影響瓦楞紙箱強度的若干因素
2010-01-05 00:00 來源:必勝網 責編:Quincy
一、原紙技術指標的概念及其與瓦楞紙箱強度的關系
1.定量。定量又稱為克重,它是指每平方米紙的重量,用g/㎡表示。定量的計算公式為:試樣稱量/試樣的面積。定量是衡量紙張物理性能的重要指標,一般來說,紙的定量高,它的抗張強度、環壓強度、撕裂度、挺度和厚度指標相對就高。用高定量的紙材制作瓦楞紙箱,其抗壓強度相對就高些。所以,要制作強度高的瓦楞紙箱,選擇高定量的紙材,往往是客戶的基本要求之一。
2.緊度。它是指每立方厘米紙張的重量,用g/cm³來表示。其計算公式為:
定量
緊度=—————-
厚度×1000
紙的緊度如何,反映了它的纖維組織結構的疏密的程度。箱板紙和瓦楞紙的緊度值高,它們的耐破度、環壓強度、耐戳穿和抗張性能相對就好,那么,紙箱的整體強度相對也就高。但是,若緊度過大,紙材容易脆裂,尤其是白板紙,緊度值若明顯大于標準,其耐折度性能將會有所下降。所以,用白板紙作面層裱合的瓦楞紙板,不宜采用緊度過高的白板紙,以免影響紙箱搖蓋的耐折度。
3.環壓強度。將標準試樣長(縱向)152±0.2mm,寬12.7±0.1mm,取10片進行檢測,其中5片正面朝外進行檢測,另外5片反面朝外裝入環形托盤中檢測,之后,通過公式換算就可以求出原紙的環壓強度。一般來說,用環壓強度好的紙制作出來的紙箱強度相對就高。
環壓強度計算公式為: r=f∕152。式中的r表示環壓強度,單位kn/m;f是試樣壓潰時讀取的力值,單位n;152是試樣的長度,單位mm。國標中的環壓指數的標準數值,是衡量原紙的抗壓性能的重要指標,它是指原紙的環壓強度與定量的比值,單位為單位n•m∕g 。該指標的計算公式為:rd=1000r∕w。式中的rd表示環壓指數,r表示環壓強度,w是試樣的定量,單位g∕㎡。原紙的環壓指數如何,很大程度上影響著紙箱的整體強度,尤其是對紙箱的抗壓強度影響較大。
4.施膠度。紙張、紙板在生產時,施加一定量的松香膠等耐水性的膠體物后,使紙面增加抗水性,這種生產加工工藝稱為施膠。施膠度是衡量膠量大小的質量指標,按照國家標準,可采用墨水劃線法和表面吸收重量法進行檢測。工廠也可因陋就簡,用“滴水法”檢測紙面的施膠度。其做法是:在紙面滴一點水,若水滴洇滲速度快,說明施膠度不好。若水滴不易出現洇滲現象,說明施膠度就好。制作瓦楞紙箱的原紙,要求施膠度要好,這樣不易吸濕,紙箱的含水率穩定,可較好地保證紙箱的強度。
5.含水率。所謂含水率是指紙或紙板中水分的含量,用百分比表示。其檢驗的計算公式為:
試樣原重-烘干后重量
含水率=————————————-
試樣原重
含水率對紙箱箱體強度,有著很大的影響作用,所以,這也是含水率成為紙箱的三個重缺陷檢驗項目之一的主要原因。當紙箱的含水率偏高時,其耐戳穿、抗壓強度和耐破強度等性能將相對下降。瓦楞紙具有一定的耐壓、抗張、抗戳穿和耐折性能,若水分含量過高的話,紙質就顯得柔軟,挺度差,壓楞和粘合質量也差。如果,水分明顯低于下極限標準值時,壓楞時就容易出現破裂現象。如果瓦楞紙和箱板紙的水分含量懸殊過大時,單面機加工出來的瓦楞紙板,就容易出現卷曲,下工序裱合時,就容易出現起泡和脫膠現象,使紙箱的強度明顯下降。
