱成型后能够达到的抗压强度也有差距,所以, 必须根据实际制造工艺的不同进行校核,才能设计出满足抗压要求的纸箱。 四、影响瓦楞纸箱抗压强度的因素分析 1.纸张的横向环压强度 (环压指数 ×定量×0.152)是保证纸箱抗压强度的核心,其他的物理 性能也不容忽视 比如,纸张特别是芯纸抗张强度不够时,纸箱在抗压测试中会出现力值 与变形量一直平稳递加,最终值很高而有效力值很低,箱体测试后变形如手风琴 状的情况。纸张本身的抗水性能也很关键,特别是冷藏用箱(贮存环境相对湿度 很大,有的接近饱和),有时虽然纸箱的抗压强度很高,但由于纸张不抗水,纸 箱存放在冷库中就容易吸潮,造成塌箱。所以,对冷藏用箱和夏季梅雨季节,要 求瓦楞原纸和箱纸板生产厂家造纸时,必须进行纸内施胶,以增加抗水性。 2.纸箱的箱型结构与版面装潢设 2.1 箱体的周长 箱体的四边周长,相当于墙体的四壁,一般情况下,周长越长,抗压强 度越高(注意不成比例) 2.2 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 1.2—1.4。 2.3 纸箱的高度的影响规律 通常周边长一定时,开始抗压强度随着箱体高度的增大而下降,达到一 定的高度后,高度的变化基本上不影响抗压强度的大小。 2.4 箱壁的开孔 为了便于搬运或换通气的需要,有些纸箱在侧壁需要开 一.分类 常用的包装材料有: 1)卡通箱(CARTON) 2)内卡通箱(INNER CARTON) 3)平卡(PARTITION) 4)蛋隔(EGG) 5)白盒(WHITE BOX) 6)彩盒(GIFT BOX) 7)海报(POSTER) 8)考贝纸(SEPARSTOR) 9)贴纸(LABEL) 10)吸塑(BLISTER) 11)吸塑卡(BLISTER CARD) 12)保利龙 13)胶袋(BAG) 14)说明书和邮卡(MANUAL AND POST CARD) 15)珍珠棉 16)扎带 二.材料和选型 1.卡通箱 a.卡通箱纸质: 卡通箱纸质 X 为:K A B C 3 依次变差; X9X(厚度为 2 mm)表示 E 坑(幼坑) X3X (厚度为 3mm)---表示单层 X=X(厚度为 6mm)----表示双层 X≡X(厚度为 9mm)----表示三层 X----表示表面用纸 , 坑纹----普通之坑纸, 中间层平纸----无表示,则为普通纸. W—表示白书纸, 单坑(纸质) 双坑(纸质) 三坑(纸质) 幼坑(纸质) C33 B=3 B≡B B9B B33 B=C B≡C B9C B3C B=B B≡3 A9A B3B A=B A≡B A9B A3B A=A A≡A W9A W3B W=B W≡B W9B b.卡通箱材料之选择: 一般用 B=B,纸厚度约为 6mm,该种材料最低.如果客人有要求,也可用 A=B,这种材质比 B=B 强度好,价格偏高, 而 A=A 纸质比 A=B、 B=B 好,厚度为 6mm,价格也偏高,除非特殊要求才选用. c.箱唛 根据客人的要求,卡通箱分印刷箱唛和不印刷箱唛两种,印箱唛的卡通箱,需将箱唛资料 给供货商作胶板和打板, 要留意箱唛的颜色,通常箱唛色与 PANTONE 色有差别,主要是由于纸的本色为深咖啡色. 箱唛上如有凈重和毛重、才数等要求的,在卡通箱尺寸和箱唛等确认后,要通知供货商同 箱唛一起印在卡通箱上. 才数---通常为日本的计算方法,计算公式为: 才数=卡通箱长 x 宽 x 高/25.43x123; 注:卡通箱尺寸以 mm 为单位. d.卡通箱尺寸计算 i.卡通箱尺寸计算公式(尺寸以 mm 为单位):卡通箱内所装货品为凈尺寸长 x 宽 x 高,即 LxWxH, 则卡通箱的外尺寸为:L1=L+13;W1=W+13,H1=H+18(mm). ii.如果卡通箱内含平卡,则要加上平卡的厚度. iii.计算卡通箱尺寸时要考虑箱内是否装有海报,避免海报不能装入卡通箱内. iv.卡通箱公差:A+50,一般厂以 A 尺寸 CALL 办,以 0~+5 为公差范围. v.卡通箱的尺寸在制作时,一般控制在 20KG 以下之重量. vi.如果卡通箱上印有条形码时,必须检测条形码能过条形码机时,方可以确认和批量生产. 2.内卡通箱 在卡通箱内的卡通箱称为内卡通箱,一般所用的材料与外卡通箱相同或 W9C 等.