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THE 10th ALL IN PRINT CHINA

第十屆中國國際全印展

全印展

中國國際印刷技術(shù)及設(shè)備器材展

China International Exhibition for All Printing Technology & Equipment

2026年10月12-16日

上海新國際博覽中心

Shanghai New International Expo Centre

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如何生產(chǎn)低成本、高質(zhì)量包裝箱？不妨試試這樣做……

時間：2020-11-26 來源：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

為了響應(yīng)國家高質(zhì)量發(fā)展理念，提高煙葉包裝箱質(zhì)量，中國煙草總公司云南省公司下屬復(fù)烤企業(yè)2018年烤季復(fù)烤煙箱招標(biāo)文件中對各包裝箱的物理指標(biāo)提出了更高的要求，評標(biāo)章節(jié)中對樣品檢測指標(biāo)進(jìn)行由高到低排序后評分，最高分與最低分可相差10分以上。各投標(biāo)單位為在競爭中獲勝，不惜一切代價，提高樣品各項物理指標(biāo)，其中邊壓強(qiáng)度、空箱抗壓強(qiáng)度、戳穿強(qiáng)度和耐破強(qiáng)度4項指標(biāo)與YC/T 137-2014《復(fù)烤片煙包裝瓦楞紙箱包裝》標(biāo)準(zhǔn)相比幾乎翻番，空箱抗壓強(qiáng)度50000N以上。
 
縱觀2019年烤季復(fù)烤片煙包裝箱使用效果，包裝箱強(qiáng)度成倍提高，看似質(zhì)量大幅提高，實際使用效果與預(yù)想效果相差甚遠(yuǎn)，包裝整體效果反而不如從前，主要表現(xiàn)在以下3個方面。
 

  • 第一，包裝箱強(qiáng)度過高，搖蓋內(nèi)折時應(yīng)力過大不易成型，反折時強(qiáng)度高因此易斷；

  • 第二，包裝箱強(qiáng)度過高，對打包設(shè)備要求較高，打包后搖蓋容易反彈；

  • 第三，箱體強(qiáng)度高，回彈性差，抱車夾抱后抱夾印明顯，箱體出現(xiàn)內(nèi)凹現(xiàn)象。

 
 
深思其原因，包裝箱的物理指標(biāo)是否越高越好，包裝箱的抗壓強(qiáng)度到底多少更適合生產(chǎn)使用、煙葉醇化，同時又能降低采購成本、節(jié)約資源、減少環(huán)境污染？
 
下面，筆者從4個方面分析煙葉包裝箱適合的空箱抗壓值，僅供包裝箱使用者參考，其假設(shè)條件是包裝箱的外形尺寸已經(jīng)確定。
 
01
包裝箱受力分析
 
 
假設(shè)包裝箱的長、寬、高分別為L、B、H，對包裝箱進(jìn)行空箱抗壓實驗，可知其載荷分布并不均勻，包裝箱壓潰后四面受力形變示意圖如圖1，箱面中部變形較大，外突，成鼓形，箱面出現(xiàn)類似倒拋物線形狀的痕跡。
 
實驗證明，實物包裝箱受力變形情況如圖2，平面承載力分布圖如圖3，其中折角處強(qiáng)度最好，長度方向中點處強(qiáng)度最差。由此可見，包裝箱的負(fù)載主要由四角承擔(dān)。
 
圖1 包裝箱壓潰后四面受力形變示意圖
 
圖2 實物包裝箱受力變形情況
 
圖3 包裝箱平面承載力分布圖
 
02
內(nèi)裝物重量對抗壓強(qiáng)度的影響
 
 
由于包裝箱內(nèi)裝物裝滿之后層層重疊堆碼，最下一箱承受壓力最大。依據(jù)GB/T 6543-2008《運輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱》國家標(biāo)準(zhǔn)，瓦楞紙箱空箱抗壓強(qiáng)度的載荷值可用下列公式計算：
 
