大型货物运输包装设计与测试-瓦楞纸箱运输包装设计

瓦楞纸箱运输包装设计掌握瓦楞纸板配纸设计

瓦楞纸板定义与技术指标瓦楞纸板是由一层或多层瓦楞纸粘合在若干层纸或纸板之间，用于制造瓦楞纸箱的一种复合纸板。用于制造瓦楞纸板、固体纤维板或“纸板盒”等产品的表面材料，称为箱纸板。用于制造瓦楞纸板芯层的包装用纸即是瓦楞芯纸。单面瓦楞纸板单层瓦楞纸板双层瓦楞纸板三层瓦楞纸板

瓦楞纸板的结构—瓦楞形状表U形、V形和UV形瓦楞的优缺点瓦楞形状优点缺点柔软，富有弹性。只要变形不超出弹性范围，在撤去平面压力后，能迅速恢复原来的形状；瓦楞纸板机的楞辊磨损较慢，制出的瓦楞纸板厚度比较稳定；瓦楞比较圆滑，几乎不会出现楞辊在楞峰处切断瓦楞芯纸的现象，因而可以提高瓦楞纸板机的轧裱速度①粘合剂用量大，不够经济；②平面抗压强度不如V形瓦楞比较坚硬，强度较高，但变形一旦超出弹性范围瓦楞就被压溃，完全丧失复原性；瓦楞芯纸和粘合剂的用量少①瓦楞辊容易磨损，使用寿命短；②易出现切断瓦楞芯纸的现象；③缓冲性能差，受冲击后不易恢复兼容了U型楞和V型楞的优点。弥补了各自的不足，是比较理想的瓦楞波形。弹性和加工性能优于V形，而平压强度和用料又优于U形U形V形UV形

瓦楞纸板的结构—瓦楞楞型表瓦楞纸板的楞型(GB/T6544—2008)楞型楞高h/mm楞宽t/mm楞数/(个/300mm)KDA4.5～5.08.0～9.534±3C3.5～4.06.8～7.941±3B2.5～3.05.5～6.550±4E1.1～2.03.0～3.593±6F0.6～0.91.9～2.6136±20G0.50N0.46O0.30A型瓦楞：单位长度内的瓦楞数量少，瓦楞高度较高。使用A型瓦楞制作的纸箱，具有极好的防震缓冲性，垂直耐压强度比B型好，适合包装较轻的物品。B型瓦楞：单位长度内的瓦楞数量多，而瓦楞高度低，其平面压力和抗压能力超过A型瓦楞。由于B型瓦楞的面纸和里纸有较多的支承点，因而不易变形，且瓦楞纸板表面较平，可取得良好的印刷效果，适合包装较重和较硬的物品，多用于瓶装物品的包装，此外，还可利用B型瓦楞坚硬而不易破的特点，经过冲切以后制成形状复杂的组合箱。C型瓦楞：单位长度内的瓦楞数及楞高，介于A型瓦楞和B型瓦楞之间，防震性能接近于A型瓦楞，平面抗压能力接近于B型瓦楞，适用于较小体积的包装。组合使用时，楞高大的做内层，楞高小的做外层。如AB型，通常A做内层，B做外层。

瓦楞纸板的结构—瓦楞纸板厚度瓦楞纸板厚度的理论值：瓦楞高度、面纸及中纸的厚度之和；单瓦楞纸板的厚度应高于下表所规定的相应楞高的下限值。表常用瓦楞纸板的厚度参考值瓦楞型ACBEAAACCCABBCAEBBBE板厚5.54.33.32.310.49.48.48.17.176.15单位：mm

瓦楞纸板的结构—瓦楞纸板种类表瓦楞纸板技术指标（GB/T6544—2008）代号瓦楞纸板最小综合定量/（g/m2）优等品合格品类级代号耐破强度（不低于）/kPa边压强度（不低于）/(kN/m)类级代号耐破强度（不低于）/kPa边压强度（不低于）/(kN/m)S250S-1.16503.00S-2.14502.00320S-1.28003.50S-2.26002.50360S-1.310004.50S-2.37503.00420S-1.411505.50S-2.48503.50500S-1.515006.50S-2.510004.50D375D-1.18004.50D-2.16002.80450D-1.211005.00D-2.28003.20560D-1.313807.00D-2.311004.50640D-1.417008.00D-2.412006.00700D-1.519009.00D-2.513006.50T640T-1.118008.00T-2.113005.00720T-1.2200010.00T-2.215006.00820T-1.3220013.0T-2.316008.001000T-1.4250015.5T-2.4190010.0注：各类级的耐破强度和边压强度可根据流通环境或客户的要求任选一项S表示单瓦楞纸板D表示双瓦楞纸板T表示三瓦楞纸板相关含义：下标i为类别号，优等品瓦楞纸板为第一类i=1，合格品瓦楞纸板为第二类i=2下标j为种别号主要说明瓦楞纸板的强度种号愈大，瓦楞纸板的强度愈高