根据客 人需要而作,所注意点同外卡通箱,此处略. 3.平卡 a.平卡常用来垫在产品中间和箱顶部以及底部,以避免开箱时碰花产品.一般用 C33 材料, 该材料价格较低,厚度为 3mm,尺寸同卡通箱内产品的凈尺寸一样. b.卡通箱内上下部一般各用 1pc 平卡.如有内卡通箱,则无需使用. c.也可采用一张 B=3 垫于卡通折页短边. 4.蛋隔 常用来将产品隔开,该种包装方法成本低. a.常用的蛋隔材料是 B3B,厚度为 3mm,特殊情况下也会考虑用 B=B,但成本高.生产时,蛋 隔上的卡槽需用刀模制作, 槽深可以为蛋隔高度的一半,组装用对插方式进行. b.蛋隔尺寸:比卡通箱内部尺寸单边小 1.5mm 为准,注意防振凸边之强度. 5.白盒 a.白盒常用的材料有 W9C,W 代表白色,纸厚度为 2mm. b.根据客人的要求,盒盖上会印箱唛和不印箱唛两种,印箱唛时注意箱唛的颜色和位置. c.白盒做扣底的较多,也有不做扣底,式样同卡通箱,根据需要而定. 6.彩盒 彩盒为两种:开窗口的彩盒和不开窗口的彩盒. 窗口的彩盒也分为两种:窗口贴胶片的彩盒和窗口不贴胶片的彩盒. a.彩盒的材料有: i.粉灰纸,一面白色,一面为灰色,价格较低,双粉纸两面均为白色,价格偏高. ii.根据产品的形状和大小决定彩盒的材料.常用的材料有:280G 粉灰纸,300G 粉灰 纸,350G 粉灰纸,260G 粉灰裱 E 坑,260G 双粉纸裱 E 坑等. b.彩盒表面加工 按菲林印刷后,常见的表面加工有:常用磨光处理(表面光滑,无粘手感);过光油(表面光滑, 有粘手感);表面过 0.05mmPP 或 PE 薄膜. 按客人样品而定,做好的样品给客人确认后,方可进行批量生产. c.窗口胶片材料 常用的胶片材料有:透明 PP、PVC、PET 等, PP、PET 料属于环保材料. 7.海报 海报即宣传书,常用的材料有 157g 白坚纸等. 8.考贝纸 a.俗称雪梨纸,常用来包装产品,避免运输和振动中,产品与产品之间被磨花. b.考贝纸标准尺寸:1030x590,考贝纸厂以整张纸为一个计算单位,分割不额外收费. c.设计和使用考贝纸时,要绘图分为几等份,以提高利用率. 9.贴纸 收到客人的菲林或文檔,要先进行样板的制作,待客人确认样板后方可进行批量生产. a.贴纸分为:透明贴纸、条形码贴纸、彩印贴纸等. i.透明贴纸常用的材料有:25#PET 透明膜、PP、PVC 等. ii.条形码贴纸:制作好的条形码贴纸样品要过条形码机进行检验,然后给客人确认后,方 可进行批量生产. iii.彩印贴纸:按客人提供的菲林制作.根据需要,表面过光油或过 PP 胶等,注意颜色要尽量 与客人的样品相同或相近. b.贴纸备胶材料: 普通 强力 力图 500 3M 逐次加强粉力. 10.吸塑 1)常用的吸塑材料有:PVC、PP、PET 等. 2)设计时注意: a.喷油的部位不可以做扣位,以免刮花. b.白色的 PET 成本较高,使用较少,当订单数量较大时,供货商才会订料,因此除非客人特 殊要求方可考虑使用. c.常用的吸塑方式有: 天地盖式、扣面盖式、扣位式、插卡式、热压式等. i.设计时用哪一种,根据产品形状和客人的要求而定,通常当用天地盖式和扣面盖式吸塑 时,有窗口的彩盒通常不用贴胶片. ii.设计时留意,对于形状较复杂的产品和有喷油部位的产品,考虑加托塑,托塑的材料一 般与吸塑相同. d.吸塑常用#号片,为指片材之厚度,以 0.35mm 为常用片材. e.尽可能避免使用有色的吸塑料,以防成本增加. 11.吸塑卡 对于插卡式和热压式的吸塑,通常要用吸塑卡,设计时注意如下: a.插卡式吸塑卡 吸塑卡与吸塑是用插入式装配的,称为插卡式吸塑卡. 当先做吸塑卡,再做吸塑时,需要配作,避免吸塑卡过紧或进长,吸塑卡表面一般要进行磨 光处理或过光油或过 PP 胶等,视客人要求而定. b.热压式吸塑卡 吸塑卡与吸塑是用热压式装配的,称为热压式吸塑卡. 设计时要注意吸塑表面的加工,吸塑卡表面要过吸塑油.如吸塑材料是 PET,则吸塑卡表 面相应的要过 APET 环保油,否则吸塑卡和吸塑不能被热压粘接上. c.吸塑卡材料: 视印刷情况而定,当仅印一面时,用粉灰纸.常用的有 300g 粉灰, 350g 粉灰纸,400g 粉灰纸 等;当两面都要印刷时,用双粉纸.