第9章纸制品运输包装

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第9章：纸制品运输包装,电子产品包装,太阳能热水器包装,日用品包装,食品包装,汽车减速包装,彩色包装,举例：,第1节 概述,1.瓦楞纸箱的特点（优点）：,（1）资源丰富：纸板式瓦楞纸箱的原料是各类植物纤维，包括木纤维、竹纤维、草质纤维；,（2）使用性能好：重量轻、外观整齐，装拆箱方便，便于印刷装潢；,由于没有接缝，其密封性能优于木箱；结构性能好。其内的瓦楞结构类似拱形结构，能起到防冲减震作用，具有良好的力学特性。（3）工艺性好，易于机械化生产； （4）成本低； （5）废箱易于回收再利用（回收处理无公害，符合环保要求）；,2.缺点：,（1）抗压强度低；,（2）容易吸水、受潮、变形；,3.纸箱的流通特性,制造装箱运输贮存用户拆箱，各个环节都存在导致纸箱强度削弱及至破损的因素了解正确设计和使用,（1）堆码形成的压力载荷压力过载造成压溃、压曲、鼓眼,规定合理的堆码高度，增强纸箱的承压力；,（2）冲击、振动载荷, 车船的颠簸纸箱之间、纸箱与其它货物间摩擦破损；, 野蛮装卸、意外事故冲撞、戳穿破损；,（3）温湿度：冷热干湿雨水纸箱强度、刚度大幅度下降；,（4）制作过程：压痕、模切、开槽、印刷处理纸箱的整体,强度下降；,钉合、 粘接处理不当纸箱先天不足，增,加破损的可能性。,第2节,瓦楞纸板,2.瓦楞纸板的原纸,(1)原纸,生产瓦楞纸板的原料纸称为原纸；,(2)箱板纸（面纸）,用作面纸的原纸称为箱板纸；,(3)瓦楞原纸,用作芯纸的原纸称为瓦楞原纸。生产瓦楞原纸的纸浆有牛皮浆、半化学浆、草浆和废纸浆。出口包装常用的是半化学浆瓦楞原纸，它强度较高，而且比牛皮浆便宜。分四个等级：A、B、C、D。,(4）箱板纸的等级,：A、B、C、D、E,A、B制造出口包装用瓦楞纸板；,C适宜制造大型产品包装用的瓦楞纸板；,D适宜制造一般产品用的瓦楞纸板；,E制造轻载瓦楞纸板。,举例：,瓦楞纸板的原纸,3.,瓦楞纸板的结构,（1）瓦楞的形状,形,U形, 比较坚硬、强度较高；, V型瓦楞对瓦楞纸板机的楞辊磨损大，寿命短，制出的纸板厚度不稳定；, 楞型较尖，在楞峰处楞辊容易切断瓦楞芯纸；, 瓦楞原纸和粘合剂用量较少；,柔软，富有弹性，易于恢复原来的形状；,U型瓦楞对瓦楞纸板机的楞辊磨损较慢，制出的纸板厚度较稳定；,楞型较圆滑，不会出现楞辊在楞峰处切断瓦楞芯纸的现象；,瓦楞原纸和粘合剂用量大。,U形性能介于U形和V形之间,（2）瓦楞纸板的楞型,根据瓦楞高度和30cm长度上的瓦楞个数不同，目前国际上通用的瓦楞楞形分别是：大瓦楞A型、小瓦楞B型、中瓦楞C型、微瓦楞E型、超大瓦楞K型、,超细瓦楞F型等规格。,近年来，微型瓦楞在国外兴起，如F型（楞高0.8mm左右）、N型（楞高0.46mm）、G型（楞高0.50mm），O型（楞高0.30mm）等。以欧美市场为例，微型瓦楞尤其是G型楞，在5年内将会取代10%的硬纸板市场。,A型楞：,高而宽，富有弹性，缓冲和防振性能好，垂直方向的抗压强度大，承载能力强，但平压性能不好。适合于包装较轻且易碎的产品；,B型楞：,细密，刚性强，适印性好，平压强度高，但缓冲性稍差，垂直承载能力低，适合包装较重的物品，多用于罐头和瓶装物品等包装；,C型楞：,楞高和瓦楞数介于A型瓦楞和B型瓦楞之间，综合了A型、B型瓦楞的优势，防振性能接近A型瓦楞，而平压性能接近B型瓦楞，原纸消耗比B型瓦楞少。现已成为欧美国家采用最多的楞型；,E型楞：,最细的一种瓦楞，刚性较大，能承受较大的平面压力，适合于高质量胶版印刷；,超大瓦楞K型,国外用的较多。,楞型,楞高（,mm）,瓦楞数/300mm,中间占据因素,(理论值),中国,日本,美国,欧洲,中国,日本,美国,欧洲,K,6.6-7,6.8,6.7-7,24,24,1.75,A,4.5-5,4.5-5,4.8,4.7,342,342,333,35,1.54,C,3.5-4,3.5-4,3.6,3.6,382,402,383,42,1.45,BC,3.3-3.4,442,1.40,B,2.5-3,2.5-3,2.4,2.5,502,502,463,50,1.33,D,1.9-2.1,1.8,1.8-2,642,68,68,1.31,E,1.1-2,1,1.2,1.2,962,342,904,95,1.26,F,0.8,0.9,110,105,1.22,注：1.中间占据因素是在瓦楞纸板结构中中间材料与面板的比值。,2.表中瓦楞形状均为,UV,型。