齊鋼

摘要：瓦楞紙箱是當(dāng)今應(yīng)用非常廣泛的一種綠色包裝材料，具有質(zhì)量輕、抗壓性強、價格低等優(yōu)點。瓦楞紙箱具有較高的抗變形、抗破壞的性能，能夠滿足日常物流防護需求，因此，在瓦楞紙箱正式生產(chǎn)前，需要對其抗壓強度進(jìn)行分析?；诖?，本文重點探究瓦楞紙箱抗壓強度的分析與研究。

關(guān)鍵詞：瓦楞紙箱；抗壓；強度；研究

瓦楞紙箱作為當(dāng)今包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，對于瓦楞紙箱的抗壓性能來說，影響瓦楞紙箱的抗壓強度非常多，包括含水率、紙箱高度、紙板質(zhì)量、周邊長、長寬比等。據(jù)有關(guān)學(xué)者表明，李春偉等人認(rèn)為手孔位置在箱寬度中線上方H/6內(nèi)，對紙箱抗壓強度影響最??；王俊麗等人表明了紙箱含水率和紙箱抗壓強度成反比例關(guān)系等，由此可見，對瓦楞紙箱抗壓強度進(jìn)行分析和研究需要從多個角度進(jìn)行分析，這樣才能夠保障瓦楞紙箱強度的綜合性與實用性。

1、瓦楞紙板邊壓強度對抗壓強度的影響

紙板性能是影響瓦楞紙箱抗壓強度的重要因素，因此，加強玩楞紙板變壓強度分析有著重要意義。最為常用的瓦楞紙箱抗壓強度公式為：

P=ECT｛4ax₂/Z｝^2/3·Z·J

在計算瓦楞紙箱抗壓強度的公式當(dāng)中，ECT—紙板邊壓強度（lb / in）；ax₂—瓦楞常數(shù)；J—楞型常數(shù)；Z—紙箱周長（in ）；P—紙箱抗壓強度（lb）。

從上述公式中可以看到，瓦楞紙箱抗壓強度主要與紙板邊壓強度有著直接關(guān)系，也稱之為垂直抗壓強度，通過對試樣以垂直的方向施壓，在施壓后紙板所能承受的最大力就是邊壓強度。從瓦楞紙板邊壓角度分析，邊壓強度主要取決于箱紙板強度，與生產(chǎn)工藝、紙板結(jié)構(gòu)、楞形、粘合劑有著直接關(guān)系。

2、紙板楞形對瓦楞紙箱抗壓強度的影響

通常情況下，人們將第一個發(fā)明的瓦楞形狀設(shè)定為A瓦楞，其次是B瓦楞，之后出現(xiàn)了在A、B大小之間的C瓦楞、E瓦楞，后續(xù)又提出了D、K等大型瓦楞以及F、G、N等微型瓦楞。從日常應(yīng)用可以得知，瓦楞越大，紙箱強度就越大，變形量也會隨之增大。相反，如果紙箱楞形越小，紙箱的抗壓強度也會減小，變形量降低。如果紙箱大、楞形小，紙箱在抗壓測試過程中很容易被壓塌。紙箱小、楞形大，在測試過程中會出現(xiàn)變形量大、緩沖長的情況。由此可見，楞形的影響因素是多方面的，需要根據(jù)紙箱大小和選擇楞形。

3、紙箱周長、高度尺寸、長寬比對抗壓強度的影響

3.1紙箱周長

如果用料與楞形相同的條件下，紙箱周長與抗壓強度會形成一種類似二次函數(shù)的變化曲線，也就是在前期紙箱周長延長的情況下，抗壓強度會隨之提高，但在超過周長臨界值的時候，其周長月常規(guī)，會不斷提高紙箱的不穩(wěn)定性，其抗壓強度會隨著周長延伸不斷降低。圖1為二者的關(guān)系曲線。

圖1  周長和抗壓強度關(guān)系

3.2高度和長寬比影響

通過研究表明，紙箱高度在100-350mm范圍內(nèi)，抗壓強度會隨著紙箱高度增加而下降；高度在350-650mm之中時，紙箱的抗壓強度較為穩(wěn)定；當(dāng)紙箱高度大于650mm時，紙箱抗壓強度會隨著高度增加和降低，二者成反比例關(guān)系，主要是因為隨著紙箱的高度增加，其穩(wěn)定性也會有所提升。

對于長寬比來說，通常情況下，紙箱長寬比在1-1.8之內(nèi)時，其長寬比對抗壓強度的影響在-5~5%之間；如果紙箱的長寬比在1.2-1.5之間時，紙箱的抗壓程度呈現(xiàn)出最高值；如果紙箱的長寬比達(dá)到了2:1時，其抗壓強度會下降20%，達(dá)到了高峰值。由此可見，在確定瓦楞紙箱尺寸過程中，長寬比不能夠超過2，否則不僅會提高成本，同時也會降低抗壓強度。見圖2.

圖2  長寬比和抗壓強度的關(guān)系

4、放置方法對抗壓強度的影響

由于瓦楞紙箱的不同放置方法也會產(chǎn)生不同的荷載力，一個裝滿貨物的瓦楞紙箱，可以采用三種不同的放置方法，包括平放、橫放、豎放。其中，平放就是將瓦楞垂直于地面，這也是瓦楞紙箱的正確放置方法，而橫放和豎方都會產(chǎn)生不良的效果。例如平放強度為100，則橫放的強度則為60、豎放的強度則為40.因此，要求在倉庫堆碼和運輸工具裝貨時，都需要應(yīng)用平放的方法。

5、紙箱堆碼與抗壓強度的影響

紙箱豎楞方向的承受壓力要遠(yuǎn)高于橫楞的方向，因此需要在堆碼過程中保持豎楞方向受壓。由于紙箱在承受壓力過程中需要四個邊角受力，大約是整個荷載的60%，可見，紙箱的四個角位所承受的壓力最高，越離中心點高，其受力也就越小，這就需要降低對紙箱四個角的破壞程度，在堆碼過程中，需要保障箱角與箱角能夠?qū)R堆放。見圖3.

圖3  抗壓強度負(fù)荷的分布狀態(tài)

從實際應(yīng)用情況來分析，紙箱堆碼的方法非常多，但可以總結(jié)為兩種形式，一種是縱行堆碼；另一種是交替堆碼。其中，采用縱行堆碼過程中，紙箱抗壓輕度會下降18%左右，而交替堆碼的強度下降55%左右，但交替堆碼不容易出現(xiàn)側(cè)倒問題。同時，紙箱抗壓強度會隨著裝載時間延長而降低，二者成反比例關(guān)系，也就是紙箱疲勞現(xiàn)象。通過有關(guān)實踐表明，如果紙箱堆碼時間超過2個小時，則其抗壓強度會明顯下降，在長期荷載條件下，一個月就會讓紙箱抗壓性能降低30%、90天降低45%、一年降低50%。因此，在設(shè)計過程中，需要對流通時間長的紙箱提高抗壓系數(shù)。

綜上所述，本文重點探究了瓦楞紙板的抗壓強度。其中紙板邊壓強度與抗壓強度成正比例關(guān)系；楞形需要根據(jù)紙箱大小而定；紙箱周長、高度尺寸、長寬比對不能夠超過臨界值；堆碼需要保持四角對齊并且要盡量保持平放。