6.耐折度。紙箱作為一種包裝容器,其搖蓋需經常作開啟活動,這就要求紙材應具有一定的耐折能力。紙的橫向耐折度是測定紙在一定的張力、速度和角度條件下,對150×15mm規格的試樣,作135º角的往復性折疊試驗,當紙樣斷裂時,即為耐折度的檢驗次數。制造箱板紙和白板紙的漿料特性、紙的含水率、緊度、纖維長度和結合力的牢度以及原紙受存放時間和溫度等因素的影響,很大程度上決定著原紙的耐折度。所以,要提高紙箱的耐折度性能,做好原材料的質量把關是重要的一環。
二、生產設計、瓦楞紙板特性與瓦楞紙箱強度的關系
1.箱體形狀、結構與紙箱強度的關系。紙箱的結構不同,其抗壓強度也將截然不同。紙箱的支撐力最大的應該是:箱體中四個邊角和緊鄰邊角的側邊。可見,正方形紙箱的支撐力相對就比較大一些。此外,箱體周長越長,高度越高,其抗壓強度相應就越低;開孔面積越大,且越靠近邊角的,箱體的抗壓性能就越下降,所以,設計時應注意這些情況。
2.瓦楞楞型的定義、特點及其與紙箱強度的關系。按照gbt6544—1999標準規定,uv形瓦楞紙板分為a、c、b和e型四種。
a楞型的楞高為4.5mm~5mm,300mm長度單位內楞數32個~36個;c楞型的楞高為3.5mm~4mm,300mm長度單位內楞數36個~40個;b楞型的楞高為2.5mm~3mm,300mm長度單位內楞數48個~52個;e楞型的楞高為1.1mm~2mm,300mm長度單位內楞數92個~100個。a楞型的瓦楞高而寬,故有大楞型之稱。a楞型的紙箱承受平面壓力性能比b和c楞型差,但其承受垂直壓力性能較高,所以,較適合于制作盛裝不耐壓物品的紙箱,使用比較普遍。c楞型紙箱的楞高和單位長度內的楞數,以及它的性能,介于a和b楞型之間,其又有細楞型之稱,適用于盛裝一般物品。b楞型的瓦楞低又密,故耐垂直壓力性能較差,但平面耐壓性能較高,所以,用b楞型紙板制作的紙箱,適用于盛裝瓶裝類的食品等。e楞型紙板瓦楞低矮而又細密,故又稱為微型楞。e楞型的紙板具有重量輕、緩沖性能好、平面抗壓強度好等特點,利于于直接進行印刷。a、c、和b這三種楞型的瓦楞紙板,還可以組合成雙瓦楞和三瓦楞的紙板,使紙箱的強度得到大幅度的提高。香煙、玻璃容器等類不耐壓的產品,大多數采用抗壓、耐沖擊性強的多層結構的瓦楞紙箱包裝。
3.瓦楞波形的特點及其與紙箱強度的關系。瓦楞的波形是指瓦楞上下兩個頂端及其相連線的形狀。瓦楞紙板的波形對紙箱的抗壓強度有著一定的影響作用。瓦楞的波形有u形、v形和uv形三種。u形楞呈圓弧形狀,這種瓦楞紙板緩沖性、彈性好,瓦楞輕微的變形可迅速復原,楞頂不易斷裂。但其所承受的壓力,比v形楞的紙板差,且芯紙和粘合劑的用量較多。v形楞呈三角形狀,楞形由直線組成,兩條直線相交構成的楞角為60º。v形楞紙箱具有芯紙和粘合劑的用量少,且有堅固耐用的良好特性,它的平面耐壓強度明顯高于u形楞的紙箱,但是它的楞形一旦受壓變形,就難以恢復原狀。uv形楞兼容了u、v形的優點,彌補了各自的缺陷,能承受較高的壓力,使紙箱的強度得到較大的提高。
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