,常用瓦楞规格型号种类,（3）各种楞型的应用场合,A型、C型三层瓦楞纸板常用于周转纸箱或小型纸箱的制造；,AB楞、BC楞（五层）双瓦楞纸板常用于中型包装箱的制造；,BAB楞组合或其它楞型组合而成的（七层）多层瓦楞纸板常用于重型大包装箱制造；,E型瓦楞纸板常用于需要精美装潢印刷的销售包装纸盒、箱的制造；,单面瓦楞纸板常代替厚纸板或做衬垫使用。,（4）瓦楞纸板的层数,运输包装常用的是单瓦楞纸板、双瓦楞纸板和三瓦楞纸板 。,4.,瓦楞纸板的抗弯强度,瓦楞纸箱广泛应用瓦楞纸板有科学的结构，能用较少的材料使其横断面获得较大的惯性矩瓦楞纸箱具有较高的抗弯强度和刚度。,假设瓦楞是由一些半圆环形组成的，其半径为r，则瓦楞高度及宽度比较，面纸和芯纸厚度很小，故一个瓦楞宽度的横截面惯性矩为：,一个瓦楞宽度的横截面积为：,式中：,1,、,2,是面纸厚度，,3,是芯纸厚度。,受拉,受压,瓦楞高度为4.8mm，内、外面纸厚度均为0.41mm，芯纸厚度为0.23mm，假设瓦楞为半圆弧形，试计算一个瓦楞宽度的横截面惯性矩。如果将同样横截面积的材料制成实心厚纸板，在同样宽度上的惯性矩又是多少？,解,：一个瓦楞宽度的横截面惯性矩为：,瓦楞宽度b=2h=9.6mm，与它对应的横截面积为：,如果将面积为11.34mm,2,的材料制成宽度为9.6mm的实心纸板，其厚度,为1.18mm，其横截面惯性矩为：,瓦楞纸板的惯性矩是同宽同横截面积的实心厚纸板的42倍。,5.,瓦楞纸板的技术指标,(1)定量：,瓦楞纸板单位面积上的质量称为定量，其单位为g/m,2,。,计算方法：瓦楞纸板定量=内、外面纸及各中间垫纸定量之和+,（瓦楞芯纸定量瓦楞展开系数）+粘合剂定量。,(2) 耐破强度（千帕，kPa）,瓦楞纸板的瓦楞展开系数,瓦楞型式,A,C,B,E,展开系数,1.5-1.6,1.4-1.5,1.35-1.4,1.2-1.3,淀粉粘合剂的定量为80100g/m,2,，泡花碱粘合剂的定量为100120g/m,2,。,耐破强度是指在规定的试验条件下（液压增压法），瓦楞纸板单位面积上所能承受的均匀增大的最大压力。耐破强度是模拟纸箱装满货物后在紧束状态下抗鼓胀的能力，实际上是纸板平面方向的抵抗拉伸和开裂的能力。,（隔着胶膜对板面施加压力）,(3) 戳穿强度（焦耳，J）,戳穿强度：是指用一定形状的角锥穿透纸板所需的功，即包括开始穿刺及使纸板撕裂弯折成孔所需的功。,戳穿强度是模拟纸箱在流通过程中受外部异物顶撞，或包装箱之间相互顶撞而避免破损的能力。,(4)边压强度（牛顿/米）（技术指标中边压强度是指纵向强度）,边压强度：瓦楞纸在规定尺寸（25x100mm,短边为瓦楞方向）的矩形样片上沿瓦楞方向所能承受的最大压力。,边压强度模拟纸箱堆码的受力状态。,边压强度最低,最高,(4)粘合强度,(5)含水率,试片中的水分与试片原来重量的百分比称为瓦楞纸板的含水率。,过于干燥破裂；,过于潮湿降低瓦楞纸的强度。,粘合强度是瓦楞纸的综合强度指标，它不仅影响纸板本身的质量，也影响成箱以后的整体强度和刚度。粘合强度应使用专门的针形附体进行测试。,箱板纸技术指标（GB130242003）,指标名称,单位,规 定,A,B,C,D,E,定量,g/m,2,1257 1608 1809,20010 22010 25011,28011 30012 32012,34013 36014,(普通箱板纸和牛皮挂面纸板）,1256 1607,1809 20010,22010 25011,28011 30012,32012 34013 36014,(牛皮箱纸板）,耐破指数,200-250g/m,2,300 g/m,2,kPam,2,/g,3.0,2.8,2.75,2.55,2.00,1.90,3.20,3.00,3.00,2.80,横向环压指数,200-250g/m,2,300 g/m,2,Nm/g,9.20,11.2,8.00,9.00,6.00,7.00,10.0,11.5,9.20,10.5,横向耐折度,次,60,35,12,100,60,瓦楞芯纸技术指标（GB130231991）（1997年修改）,指标名称,单位,规 定,A,B,C,D,定量,g/m,2,112.06.0 160.08.0,127.06.0 180.09.0,140.07.0 200.010.0,紧度不小于,g/m,3,0.50,0.45,横向环压指数,112g/m,2,不小于,127-140 g/m,2,160-200 g/m,2,Nm/g,7.1,7.7,9.2,5.5,6.3,7.7,3.8,4.4,5.5,3.3,3.5,3.5,纵向裂断长不小于,km,4.30,3.75,2.70,2.15,交货水分,%,8.02,原标准：20C,65%; 修改为：23C,50%,6.,瓦楞纸板的种类,瓦楞纸板的种类很多，因此要用不同的代号来区别。,目前国家标准规定的代号有,S,ij,和,D,ij,（i=1，2，3，j=1，2，3，4），共有24个代号。