瓦楞纸板的结构—瓦楞纸板数据分析1图单、双瓦楞纸板最小综合定量与耐破强度的关系

图单、双瓦楞纸板最小综合定量与边压强度的关系图表分析：对于单瓦楞纸板和双瓦楞纸板而言，无论是瓦楞纸板优等品，还是瓦楞纸板合格品，瓦楞纸板的最小综合定量均分为250g/m2、320g/m2、360g/m2、375g/m2、420g/m2、450g/m2、500g/m2、560g/m2、640g/m2、700g/m2几种。单瓦楞纸板的最小综合定量为250g/m2，最大综合定量为500g/m2,双瓦楞纸板的最小综合定量为375g/m2,最大综合定量为700g/m2。在瓦楞纸板优等品中，最小综合定量为320g/m2的单瓦楞纸板与最小综合定量为375g/m2的双瓦楞纸板均可提供耐破强度为800kPa的纸板；在瓦楞纸板合格品中，最小综合定量为320g/m2的单瓦楞纸板与最小综合定量为375g/m2的双瓦楞纸板均可提供耐破强度为600kPa的纸板，这为瓦楞纸板配纸提供了更多的选配思路及方法，最终选择哪种方案还要从实际情况出发，选择成本低廉，强度达到要求的配纸方案。

瓦楞纸板的结构—瓦楞纸板数据分析1图单、双瓦楞纸板最小综合定量与耐破强度的关系

图单、双瓦楞纸板最小综合定量与边压强度的关系图表分析：最小综合定量为360g/m2的单瓦楞纸板优等品，最小综合定量为500g/m2的单瓦楞纸板合格品，最小综合定量为375g/m2的双瓦楞纸板优等品，最小综合定量为560g/m2的双瓦楞纸板合格品均可提供边压强度为4.50kPa的纸板。在相同的瓦楞纸板最小综合定量下，瓦楞纸板优等品的耐破强度比瓦楞纸板合格品的耐破强度大27.3％左右。在相同的瓦楞纸板最小综合定量下，瓦楞纸板优等品的边压强度比瓦楞纸板合格品的边压强度大32.9％左右。

瓦楞纸板的结构—瓦楞纸板数据分析2图单、双瓦楞纸板类级与瓦楞纸板耐破强度关系图单、双瓦楞纸板类级与瓦楞纸板边压强度关系图表分析：在瓦楞纸板同种类级情况下，瓦楞纸板耐破强度由大到小的顺序依次为：双瓦楞纸板优等品，双瓦楞纸板合格品，单瓦楞纸板优等品，单瓦楞纸板合格品。随着瓦楞纸板类级的增加，瓦楞楞纸板的边压强度逐渐增加。双瓦楞纸板合格品与单瓦楞纸板优等品，在一些数值上是相同的。在同种类别条件下，第二类双瓦楞纸板合格品与单瓦楞纸板优等品的耐破强度为800kPa。在同种强度条件下，第二类双瓦楞纸板合格品与单瓦楞纸板优等品及第一类双瓦楞纸板优等品的耐破强度均为800kPa。在同种类别条件下，第三类双瓦楞纸板合格品与单瓦楞纸板优等品的边压强度均为4.5kN/m,第五类双瓦楞纸板合格品与单瓦楞纸板优等品的边压强度均为6.5kN/m。在同种强度情况下，第三类双瓦楞纸板合格品与单瓦楞纸板优等品及第一类双瓦楞纸板优等品的边压强度均为4.5kN/m。第一类单瓦楞纸板优等品与第三类单瓦楞纸板合格品边压强度均为3.00kN/m。这是由纸的材质、等级及定量决定的，等级高、定量低的纸可与等级低、定量高的纸达到同种强度。