常用的有 300g 双粉纸, 350g 粉灰纸,400g 粉灰纸等. 12)保利龙(POLYLON) 此不为发泡胶,为白色真空成型,一般在日本与欧洲市场为禁止使用. 13)胶袋 A.胶袋按材质分为:单面汽珠袋、PE 袋、PP 袋、OPP 袋、单面汽珠片等. B.按款式分为:平袋、骨袋、两头通胶袋、打孔的胶袋、印字唛的胶袋、有盖的胶袋等. C.常用胶袋表示方法 a.PE 或 PP 瓦楞纸板是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成。根据 商品包装的需求,瓦楞纸板可以加工成单面瓦楞纸板、三层瓦楞纸板、五层、七 层、十一层等瓦楞纸板。 不同波纹形状的瓦楞,粘结成的瓦楞纸板的功能也有 所不同。即使使用同样质量的面纸和里纸,由于楞形的差异,构成的瓦楞纸板的 性能也有一定区别。目前国际上通用的瓦楞楞形分为四种,它们分别是 A 型楞、 C 型楞、B 型楞和 E 型楞。它们的技术指标和要求见表一。A 型楞制成的瓦楞纸 板具有较好的缓冲性,富有一定的弹性,C 型楞较 A 型楞次之。但挺度和抗冲击 性优于 A 型楞;B 型楞排列密度大,制成的瓦楞纸板表面平整,承压力高,适于 印刷;E 型楞由于薄而密,更呈现了它的刚强度。集装箱和非集装箱的区别主要 在于外径, 并且与瓦楞类型密切相关。 下面将通过下表详细罗列出纸箱内径规格、 制造规格、外径规格之间的关系: 瓦楞纸箱内、外径与制造规格的关系 瓦楞纸箱制造尺寸的量法 纸箱的制造尺寸为制箱时的下料尺寸。 制造尺寸以展开的箱坯上的压线为度 量的基准。分切机上的压痕辊在压线位置上压出的是一条沟, 压线是这条沟槽 的中心线。两条压线的距离就是制造尺寸。将制造尺寸转换为内、外径尺寸可以 通过表 2 速成,但它们也分别有自己的测量方法。 瓦楞纸箱在制造过程中有单拼和双拼之分 单拼即一页成型箱 , 一般用于周长较小的纸箱;双拼也称为二页箱,有的 纸箱周长太大,不得不用两片箱坯拼凑一个纸箱,但有时纸箱厂为了利用生产过 程中 裁切下来的余料,也会用两片拼凑一个尺寸不算太大的纸箱,甚至有时会 用四片。二页箱与一页箱相比,多了一个接头,因此两者的面积 计算有一些细 微的差别。 接头和回丝 纸箱接头的制造尺寸根据瓦楞层数和生产工艺水平确定,单瓦楞纸板为 35 ~ 40mm ,双瓦楞纸板为 45 ~ 50mm ,三瓦楞纸板为 50mm 。 计算纸箱展开面积时必须考虑到制造过程中回丝的损耗, 回丝的尺寸依据纸 板层数确定,一般为 20 ~ 40mm 。 为了便于实际工作中的计算,统一采取加“ 8 ”加“ 4 ”的规则,即将横 向方向上接头和回丝的总和定为 8cm ,纵向方向上回丝总合定为 4cm 。 1、平口箱面积计算公式 通过以上介绍,平口箱的面积计算可以由下面两条公式表示: 单拼纸箱面积 S= 〔 ( 长 + 宽 ) × 2+8 〕× ( 宽 + 高 +4) 双拼纸箱面积 S= 〔 ( 长 + 宽 +8) × 2 〕× ( 宽 + 高 +4) 注:这里长、宽、高、 8 、 4 的单位均为 cm 。 上全盖下插口式纸箱的展开面积 上全盖下插口式的纸箱一般箱型较小,有些是用瓦楞纸板制成,有一部分是仅用 单层的涂布白卡纸生产,例如药品、食品、化妆品的外层 小包装。 切长和瓦高 在瓦楞纸箱制造过程中,分清楚切长和瓦高的概念尤为重要。一旦搞错,纸箱强 度将差之千里,从而会导致生产出来的纸箱全部报废,造 成巨大的损失。 切长是指垂直于瓦楞方向的长度;瓦高是指顺着瓦楞方向的长度。 接头与回丝 在这里根据纸箱层数确定接头尺寸,三层箱的接头一般为 3cm ,五层箱的接头 一般为 4cm 。回丝的尺寸统一按 2cm 计算。 2、上全盖下插口式纸箱面积计算公式 切长: L= (长 + 宽)× 2+ 接头 + 回丝 瓦高: H= 1/2 宽 + 插口 + 高 + 宽 + 回丝 面积 S= L × H 说明: 一般计算纸箱的面积都是参照实物进行的,将纸箱展开后,根据不 同纸箱的具体形状作具体的尺寸分析,长、宽、高通过精确的测量都是固定的, 接头和回丝的尺寸视不同的情况具有一定的灵活性。 这些只是一般的瓦楞纸箱的设计!!具体 E 型的瓦楞纸箱设计不知道你需要 什么,还要你再联系之后再说!


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