,S（Single wall corrugated fiberboard）表示单瓦楞纸板;,D (Double wall corrugated fiberboard) 表示双瓦楞纸板;,T (Triple wall corrugatde fiberboard) 表示三瓦楞纸板,问题：D-2.3的含义是什么？,i为类别号；j为种别号。,i=1，用于贵重和出口产品包装；,i=2，用于内销产品包装；,i=3，用于短途和廉价产品包装。,j为种别号，种号愈大，瓦楞纸板的强度愈高。,瓦楞纸板技术指标（GB65441999）,纸板代号,耐破强度,kPa,边压强度kN/m,戳穿强度,J,含水率%,S-1.1,S-1.2,S-1.3,S-1.4,638,785,1177,1570,4.5,5.0,6.0,7.0,3.4,4.9,6.4,8.3,142,S-2.1,S-2.2,S-2.3,S-2.4,410,686,980,1373,4.0,4.5,5.0,6.0,2.9,4.4,5.9,6.9,142,S-3.1,S-3.2,S-3.3,S-3.4,392,588,784,1177,3.5,4.0,4.5,5.0,2.9,4.4,5.9,6.9,142,D-1.1,D-1.2,D-1.3,D-1.4,785,1177,1570,1961,6.5,7.0,8.0,9.0,7.4,8.8,10.3,12.5,142,D-2.1,D-2.2,D-2.3,D-2.4,686,980,1373,1765,6.0,6.5,7.5,8.0,6.9,8.3,9.8,10.8,142,D-3.1,D-3.2,D-3.3,D-3.4,588,784,1177,1570,5.5,6.0,6.5,7.0,6.9,8.3,9.8,10.8,142,7.瓦楞纸板的选用,（1）选择依据,：产品价值、流通范围、内装物质量及外廓尺寸；,（2）综合尺寸,（国标）：内装物长+宽+高；,（3）选择原则：,内装物质量和综合尺寸愈大对强度的要求愈高选用种号愈大的瓦楞纸板。,内装物质量小，综合尺寸小对强度要求低选用单瓦楞纸板；,内装物质量大，综合尺寸大对强度要求高选用双瓦楞纸板；,瓦楞纸板表（GB654386）,纸箱种类,内装物最大重量kg,最大综合尺寸mm,瓦楞纸板代号,1类,2类,3类,单,瓦,楞,纸,箱,5,10,20,30,40,700,1000,1400,1750,2000,S-1.1,S-1.2,S-1.3,S-1.4,S-1.5,S-2.1,S-2.2,S-2.3,S-2.4,S-2.5,S-3.1,S-3.2,S-3.3,S-3.4,S-3.5,双,瓦,楞,纸,箱,15,20,30,40,55,1000,1400,1750,2000,2500,D-1.1,D-1.2,D-1.3,D-1.4,D-1.5,D-2.1,D-2.2,D-2.3,D-2.4,D-2.5,D-3.1,D-3.2,D-3.3,D-3.4,D-3.5,8.箱板纸的选配,箱板纸的选配耐破强度,瓦楞纸板的耐破强度是内、外面纸及中间垫纸的耐破强度之和。,（1）耐破强度,p,为瓦楞纸板的耐破强度，,b,为箱纸板的耐破强度。,r为耐破指数，Q为箱纸板的定量,某厂准备生产D-1.4瓦楞纸板，试为该瓦楞纸板选配适当的箱纸板。,解：,D-1.4是第一类第4种双瓦楞纸板，要求的耐破强度为1961kPa。第一类瓦楞纸板用于出口包装，因此选用A等和B等箱纸板，A等作外面纸，B等作内面纸和中间垫纸。三层箱纸板取相同的耐破强度，根据经验公式每层箱纸板的耐破强度应为：,kPa,外面纸的耐破指数取3.0kPam,2,/g（查表），要求的定量为：,g/m,2,根据国标的规定，外面纸选用定量为250g/m,2,的A等箱板纸。,内面纸和中间垫纸的耐破指数取2.75kPam,2,/g，要求的定量为：,g/m,2,根据国标的规定，内面纸和中间垫纸选用定量为250g/m,2,的B等箱板纸。,第3节 瓦楞纸箱,一、瓦楞纸箱的发展与现状,(1) 瓦楞纸于1856年在英国已有记载，英国人爱德华希利和爱德华艾伦兄弟俩人发明了在纸上加压成波纹瓦楞，作为帽子的内衬，用来透气并吸汗。,(2) 1871年美国人阿尔伯特琼斯(Albert Jones)发明了单面瓦楞纸板，用于包装玻璃灯罩和类似的易碎物品，获得美国第一个专利权。到了l9世纪末，美国开始研究用瓦楞纸板制作包装运输箱。,（3）日本于1914年开始生产瓦楞纸箱，1920年双瓦楞纸板问世，它的用途迅速扩大。第一次世界大战期间，木箱在运输包装箱中占了80，而瓦楞纸箱只占20。在第二次世界大战时，瓦楞纸箱在运输包装中已经占到80。