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如何生产低成本、高质量包装箱?不妨试试这样做……

发布于:2020年11月27日 来源:www.fuhai360.com
[摘要]纵观2019年烤季复烤片烟包装箱使用效果,包装箱强度成倍提高,看似质量大幅提高,实际使用效果与预想效果相差甚远,包装整体效果反而不如从前,西安印刷厂认为主要表现在以下3个方面。
纵观2019年烤季复烤片烟包装箱使用效果,包装箱强度成倍提高,看似质量大幅提高,实际使用效果与预想效果相差甚远,包装整体效果反而不如从前,认为主要表现在以下3个方面。
第一,包装箱强度过高,摇盖内折时应力过大不易成型,反折时强度高因此易断;
第二,包装箱强度过高,对打包设备要求较高,打包后摇盖容易反弹;
第三,箱体强度高,回弹性差,抱车夹抱后抱夹印明显,箱体出现内凹现象。
深思其原因,包装箱的物理指标是否越高越好,包装箱的抗压强度到底多少更适合生产使用、烟叶醇化,同时又能降低采购成本、节约资源、减少环境污染?
下面,笔者从4个方面分析烟叶包装箱适合的空箱抗压值,仅供包装箱使用者参考,其假设条件是包装箱的外形尺寸已经确定。

01、包装箱受力分析

假设包装箱的长、宽、高分别为L、B、H,对包装箱进行空箱抗压实验,可知其载荷分布并不均匀,包装箱压溃后四面受力形变示意图如图1,箱面中部变形较大,外突,成鼓形,箱面出现类似倒抛物线形状的痕迹。
实验证明,实物包装箱受力变形情况如图2,平面承载力分布图如图3,其中折角处强度最高,长度方向中点处强度最差。由此可见,包装箱的负载主要由四角承担。
图1 包装箱压溃后四面受力形变示意图
图2 实物包装箱受力变形情况
图3 包装箱平面承载力分布图

02、内装物重量对抗压强度的影响

由于包装箱内装物装满之后层层重叠堆码,最下一箱承受压力最大。依据GB/T 6543-2008《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》国家标准,瓦楞纸箱空箱抗压强度的载荷值可用下列公式计算:
P=K·G(H/h-1)×9.8
其中,P为抗压强度值,单位牛顿(N);K为强度安全系数 (见表1);G为瓦楞纸箱包装件质量,单位千克(kg),取200kg;H为堆积高度(一般不超过3000mm);h为瓦楞纸箱高度,取725mm。
如果按每箱复烤片烟净重200kg,堆码天数半年以上,适温条件,堆码高度5箱,按上述公式计算,包装箱抗压强度值为15680N,即可满足使用要求。如果考虑温度、湿度等因素的变化,该抗压强度不能满足使用要求。

03、水分对抗压强度的影响

纸箱的含水量与抗压强度成反比。实验证明,纸箱水分每增加1%,抗压强度下降约9%。受生产环境、存放环境、使用环境、天气和气候等因素影响,当水分上升到14%以上时,纸箱物理指标将急剧下降。为保证纸箱抗压强度不下降,应尽量避免储存在潮湿环境中。
通常纸板水分在7.5%~9.5%时达到平衡,纸箱特性较好,既具备一定的韧性,又有一定的强度。当水分上升到14%以上时,抗压强度值下降50%以上,如果考虑水分影响因素,包装箱的强度应在15680N的基础上提高50%,那么其抗压强度不应低于23520N。

04、温湿度环境对抗压强度的影响

纸箱对环境温湿度变化比较敏感,温度对纸箱的抗压强度影响较小,但湿度影响非常明显。
随着温度和湿度的增加,纸箱的抗压强度呈明显下降趋势,在温度30℃、湿度80%RH时开始急剧下降,在温度45℃、湿度95%RH时,下降幅度可达60%以上,极易造成纸箱坍塌,其主要原因是浆糊在高温高湿状况下易产生乳化现象,造成纸板粘合强度下降,导致纸箱抗压强度急剧下降。
如果按照极限条件——温度45℃、湿度95%RH,堆码天数100天以上,纸箱抗压强度下降60%计算,抗压强度值P=K·G(H/h-1)×9.8/(1-60%)=39200N。

05、堆码时间对抗压强度的影响

纸箱的抗压强度随着装载物堆码时间的延长而降低,这种现象称为疲劳现象。
实验表明,堆码2小时以后,纸箱的抗压强度减少较明显。在长期载荷的作用下,只要经历1个月,纸箱的抗压强度就会下降30%;90天的保管堆码,其抗压强度会降低45%;经历1年后,其抗压强度仅为初始值的50%。
抗压强度受堆码时间的影响是抗压强度计算公式中的安全系数K值。

结合YC/T 137-2014《复烤片烟包装瓦楞纸箱包装》标准,考虑包装箱的堆码时间、环境温湿度、运输载荷的影响,包装箱的抗压强度值在28500~39500N范围内,足以满足使用要求,取其中值34000N完全可满足使用要求,过高的抗压强度反而是浪费资源,既不环保,也不经济,在使用中反而会带来更多质量问题。