瓦楞紙箱抗壓強度計算與（yǔ）原紙測試

瓦楞紙箱抗壓強（qiáng）度計算與原紙測試
 瓦楞紙箱是由各（gè）層麵的（de）瓦楞原紙構（gòu）成，瓦（wǎ）楞紙箱的抗壓公式是根據紙板原紙的物理性能計算瓦楞紙箱的抗壓強（qiáng）度，我們可以根據預定的瓦（wǎ）楞紙箱的抗壓強度要求選擇一定的瓦楞紙板原紙。而隻有明確的了解了原（yuán）紙的（de）各種性能（néng），才能在下一步工序中，根（gēn）據生產的需要，對各種（zhǒng）類型、各種規格的紙（zhǐ）張（zhāng）進行（háng）組合配置，生產出符合用戶需求的產品。
    事實上，瓦楞紙箱的抗壓強度是一個比較複（fù）雜的問題，因為構成瓦楞紙板（bǎn）的箱板原紙和瓦楞原紙是各向異性的，不均勻的，而且纖維材料還具有（yǒu）粘彈性質，在製成箱板的過程中，原紙受到不同溫度、黏合劑和外力的作用，自身已經發（fā）生了很多（duō）變化，所以從原紙到瓦楞紙板，以及（jí）到（dào）瓦楞紙箱的物理性能之間的變化是不定（dìng）向的，而如何從原紙物理性能計算紙板以及紙箱的物理性（xìng）能，一直是紙箱研究（jiū）和製造行業探討的課題。為了更好的生產各類紙箱產（chǎn）品，我們有必要來了（le）解一些原紙紙張性能檢測方麵的知（zhī）識（shí）。
抗壓強度計算
    現有的（de）抗壓強度計算公式很多，但大多是沿用國外的，不易理解和記憶，很難使中國現有的瓦楞（léng）紙箱設計人員掌握。而在各企業當中（zhōng），因抗壓設計的難度往（wǎng）往使價（jià）格設（shè）計與紙箱抗壓強度設計脫離開，容易造成原料的浪費或（huò）抗壓（yā）不夠的質量問（wèn）題（tí）。而抗氏公式在設計（jì）與生產的銜接中，避免了設計中的盲目性，增加了生產之（zhī）初對紙箱抗壓（yā）強度（dù）的可預測性。
瓦楞紙箱是由各（gè）層麵的瓦楞原紙構成，抗氏公式是根據紙板原紙的物理性能（néng）計算紙箱的抗壓強度，看其（qí）能否滿足要求；也可以（yǐ）根據（jù）預定瓦楞（léng）紙箱的抗壓強度要求，選擇一定（dìng）的瓦（wǎ）楞紙板原紙。
P=Px?K     P—瓦楞紙箱（xiāng）的空箱抗（kàng）壓強度（單位N）,
Px—瓦楞紙板原紙的橫向綜合環（huán）壓強度（單位N/cm）。
其中，三層瓦楞紙（zhǐ）板原紙的綜合環壓強度的計算公式為：
    Px=（R1+R2+RmC）／15.2
五層瓦楞紙板原（yuán）紙的綜合環壓強度的（de）計算公式為：
    Px=（R1+R2+R3+Rm1C1+Rm2C2）／15.2
    Rn---麵（miàn）紙橫向環壓強度的測試力值（N/0.152m）
Rmn---楞紙橫向（xiàng）環壓強度的測試力值（N/0.152m）
C---瓦楞（léng）收（shōu）縮率，即瓦楞芯紙與麵紙的長度之比。（CA=1.532,CC=1.477,CB=1.361）
K—綜（zōng）合環壓在（zài）紙箱空箱抗壓強（qiáng）度中的有效值，計算公式為：
K三A=30.3+0.275Z-0.0005Z2
K三C=27.9+0.265Z-0.0005Z2
K三B=24.6+0.235Z-0.0005Z2
K五AA=41.7+0.355Z-0.0005Z2
K五BB=33.2+0.305Z-0.0005Z2
K五CC=38.1+0.345Z-0.0005Z2
K五AB=38.2+0.335Z-0.0005Z2
K五AC=40.2+0.355Z-0.0005Z2
K五BC=35.7+0.325Z-0.0005Z2
三A---三層A楞箱,三層箱周長的取值範圍：70-200cm