,（4）我国瓦楞纸箱业起步较晚，1954年才开始推广使用瓦楞纸箱，较日本晚40年，较美国晚60多年。同时，技术起点低，一开始沿用日本20世纪30年代的单机，工序间全靠手工连接，没有流水作业。改革开放以来，我国瓦楞纸箱业迅速发展，增长速度在各生产大国中是最高的。,二.纸箱的类别及其选择,1.选择箱型要考虑的因素：,（1）内容物重量和箱的承重能力匹配避免“过包装”和“欠包装”；,（2）尺寸比例与运输空间的匹配, 箱的外形尺寸要符合优先数系列的规定，保持包装箱与其他运输空间（如集装箱、托盘、汽车、火车车厢、货架容积的匹配）；, 包装箱底面积应符合GB4892-85的规定；,（3）装卸操作的环境特性，重量配置要适合人体特性。,（4）纸箱内装物的缓冲要求，易碎物品填料或衬垫预留箱内空间。,这些要素的组合标准文件包装限制,2.包装限制,日本（JISZ1506）,美国（Rule 41）,中国（GB6543-86）,瓦楞纸箱表（GB654386）（正在讨论修订稿）,纸箱种类,内装物最大重量kg,最大综合尺寸mm,瓦楞纸箱代号,1类,2类,3类,单,瓦,楞,纸,箱,5,10,20,30,40,700,1000,1400,1750,2000,BS-1.1,BS-1.2,BS-1.3,BS-1.4,BS-1.5,BS-2.1,BS-2.2,BS-2.3,BS-2.4,BS-2.5,BS-3.1,BS-3.2,BS-3.3,BS-3.4,BS-3.5,双,瓦,楞,纸,箱,15,20,30,40,55,1000,1400,1750,2000,2500,BD-1.1,BD-1.2,BD-1.3,BD-1.4,BD-1.5,BD-2.1,BD-2.2,BD-2.3,BD-2.4,BD-2.5,BD-3.1,BD-3.2,BD-3.3,BD-3.4,BD-3.5,BS-2.1,瓦楞纸箱代号,瓦楞纸板代号,三、 瓦楞纸箱的箱型及选择,1、开槽型纸箱（02型),特点：,大多数02型箱是由一整块纸板裁切、开槽、压线而成，少数由两片或者四片纸板拼合（二页箱、四页箱）。有上下摇盖组成的箱底和箱盖，空箱时可摊开平放，使用时折叠、封合成箱。箱坯面积最小，用料最省，经济效益最好，不足之处是箱底强度稍低。,2、套合型纸箱（03型）,特点：,由上、下两只箱子对套而成的，上盖的尺寸稍下底的外尺寸。上下盖对套后压紧，然后用塑料带捆扎。,下底,上盖,3.折叠型纸箱（04型）,折叠型纸箱也称为异型纸箱，通常由一片瓦楞纸板组成，通过折叠形成纸箱的低、侧面、箱盖，不用钉合和粘合。适用于内包装。,4.抽匣型纸箱（05型）,由若干种滑动的盒套组成，可由不同的方向相互套在一起。,5.分离型纸箱（06型）,由一个主箱和两个分离的端面组成，使用时需将主体箱与两端,面用箱钉钉合。,6.备用型纸箱（07型）,由一片纸板组合而成，可展平，经简单组合成型即可使用。,7.内衬垫（08型）,包括隔垫、隔框、内衬、支撑件等，用以隔离包装物品，提高,纸箱强度和缓冲防振能力。,8,、木材加固箱,有些产品，重量较大，而底脚面积很小，搬运时纸箱箱底难以支撑。为了扩大瓦楞纸箱的使用范围，对于这类产品，通常用木版加强箱底。,9,、瓦楞纸箱附件,第4节 瓦楞纸箱的结构,一.箱坯,瓦楞纸箱是以箱坯为基础，通过接合、封箱和捆扎而成为箱形结构的。,（一页箱）,约7mm的沟槽,（使箱坯弯折）,箱坯上的开槽宽约7mm,按设计位置切开箱坯，形成八个摇盖,纸箱周长太大用两片箱坯或四片箱坯拼凑一个纸箱。,用两片箱坯拼凑的纸箱称为二页箱。,用四片箱坯拼凑的纸箱称为四页箱。,二.手孔与通风孔,包装件重量不大人力搬运装卸开手孔手的大小；,装水果、蔬菜的瓦楞纸箱开通风孔 保鲜；, 强度最高,依次减弱,实验结果,两种开孔的强度比较,，,，,强度高,三.接合与封箱,1.接合,：利用接头（舌边）将箱坯左右两边合拢并连接起来，这个过程称为接合。,2.封箱,：利用上、下摇盖形成箱底和箱盖的过程称为封箱。,3.接合与封箱的方法,: 钉合，用胶带粘合和用粘合剂粘合。,（1）钉合,: 多用U形镀锌钢钉。钉宽约35mm，脚长有12、16、19mm三种规格。钢钉截面为矩形，其规格及选用方法如下表。,钉合瓦楞纸板的镀锌扁钢丝规格,规 格,宽度（mm）,厚度（mm）,用 途,16号,2.250.1,五、七层瓦楞箱,18号,三层瓦楞箱,20号,1.150.05,0.560.01,三层瓦楞盒,钉的布置方式,纵向单排,纵向双排,横向单排,横向双排 （交叉）,斜向单排,纵向与斜向钉合强度基本相等，优于横向。,钉的间距,钉的个数,W箱内产品重量；,p钉的破坏载荷，内销产品取p=25（N），外销产品取p=15（N）；,K强度系数，纵向与斜向排列时取K=1，横向排列时取K=0.67。,瓦楞纸箱顶底封合也可以用U形钉。