国标法公式法配纸过程依据相关国家标准展开，根据国标中规定的最小综合定量、耐破强度和边压强度为出发点进行配纸设计配纸过程以客户对纸箱的抗压强度要求为出发点，利用凯里卡特公式计算综合环压而对瓦楞纸板进行配纸设计中纸可采用瓦楞芯纸替代，搭配合理，减少用纸品种楞芯纸替代箱纸板选配原则一般箱纸板与瓦楞芯纸的定量比控制在2：1较好定量选配原则应尽量选用质量等级近似的箱纸板和瓦楞芯纸生产瓦楞纸板质量选配原则瓦楞纸板配纸设计的主要过程是根据要求对箱纸板和芯纸进行选配。选配箱纸板的重要依据是箱纸板的耐破强度和横向环压强度，选配芯纸的重要依据是芯纸的横向环压强度。GB/T13024-2003规定了普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板和牛皮箱纸板的定量技术指标GB/T13023-2008规定了芯纸的定量技术指标箱纸板耐破强度及横向环压强度1箱纸板的耐破强度为箱纸板的耐破指数与定量乘积瓦楞芯纸横向环压强度2瓦楞芯纸的横向环压强度等于横线环压指数与定量的乘积THANKS项目四掌握瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸箱设计包括：纸箱结构设计纸箱尺寸设计瓦楞纸板配纸设计瓦楞纸板配纸设计是瓦楞纸箱设计的核心配纸：就是瓦楞纸箱制造商在统筹考虑质量和成本的前提下，根据客户对瓦楞纸箱提出的耐破强度、抗压强度、纸板厚度和纸箱重量等要求，结合物流环境条件对箱纸板和芯纸进行选配的过程配纸的方法方法一----国标法：配纸过程依据相关国家标准展开，根据国标中规定的最小综合定量、耐破强度和边压强度进行配纸设计。方法二----公式法：配纸过程以客户对纸箱的抗压强度要求为出发点，利用凯利卡特公式计算综合环压而对瓦楞纸板进行配纸设计。配纸过程中需要遵循的原则（1）质量选配原则：应尽量选用等级近似的箱纸板和瓦楞芯纸生产瓦楞纸板。选用高等级箱纸板和低等级瓦楞芯纸制成的瓦楞纸板，容易塌楞，平压强度降低，质量达不到要求，同时造成原材料的浪费，生产成本增加。（2）定量选配原则：一般箱纸板与瓦楞芯纸的定量比控制在2:1比较好。实验表明，提高瓦楞芯纸的定量有利于降低成本，但定量过高的瓦楞芯纸与低定量箱纸板生产出来的瓦楞纸板会出现质量问题（如表面不平整、产生明显瓦楞条纹现象，影响外观质量和印刷效果），如果选用的芯纸定量过低呢？？--想想（3）楞芯纸替代箱纸板选配原则：在瓦楞纸板配纸时，高级别的原纸物理性能不一定比低级别的原纸物理性能好，可能只是在印刷适性方面有一定优势，由于芯纸、中纸和里纸均不需印刷，所以在瓦楞纸板配纸时，中纸可以采用瓦楞芯纸替代，如果搭配合理，既减少用纸品种，又提高强度降低成本。任务一瓦楞纸板配纸数据表的建立瓦楞纸板配纸设计的主要过程是根据要求对箱纸板和芯纸进行选配。选配箱纸板的重要依据是箱纸板的耐破强度和横向环压强度，选配芯纸的重要依据是芯纸的横向环压强度。所以，在进行瓦楞纸板配纸设计前，应建立箱纸板耐破强度、横向环压强度数据表以及芯纸横向环压强度数据表，以方便配纸设计过程中箱纸板和芯纸的选配。一、箱纸板耐破强度和横向环压强度数据、瓦楞芯纸横向环压强度数据这些数据都是由国家标准而来GB13024-2003规定了普通箱纸板、牛皮挂面箱纸板和牛皮箱纸板的定量技术指标。GB13023-2008规定了芯纸的定量技术指标。指标名称单位规定普通箱纸板和牛皮挂面箱纸板优等品一等品合格品定量g/㎡125±7160±8180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽＞1800㎜%6.07.59.07.08.510.0紧度≥≤220g/㎡＜220g/㎡g/cm30.700.680.650.720.700.65耐破指数≥＜160g/㎡（160~＜200）g/㎡（200~＜250）g/㎡（250~＜300）g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.303.103.002.902.803.002.852.752.652.552.202.102.001.951.90横向环压指数≥＜160g/㎡（160~＜200）g/㎡（200~＜250）g/㎡（250~＜300＝g/㎡≥300g/㎡N.m/g8.609.009.2010.6011.27.007.508.008.509.005.505.706.006.507.00横向短距压缩指数b≥＜250g/㎡≥250g/㎡N.m/g20.216.419.215.418.214.2横向耐折度≥次603512吸水性（正/反）≥g/㎡35/7040/10060/200交货水份%8.0±2.09.0±2.0箱板纸国家标准GB13024~2003：物性标准

