影响瓦楞纸箱强度的若干因素
2010-01-05 00:00:00.0 来源:必胜网 责编:Quincy
一、原纸技术指标的概念及其与瓦楞纸箱强度的关系
1.定量。定量又称为克重,它是指每平方米纸的重量,用g/㎡表示。定量的计算公式为:试样称量/试样的面积。定量是衡量纸张物理性能的重要指标,一般来说,纸的定量高,它的抗张强度、环压强度、撕裂度、挺度和厚度指标相对就高。用高定量的纸材制作瓦楞纸箱,其抗压强度相对就高些。所以,要制作强度高的瓦楞纸箱,选择高定量的纸材,往往是客户的基本要求之一。
2.紧度。它是指每立方厘米纸张的重量,用g/cm³来表示。其计算公式为:
定量
紧度=—————-
厚度×1000
纸的紧度如何,反映了它的纤维组织结构的疏密的程度。箱板纸和瓦楞纸的紧度值高,它们的耐破度、环压强度、耐戳穿和抗张性能相对就好,那么,纸箱的整体强度相对也就高。但是,若紧度过大,纸材容易脆裂,尤其是白板纸,紧度值若明显大于标准,其耐折度性能将会有所下降。所以,用白板纸作面层裱合的瓦楞纸板,不宜采用紧度过高的白板纸,以免影响纸箱摇盖的耐折度。
3.环压强度。将标准试样长(纵向)152±0.2mm,宽12.7±0.1mm,取10片进行检测,其中5片正面朝外进行检测,另外5片反面朝外装入环形托盘中检测,之后,通过公式换算就可以求出原纸的环压强度。一般来说,用环压强度好的纸制作出来的纸箱强度相对就高。
环压强度计算公式为: r=f∕152。式中的r表示环压强度,单位kn/m;f是试样压溃时读取的力值,单位n;152是试样的长度,单位mm。国标中的环压指数的标准数值,是衡量原纸的抗压性能的重要指标,它是指原纸的环压强度与定量的比值,单位为单位n•m∕g 。该指标的计算公式为:rd=1000r∕w。式中的rd表示环压指数,r表示环压强度,w是试样的定量,单位g∕㎡。原纸的环压指数如何,很大程度上影响着纸箱的整体强度,尤其是对纸箱的抗压强度影响较大。
4.施胶度。纸张、纸板在生产时,施加一定量的松香胶等耐水性的胶体物后,使纸面增加抗水性,这种生产加工工艺称为施胶。施胶度是衡量胶量大小的质量指标,按照国家标准,可采用墨水划线法和表面吸收重量法进行检测。工厂也可因陋就简,用“滴水法”检测纸面的施胶度。其做法是:在纸面滴一点水,若水滴洇渗速度快,说明施胶度不好。若水滴不易出现洇渗现象,说明施胶度就好。制作瓦楞纸箱的原纸,要求施胶度要好,这样不易吸湿,纸箱的含水率稳定,可较好地保证纸箱的强度。
5.含水率。所谓含水率是指纸或纸板中水分的含量,用百分比表示。其检验的计算公式为:
试样原重-烘干后重量
含水率=————————————-
试样原重
含水率对纸箱箱体强度,有着很大的影响作用,所以,这也是含水率成为纸箱的三个重缺陷检验项目之一的主要原因。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。
6.耐折度。纸箱作为一种包装容器,其摇盖需经常作开启活动,这就要求纸材应具有一定的耐折能力。纸的横向耐折度是测定纸在一定的张力、速度和角度条件下,对150×15mm规格的试样,作135º角的往复性折叠试验,当纸样断裂时,即为耐折度的检验次数。制造箱板纸和白板纸的浆料特性、纸的含水率、紧度、纤维长度和结合力的牢度以及原纸受存放时间和温度等因素的影响,很大程度上决定着原纸的耐折度。所以,要提高纸箱的耐折度性能,做好原材料的质量把关是重要的一环。
二、生产设计、瓦楞纸板特性与瓦楞纸箱强度的关系
1.箱体形状、结构与纸箱强度的关系。纸箱的结构不同,其抗压强度也将截然不同。纸箱的支撑力最大的应该是:箱体中四个边角和紧邻边角的侧边。可见,正方形纸箱的支撑力相对就比较大一些。此外,箱体周长越长,高度越高,其抗压强度相应就越低;开孔面积越大,且越靠近边角的,箱体的抗压性能就越下降,所以,设计时应注意这些情况。
2.瓦楞楞型的定义、特点及其与纸箱强度的关系。按照gbt6544—1999标准规定,uv形瓦楞纸板分为a、c、b和e型四种。
a楞型的楞高为4.5mm~5mm,300mm长度单位内楞数32个~36个;c楞型的楞高为3.5mm~4mm,300mm长度单位内楞数36个~40个;b楞型的楞高为2.5mm~3mm,300mm长度单位内楞数48个~52个;e楞型的楞高为1.1mm~2mm,300mm长度单位内楞数92个~100个。a楞型的瓦楞高而宽,故有大楞型之称。a楞型的纸箱承受平面压力性能比b和c楞型差,但其承受垂直压力性能较高,所以,较适合于制作盛装不耐压物品的纸箱,使用比较普遍。c楞型纸箱的楞高和单位长度内的楞数,以及它的性能,介于a和b楞型之间,其又有细楞型之称,适用于盛装一般物品。b楞型的瓦楞低又密,故耐垂直压力性能较差,但平面耐压性能较高,所以,用b楞型纸板制作的纸箱,适用于盛装瓶装类的食品等。e楞型纸板瓦楞低矮而又细密,故又称为微型楞。e楞型的纸板具有重量轻、缓冲性能好、平面抗压强度好等特点,利于于直接进行印刷。a、c、和b这三种楞型的瓦楞纸板,还可以组合成双瓦楞和三瓦楞的纸板,使纸箱的强度得到大幅度的提高。香烟、玻璃容器等类不耐压的产品,大多数采用抗压、耐冲击性强的多层结构的瓦楞纸箱包装。
3.瓦楞波形的特点及其与纸箱强度的关系。瓦楞的波形是指瓦楞上下两个顶端及其相连线的形状。瓦楞纸板的波形对纸箱的抗压强度有着一定的影响作用。瓦楞的波形有u形、v形和uv形三种。u形楞呈圆弧形状,这种瓦楞纸板缓冲性、弹性好,瓦楞轻微的变形可迅速复原,楞顶不易断裂。但其所承受的压力,比v形楞的纸板差,且芯纸和粘合剂的用量较多。v形楞呈三角形状,楞形由直线组成,两条直线相交构成的楞角为60º。v形楞纸箱具有芯纸和粘合剂的用量少,且有坚固耐用的良好特性,它的平面耐压强度明显高于u形楞的纸箱,但是它的楞形一旦受压变形,就难以恢复原状。uv形楞兼容了u、v形的优点,弥补了各自的缺陷,能承受较高的压力,使纸箱的强度得到较大的提高。
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