,2537mm,80mm,内尺寸,L1L2,B1B2,理想情况下,L1-L2=1个板厚,B1-B2=0.5个板厚,2.纸箱长、宽、高的制造尺寸：,纸箱内尺寸；,制造尺寸的修正量；,瓦楞纸板厚度。,02型箱的制造尺寸修正量,楞 型,名 称,A,B,E,AB,L,1,L,2,B,1,B,2,H,6,4,6,3,9,3,2,3,2,6,2,1,2,1,3,9,6,9,5,18,3.纸箱接头制造尺寸,接头J的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。,4.纸箱摇盖的制造尺寸,由于内、外摇盖不在同一平面，外摇盖对接时会出现一定间隙，因此摇盖长度也要有适当的伸放量。,对0201型纸箱，A型楞单瓦楞纸板的伸放量为2-3mm；,AB型楞双瓦楞纸板的伸放量为4-5mm。,其他箱型的制造尺寸修正值可查表。,三、瓦楞纸箱的外尺寸,纸箱上标志尺寸外尺寸计算箱体体积,纸箱的外尺寸制造尺寸，外尺寸的计算公式为:,X,制造尺寸；,K,外尺寸修正值；,长度和宽度的修正值为1个板厚，高度方向是2个板厚。以板厚为基础，再考虑纸箱棱角的突出误差，就可以定出外尺寸的修正值。,A型楞，,K,取5-7mm；B型楞，,K,取3-5mm； C型楞，,K,取4-6mm；,AA型楞，,K,取10-14mm；AB型楞，,K,取8-12mm；AC型楞，,K,取9-13mm；BB型楞，,K,取6-10mm；BC型楞，,K,取7-11mm；CC型楞，,K,取8-12mm；高度的修正值取上限。,四、制图,图线符号,单实线 轮廓切线,双实线 开槽线,单虚线 内折叠压痕线,点划线 外折叠压痕线,三点划线 间隙切割压痕线,双虚线 折叠180双压痕线,点虚线 打孔线,波纹线 软边切割线,波浪线 界域辅助线,加工工艺代号、符号,钉合 单钉 SS,（代号S） 双钉 DS,斜钉 OS,黏合 胶料黏合 G,（代号A） 胶带黏合 T,扣手 切断型 P,不切断型 U,楞向 纵 V,横 H,瓦楞 纸板 单层 S,双层 D,三层 T,纸箱 单层 BS,双层 BD,三层 BT,质量保证章,纸箱制造商保证章,美国铁路运输包装分类规则第41条.,31/4in,耐破度、纸板定量、最大综合尺寸、承载重量,美国达不到保证章质量运输费用上浮20%；,台湾无保证章不得出口，并随时检查质量。,纸箱的循环使用标志,意义：表明纸箱可以再生利用,使用标志的要求,表面不能喷涂防水剂,表面不能覆膜,不能钉合,不能使用胶粘带,使用方法,向地区包装技术协会申请,牙膏小包装每盒1支，中包装每支12支。中包装外长l=190mm，外宽b=140mm，外高h=120mm。大包装为运输包装，采用单瓦楞纸箱，每箱装入24个中包装，其排列方法如图，试计算这种瓦楞纸箱的尺寸。,解：,（1）内尺寸,（2）瓦楞纸箱的制造尺寸,运输包装用的单瓦楞纸板为A型瓦楞，内尺寸伸放量X按表取值，摇盖伸放量取3mm，接头尺寸取40mm。于是，瓦楞纸箱的制造尺寸为,（3）瓦楞纸箱的外尺寸,外尺寸加大值X=5-7mm，故瓦楞纸箱的外尺寸为,mm,mm,mm,第7节 瓦楞纸箱的抗压强度,堆码载荷,：不论是在仓库还是在运输途中，货物都要向上堆码，因此上面的货物对最底层的纸箱产生一定的压力，这个压力称为堆码载荷。,抗压强度,：纸箱能够承受的最大压力称为它的抗压强度。,纸箱的抗压强度堆码载荷,评价方法,： 试验法：在压缩机上对试验样箱按对面、角、棱几种不同,姿态进行压缩试验，观察其应力应变特性及破损,边界。方法直观可靠，但费工费时，被动的强度,控制方法。,计算法：根据纸箱所有的箱板纸及瓦楞原纸的强度，推算,瓦楞纸箱的抗压强度。 经验估算方法。,方法简便有效，而且可预测纸箱强度，广泛使用。,一.瓦楞纸箱的压缩试验,纸箱的抗压强度没有理论公式压缩试验,上压板,（固定）,下压板,纸箱,温度为20，湿度为65%，预处理24小时；,加载方向垂直于纸箱顶、底两面，加载速度12mm/min。,过d点后纸箱被压溃，故与d点对应的压力P,c,就是纸箱的抗压强度。,试验结果如图。,实验研究的目的：,建立经验公式；,确定安全系数；,制定设计原则；,加载,二、影响瓦楞纸箱抗压强度的因素,实验：取一组样箱，箱高为定值，而加压,周长逐个加大，进行压缩试验。,(1)试验箱尺寸：长X宽X高mm,305x305x305(1220)mm,355x355x305(1420)mm,405x405x305(1620)mm,455x455x305(1820)mm,505x505x305(2020)mm,555x555x305(2420)mm,(2)试验条件：n=20,t=20度，65%RH，,预处理24h;,(3)试验结果：,随周长的增加，抗压强度普遍有所增加；,各种纸板曲线上都有最高点，过最高点之后，,周长对抗压强度的影响明显减弱 。