纸箱生产因素与瓦楞纸箱强度的关系
http://www.51xue.org.cn 2007/6/26 源自:中华职工学习网 【字体：
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瓦楞纸箱强度是包装容器质量检验的重要技术指标，这些指标的高低，一方面反映了原材料质量的优劣程度，另一方面也反映了加工工艺的质量状况。生产工艺情况表明，要提高瓦楞纸箱的强度，仅仅靠采购好的原材料是不够的，做好生产过程的质量控制，也是提高瓦楞纸箱强度的重要一环。所以，正确了解和认识影响瓦楞纸箱强度的有关因素，对于更好地进行生产和提高产品质量都具有十分重要的意义。
原纸技术指标及其与瓦楞纸箱强度的关系
定量 定量又称为克重，它是指每平方米纸的重量，用g／m2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。
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：
纸的紧度如何，反映了它的纤维组织结构的疏密程度。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。
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：RF／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／m2。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。
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，水珠浮在纸面上，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。
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：
含水率对纸箱箱体强度有着很大的影响，所以，这也是含水率成为纸箱的三个重要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。
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1350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。制造箱板纸和折板纸的浆料特性、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。
生产设计、瓦楞纸板特性与瓦楞纸箱强度的关系
箱体形状、结构 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。
瓦楞楞型的定义、特点 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4.5～5mm，300mm长度单位内楞数32～36个；C楞型的楞高为3.5～4mm，300mm长度单位内楞数36～40个；B楞的楞高为2.5～3mm，300mm长度单位内楞数48～52个；E楞型的楞高为1.1～2mm，300mm长度单位内楞数92～100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，利于直接进行印刷。A、C、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。
瓦楞波形的特点 瓦楞的波形是指瓦楞上下两个顶端及其相边线的形状。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，且芯纸和黏合剂的用量较多。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600。V形楞纸箱具有芯纸和黏合剂的用量少，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V、U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。
纸板生产工艺、设备不良因素与瓦楞纸箱强度的关系
单面机生产的瓦楞纸板质量如何，对瓦楞纸箱强度的影响很大，而单面机产品的质量，主要体现在纸板的硬度、平整度、粘合强度和瓦楞成型效果等方面。生产工艺情况表明，瓦楞纸板的强度如何，箱板纸和瓦楞纸的质量固然是具有影响作用的因素，但是如果生产工艺控制不当，就是再好的纸质也生产不出高强度的瓦楞纸板。实验检测对比和分析中发现，有时用定量、环压强度等指标值高的纸材，制作出来的瓦楞纸板的硬度反而不如用定量和环压指数都低的纸制作的瓦楞纸板，究其原因，主要有：
没有正确进行选纸和用纸 瓦楞纸板是由箱板纸和瓦楞纸粘合组成的，如果它们之间的含水率高低悬殊过大时，那么，在吸收胶水和加热以后，纸的伸缩变化也将明显差异，这就很容易造成纸板的卷曲，使纸箱的强度下降。所以，纸卷上机之前，最好先对原纸的含水率进行检测，尽量选择含水率相接近的箱板纸和瓦楞纸配套进行生产，以防止纸板出现卷曲现象。
机器速度不适 单面机的速度过快或过慢，都将影响纸板的硬度和粘合强度。尤其是当原纸水分偏高时，机器的生产速度过快的话，容易因预热时间短，以及瓦楞楞峰上的“吃胶”时间短，使纸板的粘合效果和成型硬度降低。要是机器速度太慢的话，纸板受热时间相对就加长，纸板就容易变脆，并且过热的温度会使黏合剂过早固化，影响粘合效果，所有这些都会降低纸板的强度。所以，机器的生产速度应根据原纸含水率的高低、预热面积和温度大小等情况，综合考虑，合理掌握，才能较好地保证瓦楞纸板的生产质量。根据生产工艺总结的经验，机器速度的掌握可参照下表：
粘合不良 纸板粘合质量如何，直接影响到纸箱的抗压强度。而粘合质量又主要取决于黏合剂特性和操作工艺，如黏合剂的粘度、PH值、固体含量和糊化温度等理化指标，以及黏合剂的调配操作。为保证纸板的粘合强度，必须使用好的原辅材料，要根据生产实际情况，调整好黏合剂的配比，控制好搅拌时间，将黏合剂搅拌均匀，并尽量使用好的水质。在生产过程中，要注意控制好适度的涂胶量，掌握好机器速度与蒸汽压力、温度和黏合剂涂布量的关系，防止起泡、假胶、脱胶不良现象的发生，这样，才能较好地提高纸箱的强度。
机器零部件存在不良情况 当瓦楞辊轴头、轴承出现磨损或损坏，造成瓦楞辊松动、平行度差以及楞齿损坏等现象时，则容易出现扁楞、塌楞、高低楞、脱胶、起泡及瓦楞纸板厚度减少等质量问题。此外，老式单面机、导纸片出现磨损和脏污，以及与瓦楞辊间隙过大时，容易因瓦楞纸出现跳动情况，造成粘合不良和高低楞现象。所有这些不良现象的存在，都会降低纸箱的抗压强度，对此，应根据出现故障现象的部位，采取相应的措施进行处理。
瓦楞辊粘杂质 当瓦楞辊楞槽上粘异物时，则会使瓦楞纸板出现偏斜楞、倒楞或塌楞现象，这样，容易出现粘合不良情况。同时又会降低纸箱的强度。对此，应将瓦楞辊楞槽的杂物清理干净，才能较好地解决问题。
印刷压力不当 采用对瓦楞纸板下面进行直接印刷的生产工艺，如果印刷压力过重的话，容易对瓦楞产生破坏作用。而影响纸箱的强度。所以，预印的瓦楞纸板，必须掌握好适度的印刷压力，才能确保纸箱的抗压强度。