P=K·G（H/h-1）×9.8
 
其中，P為抗壓強(qiáng)度值，單位牛頓（N）；K為強(qiáng)度安全系數(shù) （見表1）；G為瓦楞紙箱包裝件質(zhì)量，單位千克（kg），取200kg；H為堆積高度（一般不超過3000mm）；h為瓦楞紙箱高度，取725mm。
 
 
如果按每箱復(fù)烤片煙凈重200kg，堆碼天數(shù)半年以上，適溫條件，堆碼高度5箱，按上述公式計算，包裝箱抗壓強(qiáng)度值為15680N，即可滿足使用要求。如果考慮溫度、濕度等因素的變化，該抗壓強(qiáng)度不能滿足使用要求。
 
03
水分對抗壓強(qiáng)度的影響
 
 
紙箱的含水量與抗壓強(qiáng)度成反比。實驗證明，紙箱水分每增加1%，抗壓強(qiáng)度下降約9%。受生產(chǎn)環(huán)境、存放環(huán)境、使用環(huán)境、天氣和氣候等因素影響，當(dāng)水分上升到14%以上時，紙箱物理指標(biāo)將急劇下降。為保證紙箱抗壓強(qiáng)度不下降，應(yīng)盡量避免儲存在潮濕環(huán)境中。
 
通常紙板水分在7.5%～9.5%時達(dá)到平衡，紙箱特性較好，既具備一定的韌性，又有一定的強(qiáng)度。當(dāng)水分上升到14%以上時，抗壓強(qiáng)度值下降50%以上，如果考慮水分影響因素，包裝箱的強(qiáng)度應(yīng)在15680N的基礎(chǔ)上提高50%，那么其抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于23520N。
 
04
溫濕度環(huán)境對抗壓強(qiáng)度的影響
 
 
紙箱對環(huán)境溫濕度變化比較敏感，溫度對紙箱的抗壓強(qiáng)度影響較小，但濕度影響非常明顯。
 
隨著溫度和濕度的增加，紙箱的抗壓強(qiáng)度呈明顯下降趨勢，在溫度30℃、濕度80%RH時開始急劇下降，在溫度45℃、濕度95%RH時，下降幅度可達(dá)60%以上，極易造成紙箱坍塌，其主要原因是漿糊在高溫高濕狀況下易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，造成紙板粘合強(qiáng)度下降，導(dǎo)致紙箱抗壓強(qiáng)度急劇下降。
 
如果按照極限條件——溫度45℃、濕度95%RH，堆碼天數(shù)100天以上，紙箱抗壓強(qiáng)度下降60%計算，抗壓強(qiáng)度值P=K·G（H/h-1）×9.8/（1-60%）=39200N。
 
05
堆碼時間對抗壓強(qiáng)度的影響
 
 
紙箱的抗壓強(qiáng)度隨著裝載物堆碼時間的延長而降低，這種現(xiàn)象稱為疲勞現(xiàn)象。
 
實驗表明，堆碼2小時以后，紙箱的抗壓強(qiáng)度減少較明顯。在長期載荷的作用下，只要經(jīng)歷1個月，紙箱的抗壓強(qiáng)度就會下降30%；90天的保管堆碼，其抗壓強(qiáng)度會降低45%；經(jīng)歷1年后，其抗壓強(qiáng)度僅為初始值的50%。
 
抗壓強(qiáng)度受堆碼時間的影響是抗壓強(qiáng)度計算公式中的安全系數(shù)K值。
 
 
結(jié)合YC/T 137-2014《復(fù)烤片煙包裝瓦楞紙箱包裝》標(biāo)準(zhǔn)，考慮包裝箱的堆碼時間、環(huán)境溫濕度、運輸載荷的影響，包裝箱的抗壓強(qiáng)度值在28500～39500N范圍內(nèi)，足以滿足使用要求，取其中值34000N完全可滿足使用要求，過高的抗壓強(qiáng)度反而是浪費資源，既不環(huán)保，也不經(jīng)濟(jì)，在使用中反而會帶來更多質(zhì)量問題。
 

作者｜云南曲靖乾坤紙制品有限公司  田東芳

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