,1.抗压强度与纸箱周长的关系,cm,实验：取一组样箱，试件为305x305x305(1220)mm，进行压缩试验。,(1)试验用瓦楞纸板,(2)试验条件：n=20,t=20度，65%RH，预处理24h;,(3)试验结果：,双瓦楞纸箱的抗压强度高于单瓦楞纸箱；,抗压强度随种号的增大而提高。,2.抗压强度与纸板强度的关系,实验：取一组样箱，长、宽为定值，,而箱高逐个加大，进行压缩试验。,(1)试验用瓦楞纸板：单瓦楞2种，,A型楞,(2)试验箱尺寸：350x300(长x宽),100,200,1000（高）,(3)试验条件：n=20,t=20度，65%RH，预处理24h;,(3)试验结果,3.抗压强度与箱高的关系,实验：取一组样箱，高为定值400mm，长宽比不同，进行压缩试验。,(1)试验条件：n=20,t=20度，65%RH，预处理24h;,(3)试验结果,4.抗压强度与纸箱长宽比的关系,5%,5.抗压强度与堆码时间的关系,实验：取一组样箱，在温湿度试验箱内使其经受不同温度、湿度的变化，了解其强度变化规律。,(1)试验用瓦楞纸板的种类：,双瓦楞纸板1种、2种；,单瓦楞纸板1种。,(2)试验箱尺寸：,500x400x800 mm,600x500x950 mm,350x300x250 mm,(3)试验条件：n=20,t=20、30、35、40度，,65%，80%，98%，95%RH，,预处理48h;,(3)试验结果：,三种不同尺寸的瓦楞纸箱所得结果几乎是同一条曲线；,随温湿度的提高，抗压强度急剧下降。,6.抗压强度与温湿度的关系,(1)试验用瓦楞纸板的种类：,单瓦楞纸板3种。,(2)试验箱尺寸：360x300x250 mm,手孔大小：60x20 mm,(3)试验条件：n=20,t=20度，65%RH，,预处理24h;,(4)试验程序：手孔位置上下、,左右变动；,(5)试验结果：,7.抗压强度与开孔位置的关系, 手孔位置离顶、底越近，离中心左右越远，其抗压强度越低。, 手孔、通风孔面积的大小及形状也对箱的抗压强度有影响。,mm,(1)试验用瓦楞纸板的种类：单瓦楞纸板3种，A型楞。,(2)试验箱尺寸：300x250x200 mm,(3)试验条件：n=10,t=20度，65%RH，预处理24h;,(4)计算公式：,8.抗压强度与印刷面积的关系,A未印刷纸箱的抗压强度,B印刷后纸箱的抗压强度,(5)试验结果：,印刷面积愈大，纸箱的抗压强度的降低率也愈大。全面积印刷时其强度下降40%；,带状印刷（图B）强度损失最大，即使面积只有10-20%，其强度降低率几乎与全面印刷相当；,图（A）和图（C）的两种印刷方式虽然面积相同，但强度降低率有所不同。,A：下降率 12-25%,B：下降率 28-36%,C: 下降率 5%,印刷对纸箱强度的影响不仅仅取决于印刷面积，而且与印刷形,状和印刷位置有关。,试验：取一组样箱，从不同方向进行压缩试验，了解强度的变化规律。,(1)试验用瓦楞纸板的种类：单瓦楞纸板2种，A型楞；,双瓦楞纸板2种。,(2)试验箱尺寸：350x300x250 mm,(3)试验条件：n=20,t=20度，65%RH，预处理24h;,(4)压缩位置：A. 箱高方向；B.箱宽方向；C.箱长方向,(5)试验结果：在非箱高方向，,其抗压强度急速下降。,堆码时必须沿箱高方向。,9.抗压强度与纸箱方向的关系,试验：取一组样箱，尺寸相同，型式各异，进行压缩试验，了解强度的变化规律。,(1)试验用瓦楞纸板的种类：单瓦楞纸板2种，A型楞；,(2)试验箱尺寸：355x265x245 mm,(3)试验条件：n=10,t=20度，65%RH，预处理24h;,(4)样箱型式（JIS）：A-1型，A-5型；B-2型，C-1型；C-2型；,(5)试验结果：箱型不同，其抗压强度相差甚远；外包装箱设计选型时必须注意。,11.抗压强度与接合方式的关系,扁丝接合：100%（基准）；,胶带接合：A楞高12%，B楞下降9%；,粘合剂接合：高10-14%,10.抗压强度与箱型结构的关系（日本的一组试验）,三、经验公式,P,x,：瓦楞纸板的综合环压强度（N/cm）：,（A）,R：瓦楞纸板中所有面纸和中间垫纸的环压强度（N）；,Rm：瓦楞纸板中所有芯纸的环压强度（N）；,C：瓦楞展开系数；,l：测试环压强度的试片长度，且l=15.2cm 。,（B）,r：箱板纸的环压指数;,Q:箱板纸的定量;,m:瓦楞原纸的环压指数;,Qm:瓦楞原纸的定量。,1.凯里卡特公式：,楞常数与箱常数,楞型,A,B,C,AB,aXz,8.36,5.00,6.10,13.36,J,0.59,0.68,0.68,0.66,P,c,：纸箱抗压强度（N）,Z：纸箱周长（cm）,aX,z,：楞常数,J：箱常数,适用于0201型纸箱,2.