综上所述，影响纸箱强度指标的因素有很多，原材料质量状况、生产设备状况，以及生产工艺控制的合适与否，都会影响纸箱的强度。所以，正确了解和认识这些情况，从原材料到生产过程进行认真的控制，才能有效地提高纸箱的产品质量，满足客户的需求。
原纸技术指标及其与瓦楞纸箱强度的关系
定量 定量又称为克重，它是指每平方米纸的重量，用g／m2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。
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：
纸的紧度如何，反映了它的纤维组织结构的疏密程度。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。
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：RF／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／m2。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。
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，水珠浮在纸面上，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。
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：
含水率对纸箱箱体强度有着很大的影响，所以，这也是含水率成为纸箱的三个重要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。
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1350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。制造箱板纸和折板纸的浆料特性、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。
生产设计、瓦楞纸板特性与瓦楞纸箱强度的关系
箱体形状、结构 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。
瓦楞楞型的定义、特点 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4.5～5mm，300mm长度单位内楞数32～36个；C楞型的楞高为3.5～4mm，300mm长度单位内楞数36～40个；B楞的楞高为2.5～3mm，300mm长度单位内楞数48～52个；E楞型的楞高为1.1～2mm，300mm长度单位内楞数92～100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，利于直接进行印刷。A、C、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。
瓦楞波形的特点 瓦楞的波形是指瓦楞上下两个顶端及其相边线的形状。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，且芯纸和黏合剂的用量较多。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600。V形楞纸箱具有芯纸和黏合剂的用量少，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V、U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。
纸板生产工艺、设备不良因素与瓦楞纸箱强度的关系
单面机生产的瓦楞纸板质量如何，对瓦楞纸箱强度的影响很大，而单面机产品的质量，主要体现在纸板的硬度、平整度、粘合强度和瓦楞成型效果等方面。生产工艺情况表明，瓦楞纸板的强度如何，箱板纸和瓦楞纸的质量固然是具有影响作用的因素，但是如果生产工艺控制不当，就是再好的纸质也生产不出高强度的瓦楞纸板。实验检测对比和分析中发现，有时用定量、环压强度等指标值高的纸材，制作出来的瓦楞纸板的硬度反而不如用定量和环压指数都低的纸制作的瓦楞纸板，究其原因，主要有：
没有正确进行选纸和用纸 瓦楞纸板是由箱板纸和瓦楞纸粘合组成的，如果它们之间的含水率高低悬殊过大时，那么，在吸收胶水和加热以后，纸的伸缩变化也将明显差异，这就很容易造成纸板的卷曲，使纸箱的强度下降。所以，纸卷上机之前，最好先对原纸的含水率进行检测，尽量选择含水率相接近的箱板纸和瓦楞纸配套进行生产，以防止纸板出现卷曲现象。
机器速度不适 单面机的速度过快或过慢，都将影响纸板的硬度和粘合强度。尤其是当原纸水分偏高时，机器的生产速度过快的话，容易因预热时间短，以及瓦楞楞峰上的“吃胶”时间短，使纸板的粘合效果和成型硬度降低。要是机器速度太慢的话，纸板受热时间相对就加长，纸板就容易变脆，并且过热的温度会使黏合剂过早固化，影响粘合效果，所有这些都会降低纸板的强度。所以，机器的生产速度应根据原纸含水率的高低、预热面积和温度大小等情况，综合考虑，合理掌握，才能较好地保证瓦楞纸板的生产质量。根据生产工艺总结的经验，机器速度的掌握可参照下表：
粘合不良 纸板粘合质量如何，直接影响到纸箱的抗压强度。而粘合质量又主要取决于黏合剂特性和操作工艺，如黏合剂的粘度、PH值、固体含量和糊化温度等理化指标，以及黏合剂的调配操作。为保证纸板的粘合强度，必须使用好的原辅材料，要根据生产实际情况，调整好黏合剂的配比，控制好搅拌时间，将黏合剂搅拌均匀，并尽量使用好的水质。在生产过程中，要注意控制好适度的涂胶量，掌握好机器速度与蒸汽压力、温度和黏合剂涂布量的关系，防止起泡、假胶、脱胶不良现象的发生，这样，才能较好地提高纸箱的强度。
机器零部件存在不良情况 当瓦楞辊轴头、轴承出现磨损或损坏，造成瓦楞辊松动、平行度差以及楞齿损坏等现象时，则容易出现扁楞、塌楞、高低楞、脱胶、起泡及瓦楞纸板厚度减少等质量问题。此外，老式单面机、导纸片出现磨损和脏污，以及与瓦楞辊间隙过大时，容易因瓦楞纸出现跳动情况，造成粘合不良和高低楞现象。所有这些不良现象的存在，都会降低纸箱的抗压强度，对此，应根据出现故障现象的部位，采取相应的措施进行处理。
瓦楞辊粘杂质 当瓦楞辊楞槽上粘异物时，则会使瓦楞纸板出现偏斜楞、倒楞或塌楞现象，这样，容易出现粘合不良情况。同时又会降低纸箱的强度。对此，应将瓦楞辊楞槽的杂物清理干净，才能较好地解决问题。
印刷压力不当 采用对瓦楞纸板下面进行直接印刷的生产工艺，如果印刷压力过重的话，容易对瓦楞产生破坏作用。而影响纸箱的强度。所以，预印的瓦楞纸板，必须掌握好适度的印刷压力，才能确保纸箱的抗压强度。
综上所述，影响纸箱强度指标的因素有很多，原材料质量状况、生产设备状况，以及生产工艺控制的合适与否，都会影响纸箱的强度。所以，正确了解和认识这些情况，从原材料到生产过程进行认真的控制，才能有效地提高纸箱的产品质量，满足客户的需求。
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