纸箱测试及计算

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。

三、0201型瓦楞纸箱抗压强度的核算

利用凯里卡特简易(K．Q ．Kelli — eutt)公式(主要对0201型瓦楞纸箱) ，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！