麦齐公式：,BCT纸箱抗压强度，kPa/cm；,ECT瓦楞纸板的边压强度，N/m；,H瓦楞纸板的厚度，mm;,L纸箱长度，mm;,B纸箱宽度，mm;,R,1,面纸的环压强度;,C面纸厚度，mm;,R,2,瓦楞原纸的环压强度;,d经验系数;,T瓦楞原纸的厚度，mm;,A瓦楞原纸的长度，mm;,3.其他公式（芬兰）,单瓦楞纸箱的尺寸为704646cm。内、外面纸为300g/m的B等箱板纸，芯纸为180 g/m的B等瓦楞原纸，试求纸箱的抗压强度。,解：查表知，箱板纸的环压指数r=9.0Nm/g，瓦楞原纸的环压指数,m,=7.5 Nm/g。运输包装用单瓦楞纸板为A型瓦楞，其展开系数为C=1.53。因此，瓦楞纸板的综合环压强度为,(N/m),纸箱周长为,(cm),查表知，A型瓦楞的楞常数aXz=8.36，箱常数J=0.59。瓦楞纸箱的抗压强度为,(N),四、瓦楞纸箱的堆码强度条件,1.堆码载荷：,2.堆码强度条件：纸箱的抗压强度堆码载荷,3.安全系数：,H为纸箱高度，h为堆码高度,K 为安全系数,安全系数由货物的储存期和储存条件决定的：,储存期少于30天 K=1.6,储存期30100天 K=1.65,储存期100天以上 K=2,第8节 瓦楞纸箱设计（方案设计和技术设计）,1.手工设计过程,（1）方案设计, 确定产品的流通环境载荷；, 确定产品的结构特点和装箱要求；, 初定箱型、楞型及承压边长；, 确定环境所需的纸箱抗压强度：, 计算纸箱固有的抗压强度：, 按照P,x,，分配瓦楞纸板结构；, 强度校核；, 确定纸板代号，箱型代号；, 绘制纸箱立体图。,（2）技术设计阶段, 绘制展开图，编制制箱工艺、技术要求；, 确定布钉数量和布钉工艺；, 设计箱内附件；, 开孔设计；, 装潢、标志设计。,2.计算机辅助设计,输入设计参数,选择结构型式,图形库,结构合适？,结构尺寸计算,强度计算,排料方案设计,强度满足？,输出结果,数学模型,调整尺寸或,堆码方式,Yes,No,Yes,第9节 瓦楞纸箱设计示例,64cm彩色电视机的质量为28kg，最大尺寸为674425480mm。,仅在国内销售，储存期在半年以上。除电视机外，箱内还有泡沫,缓冲垫，内装物尺寸为746485550mm。,解：, 箱型:,0201型纸箱。因为周长太大，所以采用二页箱。, 瓦楞纸板:,内销产品选用第二类瓦楞纸板。内装物质量,为28kg，最大综合尺寸为1781mm，应选用第二类第三种双瓦楞纸,板，其代号为D2.3。根据国标，D2.3的技术指标为耐破强度1373（kPa），边压强度为8330（N/m），戳穿强度为9.8（J）。,根据国标，选用C等箱板纸，其耐破指数为1.9kPam/g，环压指,数为7 Nm/g。内、外面纸的定量取320 g/m，中间垫纸的定量,取280 g/m。,根据国标，选用C等瓦楞芯纸，两层瓦楞的定量取160 g/m，其,环压指数为5.5 Nm/g。,按照选用的箱板纸，瓦楞纸板的耐破强度为,kPa,按照选用的箱板纸和瓦楞芯纸，瓦楞纸板的定量为1340 g/m，其中粘合剂定量为100 g/m。,瓦楞纸箱的尺寸：,内装物的,外廓尺寸,为,（mm）， （mm）， （mm）,公差X0取5-6mm，由此确定的纸箱,内尺寸,为,（mm）,（mm）,（mm）,二页箱长度与宽度方向的伸放量X取6mm，高度方向的伸放量X取18mm，由此确定的纸箱制造尺寸为,（mm）,（mm）,（mm）,外摇盖的制造尺寸为,（mm）,接头（舌边）尺寸J定为50mm。,长度与宽度方向的加大值取10mm，高度方向的加大值取12mm，由此确定的纸箱外尺寸为,（mm）,（mm）,（mm）,选用16号U型钉钉合，每个U型钉的破坏载荷,p,取25N，斜向排列，强度系数K=1，所需钉数为,个,钉数定为12个，钉距为48mm，到顶、底两面的距离为25mm，如图，封箱选用宽度为80mm的胶带。,瓦楞纸箱的结构：,二页箱箱坯如图。每片箱坯的面积为1.38m，每个纸箱所需瓦楞纸板的面积为2.76 m，其质量为3.86kg。手孔设在端面，其尺寸为95*40mm。,瓦楞纸箱的堆码强度：,瓦楞纸箱的周长为,（cm）,瓦楞纸箱的综合环压强度为,（N/m） = 90.8 （N/cm）,楞常数取13.36，箱常数取0.66，瓦楞纸箱的的抗压强度为,=9973（N）,货物（包装件）重量W是内装物重量和纸箱重量之和，其值为312N。堆码高度取450cm，安全系数取2，纸箱的堆码载荷为,（N）,抗压强度比堆码载荷大得多，所以这个瓦楞纸箱具有足够的堆码强度。