表2-14指标名称单位规定牛皮箱纸板优等品一等品定量ag/㎡125±6160±7180±9200±10220±10250±11280±11300±12320±12340±13360±14横幅定量差≤幅宽≤1600㎜幅宽＞1800㎜%6.07.07.08.0紧度≥≤220g/㎡＜220g/㎡g/cm30.700.680.720.70耐破指数≥＜160g/㎡（160~＜200）g/㎡（200~＜250）g/㎡（250~＜300）g/㎡≥300g/㎡Kpa.㎡/g3.403.303.203.103.003.203.103.002.902.80横向环压指数≥＜160g/㎡（160~＜200）g/㎡（200~＜250）g/㎡（250~＜300＝g/㎡≥300g/㎡N.m/g9.009.5010.011.011.58.009.009.2010.010.5横向短距压缩指数b≥＜250g/㎡≥250g/㎡N.m/g21.417.419.216.4横向耐折度≥次10060吸水性（正/反）≥g/㎡35/4040/50交货水份%8.0±2.0a定量规定外的定量，其指标可就近按插入法考核。

b横向短距压缩指数，不作为考核指标。瓦楞原纸（corrugatingmedium）

以下表格参数是依据GB/T13023-2008,在等级的划分与1993版有所区别,先前版本是以A、B、C、D区分，后版在质量中有分优等品,一等品,合格品,其中优等品中有分AAA、AA、A三个级品,克重有增加几个规格，具体参照下表2-15.瓦楞原纸生产厂家需按照以上标准要求生产箱纸板和芯纸，以此为基础，才可能使生产的纸板、纸箱达到质量和强度要求。二、箱纸板的耐破强度及横向环压强度箱纸板的耐破强度及横向环压强度均是依据GB13024-2003进行计算的。箱纸板耐破强度为箱纸板的耐破指数和其定量的乘积，即

---耐破强度，kPar---耐破指数，kPa.m2/gw---定量，g/m2箱板纸的横向环压强度为横向环压指数与其箱纸板的定量的乘积，即：R---横向环压强度，kN/mRd---横向环压指数，N.m/gw---定量，g/m2三、瓦楞芯纸横向环压强度瓦楞芯纸的横向环压强度是根据GB13024-2003进行计算的。瓦楞芯纸的横向环压强度等于其横向环压指数与定量的乘积R---横向环压强度，kN/mRd---横向环压指数，N.m/gw---定量，g/m2以上为未压楞的芯纸的横向环压强度，实际上，瓦楞芯纸具有不同的楞型，相同等级的芯纸在压成不同楞之后表现出不同的横向环压强度。设Fw为不同楞型下瓦楞芯纸的瓦楞展开系数，Fw与瓦楞芯纸横向环压强度的乘积即为不同楞型下的瓦楞芯纸的横向环压强度。见表2-20任务二“国标法”瓦楞纸板配纸流程（1）根据客户提供产品质量、数量及尺寸，依据GB6543-2008，由瓦楞纸箱的最大综合尺寸及内装物的最大质量，确定瓦楞纸箱及纸板的使用类别及等级。（2）依据GB6544-2008确定瓦楞纸板的耐破强度及边压强度的最小值，假设各层箱纸板的耐破强度相同，利用耐破强度公式求得各层箱纸板的耐破强度，依据表2-17选配箱纸板的定量、等级及材质。（3）利用筛选原则一：即箱纸板定量之和大于等于最小综合定量。就可以确定箱纸板的定量、等级及材质的若干方案。（4）依据表2-18可知箱纸板的横向环压强度，由GB6544-2008确定瓦楞纸板的边压强度，并根据瓦楞纸板边压强度公式计算所选配的瓦楞芯纸需提供的横向环压强度。（5）依据表2-20和表2-21选配瓦楞芯纸的定量、等级及楞型，同时利用筛选原则二（即箱纸板与瓦楞芯纸应遵循质量等级近似选配原则；定量选配原则（箱纸板：瓦楞芯纸定量约=2:1）；对符合以上两个筛选条件的瓦楞芯纸进行耐破强度测试，若耐破强度符合要求，可考虑用瓦楞芯纸替代箱纸板作为中纸。（6）结合已确定的箱纸板定量、等级及箱纸板材质，初定选配方案。（7）由纸箱内尺寸及楞型计算纸箱外尺寸，同时进行排料计算和原材料成本核算，进而确定纸箱成本；由纸箱堆码强度公式及流通环境计算得堆码强度及堆码层数，生产纸箱并进行强度测试，与客户沟通，最终确定方案。二、“国标法”瓦楞纸板配纸实例以S-1.1类瓦楞纸板为例进行瓦楞纸板配纸。其相关指标从GB6544-2008可知1、选配箱纸板芯纸为瓦楞纸板提供的耐破强度较小，所以在计算时往往忽略不计，即瓦楞纸板的耐破强度是除了芯纸以外的各层箱纸板耐破强度之和。325~325×1.35即取耐破强度介于325~439kPa的箱纸板得到表