五（wǔ）AC---五層AC楞（léng）箱，五層箱周長的取值範圍：70-300cm
    各企業在生產過程中隻會涉及到部分楞型，所以隻需根據本企業的所用楞型選擇相對應（yīng）的抗氏公（gōng）式。根（gēn）據楞型與原紙的環壓力值計算出（chū）綜合環壓，再將紙箱周長帶入與楞型相對應的K值的計算公式（shì），綜合環壓與K值（zhí）的乘積即為紙箱的抗壓強（qiáng）度。我們（men）也可以根據預定的紙（zhǐ）箱的抗（kàng）壓強度與周長選擇合適的紙板原紙，同時還可以利用計算出的抗壓強度對各（gè）生產工序進行作業指（zhǐ）導。
在大多的（de）抗壓計算公式中，多是利用原紙環壓強度來進行計算，而事實上（shàng）影響紙箱抗壓的不單（dān）單是原紙的環（huán）壓（yā）強度，影響瓦楞紙（zhǐ）箱抗壓強度的因素有很多（duō），但就紙張來說，應該（gāi）包括紙張的環壓強度，抗張強度，緊（jǐn）密度，以及紙張的防水性和吸水性等等。
長網紙機與（yǔ）圓網紙（zhǐ）機纖維（wéi）排列不同，圓網紙機生產的紙張由於機械工藝的原（yuán）因纖維的排列規則成有序狀（zhuàng），紙漿不容易掛勻，紙張透（tòu）過強光看上去成棉絮狀，質地不勻，容易出現透光現象；而長網紙（zhǐ）機恰好相反，纖（xiān）維的排列錯綜複雜，趨於無序狀，掛漿均勻，紙張透過（guò）強光（guāng）看上去質地均勻，無（wú）明顯（xiǎn）的透光現象，由於纖（xiān）維排列的不同，影響了長網原紙與圓網原紙的各項（xiàng）物理指標。
原紙測（cè）試
環壓測試，瓦楞原紙的環壓測試分縱（zòng）向（xiàng）的環壓強（qiáng）度和橫向的環壓強度，在環壓測試（shì）取樣測試時需要注意一點，縱向的環壓強度（dù）取（qǔ）樣時需要與紙幅幅寬方向一致，橫向的（de）環壓強度取樣時需要與紙幅長（zhǎng）度方向一（yī）致，在測試過（guò）程中（zhōng）我們會發現（xiàn），盡管長網紙機的（de）纖（xiān）維的排列趨於的（de）無序狀，橫向環壓強度總是會（huì）比縱向（xiàng）環壓強度低，而（ér）作為0201型瓦楞紙箱來說，橫向（xiàng）的環壓強度才是和瓦楞的受力方向是一致的，也就是說在進行紙張的等級判定或進（jìn）行抗壓計算時，瓦楞原（yuán）紙橫（héng）向的環壓強度（dù）為測試的有效強度（dù）。長網紙機在進行了纖維的無序排列的同時（shí）增加了橫向環壓測試時纖維的承受數量，從（cóng）而增強了瓦楞原紙的（de）橫向環壓強度，同時由於纖維的無序排列，增強了纖（xiān）維間的（de）牢固度，進而保證了瓦楞（léng）紙箱抗壓強度的穩定性，使得單體紙箱之間的（de）抗壓力值的落差減小。
關於抗壓公式中的環壓（yā）取值我們應該遵（zūn）循標準環境的測試結果，以減少因測試環境（jìng）的改變帶來的測試值之間的誤差。我們都知道，空氣的濕度對於瓦楞原紙的環（huán）壓強度（dù）以及紙箱的抗壓（yā）都會帶來一定的（de）影（yǐng）響，如果我們在（zài）測試原紙時的（de）環境過於幹燥，環壓測試（shì）時（shí）力值會比實際上高，而如果使用環境過於潮濕，我們用這種（zhǒng）高出的（de）力值進行抗壓設計，勢必會造成不安全的質（zhì）量隱患（huàn）；反（fǎn）之，如果測（cè）試（shì）環境過於潮濕而使用環境過於幹燥，紙張的環（huán）壓測試時力值會很低，而我們用這種（zhǒng）很低的力值進行抗（kàng）壓強度的設計，勢必會造成（chéng）原材料的浪費。在（zài）利用測試值進行抗壓計算的時候，我們首先需（xū）要在自己公（gōng）司內部進行驗證，一般情（qíng）況下（xià），我們應該保證一個（gè）計算值的安全係數，一般選擇1.2，即計算值為1，而實際抗壓應該能夠達到計算值的1.2倍，以防止紙箱個體之間的差異或一些外（wài）部環境的改變造成的抗壓不（bú）夠。