,第10节 蜂窝纸板包装(BB/T0016-1999),优点：, 质轻（重量为相同规格瓦楞纸板的1/3,木质板的1/6）；, 平压强度高，是普通瓦楞纸板的5-10倍；, 弯曲强度高，是瓦楞纸板的2-30倍；, 刚度高，加载后变形小；, 缓冲性能良好，具有较好的回弹性，比瓦楞纸板缓冲性能差；, 隔热隔音性好；, 可回收利用。,存在问题：, 发展无序，产品质量、生产率、材料利用率和能耗等不满意；, 边压强度、戳穿强度、防潮、印刷性能差，应用范围受限；, 制造工艺复杂，生产率和性能价格比比瓦楞纸板差，纸箱的垂直抗压强度比瓦楞纸箱差；, 后加工设备不配套。,1 蜂窝纸板的结构,1.1 容重,容重,K,=（面纸重量+芯纸重量+面纸涂胶重量+芯条涂胶重量）/（长x宽x高）,：面纸定量， ；,：芯纸定量， ；,：涂胶定量，单位面积上,干燥后的涂胶重量， ；,：蜂窝纸板厚度，mm；,：孔径比， ；,：蜂窝边长，mm。,1.2 容重的下限,当涂胶定量,J,达到100 、孔径比 达到1时，可计算出蜂,窝纸板的容重下限,1.3 容重的上限,当涂胶定量,J,达到120 、孔径比 达到0.6时，可计算出,蜂窝纸板的容重上限,2 蜂窝纸板的要求（BB/T0016-1999,GJB3839-1999）,2.1 面纸和芯纸的主要技术指标,材料,名称,定量,g/m,耐破度,kPa,伸缩性,%,撕裂度,mN,施胶度,mm,水分,%,平滑度,/s,再生牛皮纸,80,0.7,4,2500,0.8,113,5,茶板纸,120,0.9,6,3700,2.2 蜂窝纸板尺寸系列,项目,尺寸系列,蜂窝纸板长度,800，1000，1500，2000，2500,蜂窝纸板幅面宽度,800，1000，1200，1600，2000,蜂窝纸板厚度,5，8，10，15，20，30，40,蜂窝边长,6，8，10，12，14，16，18，20,2.3 蜂窝纸板的平压强度（表9-39）,影响因素： 蜂窝边长。越长，平压强度越低 纸板厚度。越厚，平压强度越低蜂窝纸板的平压强度高于瓦楞纸板,2.4 蜂窝纸板的静态弯曲强度（表9-40）,影响因素： 蜂窝边长。越长，静态弯曲强度越低 纸板厚度。越厚，静态弯曲强度越高蜂窝纸板的静态弯曲强度高于瓦楞纸板,2.5 其他性能,耐破、耐戳穿、耐折等性能自身规律不明显,测试瓦楞纸板的仪器 对蜂窝纸板不合适，目前没有具体规定,3 应用,主要领域：重型包装（代替木箱），垫板,科龙、美的、格力、青岛海尔,第11节 纸制品运输包装的发展,1 高强低克重纸板成为瓦楞纸板生产的一个趋势, 可将五层纸箱改为三层纸箱，节约材料，降低物流成本；, 工艺作适当调整，瓦楞辊的轮廓参数也应作适当修改，以提高纸板的边压强度；,2 K型重型瓦楞取代双瓦楞和三瓦楞, 节省中夹纸板和瓦楞芯纸；, 垂直抗压性能优良，缓冲性能比三瓦楞好；, 平压性能较差，常与A、C瓦楞组合成双瓦楞纸板；,3 E 、F、G、N、0型微型瓦楞取代厚纸板, 省材、弹性好，缓冲性能好；, 印刷适应性好；,4 增强夹芯瓦楞纸板，重型纸箱用纸板, 用两块瓦楞纸板作里面纸，中间用特殊排列结构的瓦楞纸板和纸管结构，抗压强度极高；,5 UPS合力型瓦楞纸板, 组成：内外面纸、二层芯纸和强力介剂；, 垂直抗压性能优良，缓冲性能比三瓦楞好；, 平压性能较差，常与A、C瓦楞组合成双瓦楞纸板；,6 超强瓦楞蜂窝复合纸板, 综合瓦楞和蜂窝纸板的优点；, 用于重型包装；,7 纸箱预印技术, 提高瓦楞纸箱的强度；, 降低成本；,8 合成纸（石油原料制成的薄膜纸）, 高强度、高撕裂度、高耐破度、高透气性、优良的印刷适应性；, 价格高，用于要求极高的特殊场合；,9 防潮、防水瓦楞纸板的开发,10 保鲜瓦楞纸箱, 用于蔬菜、水果、鲜花等包装；,11 冷冻水产品包装纸箱,12 纸护角,演讲完毕，谢谢观看！,内容总结,第9章：纸制品运输包装。注：1.中间占据因素是在瓦楞纸板结构中中间材料与面板的比值。式中：1、2是面纸厚度，。计算方法：瓦楞纸板定量=内、外面纸及各中间垫纸定量之和+。（3）装卸操作的环境特性，重量配置要适合人体特性。1.接合：利用接头（舌边）将箱坯左右两边合拢并连接起来，这个过程称为接合。2.封箱：利用上、下摇盖形成箱底和箱盖的过程称为封箱。格板：分割产品，防止产品间。确定内尺寸的原则：保证产品顺利装箱，又不使产品在箱内有。长度和宽度的修正值为1个板厚，高度方向是2个板厚。加载方向垂直于纸箱顶、底两面，加载速度12mm/min。(1)试验箱尺寸：长X宽X高mm。双瓦楞纸板1种、2种。印刷对纸箱强度的影响不仅仅取决于印刷面积，而且与印刷形。l：测试环压强度的试片长度，且l=15.2cm。楞常数与箱常数。单瓦楞纸箱的尺寸为704646cm。2.堆码强度条件：纸箱的抗压强度堆码载荷。 确定纸板代号，箱型代号,