抗張強度，瓦楞原紙的（de）抗張強度取決原紙的纖維結構和以及纖（xiān）維之間的粘結力，抗張強（qiáng）度的好壞不但影響原（yuán）紙在使用過程中在機械中的耐拉力，同時（shí）也會影響到紙箱成型以後的抗壓質量（liàng），通常情況下，如果紙張的環壓強度很好，而裂斷長及（jí）抗（kàng）張強度不好時，往往會造成紙箱在抗壓測試時的變形量大，zui終邊形如手風琴狀，這是因為由於纖（xiān）維的質地、結構或者是纖維間的連接力差，而（ér）當紙箱進行抗壓測試時，先是（shì）壓線邊緣的纖維受力，而這種疏鬆無力的纖維不能很好地將紙箱受到的力傳達到紙箱（xiāng）的整體，隻是被動的局部在承壓，隨著邊緣的局部塌潰，受力部（bù）位再（zài）逐步的朝箱體中間移動，就形成了變形如手風琴狀的測試現象（xiàng）。而抗張強度如果很好（hǎo）的話，則不會出現此類情況，紙箱會在變形量很小的情況下承受很大壓力，如果再加碼，紙箱會因整體不能承受壓力而從箱麵中心坍塌。
紙張的緊密度測試原紙在生產過程中壓（yā）榨效果，緊（jǐn）密度的優劣會影響到纖維之間的（de）牢結度進而影響到（dào）原紙（zhǐ）的環壓強度（dù）及抗張強度，而zui終影響到紙箱的抗壓強度，而由於紙張的緊密度不夠，還會影響到紙箱吸潮性，使得（dé）紙箱在使用或存放過程中過度吸潮而降低紙箱本身的抗壓（yā）強（qiáng）度。
    判定紙（zhǐ）張優（yōu）劣的不是單一從某（mǒu）一項（xiàng）物理指標來判定，紙張的物理性能應該（gāi）是一個綜合的指標。有時候紙箱使用客（kè）戶為了防止紙箱企業偷工減料，在對於紙箱的抗（kàng）壓指（zhǐ）標提出要求的同（tóng）時，又對原紙的搭配（pèi）提出了過高的克重要求，而紙箱企業為了應付（fù）客戶的要求，隻有增加紙張（zhāng）克重降低紙張檔次來保證成本。客戶的這種要求已經將低克重高強度的瓦楞原紙拒之門外，其實從（cóng）綜合性能上（shàng）來考慮，低克（kè）重高強度的瓦（wǎ）楞原紙要比低檔（dàng）次高克重的瓦楞原紙穩定的多，而（ér）且由於原紙的穩定性減少了紙箱物理性能個體（tǐ）間的差異，增加了紙箱使用的安全性，而低檔次高克重的紙張很（hěn）難達到這種效果。在抗壓設計當中由於低檔次原紙的不穩定性，很難準確地進行抗壓估算，紙（zhǐ）箱完成後物理性能個體之間的（de）差異很大，而（ér）其中摻雜的劣質品，在紙箱的（de）使用或運輸過程中將成為（wéi）zui先的破損（sǔn）點影響（xiǎng）整批紙箱的（de）使用。
    在紙箱的抗壓當中，原（yuán）紙起著決（jué）定性的作用，我們需要（yào）付（fù）出（chū）一定的努力對各種原紙（zhǐ）進行檢測與判定，對（duì）各類紙張進（jìn）行合理的配置，才能生產出（chū）符合物理性能要求的紙箱（xiāng）。而紙（zhǐ）箱抗（kàng）壓是一個綜合的控製過程，在生產當中應盡量減少因工藝的不（bú）合理造成的對紙箱抗壓的影響（xiǎng），損失紙箱抗壓強（qiáng）度就相當（dāng）於浪費原紙（zhǐ），這是（shì）zui大（dà）的隱性浪費，勢必（bì）造成一種惡性循環，將大大（dà）增加紙（zhǐ）箱的製作成本，於生產之初就（jiù）對各種（zhǒng）原紙的性能了如指掌，在實際生產中才能按需（xū）配紙。
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