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重型包装纸箱为AAA型三瓦楞纸箱,要求耐破强度不低于700 lbs/in2,边压强度不低于150 lbs/in,如何配纸?
【解答】耐破强度BST=700 lbs/in2=4827 KPa
边压强度ECT=150 lbs/in=26270N/m
典型配料如下:
面纸和里纸420g/m2国产优等牛皮箱纸板,耐破指数3.0KPa×m2/g,环压指数11.5N×m/g;
两层夹芯337g/m2枫叶牛卡纸,耐破指数3.8KPa*m2/g,环压指数11.5N*m/g;
三层瓦楞为180g/m2高强瓦楞纸,环压指数11.0N*m/g。
强度计算如下(已知A型楞楞率为1.532):
BST=(3.0×420×2+3.8×337×2)×0.95=4827 KPa
ECT=11.5×420×2+11.5×337×2+11.0×180×1.532×3=26510 N/m
第4种情况:纸箱使用商对纸箱抗压强度、耐破强度、戳穿强度和纸板厚度提出要求
这种情况下,首先要根据厚度要求确定纸板的楞型组合,再进行强度估算。
【实例4】化纤出口包装纸箱要求耐破强度不低于1300 KPa,边压强度不低于7500 N/m,纸箱箱壁厚度不低于7.0mm,纸箱交货水分(10.0±2.0)%,如何配纸?
【解答】不同楞型瓦楞的楞高和楞率、纸板厚度见下表:
楞型
楞率
楞高mm
纸板厚度mm
A
1.5-1.6
4.5-5.0
5.0-5.5
C
1.4-1.5
3.5-4.0
4.0-4.5
B
1.3-1.4
2.5-3.0
3.0-3.5
E
1.1-1.2
1.1-2.0
1.6-2.5
AB
--
----
7.5-8.5
BC
--
----
6.5-7.5
CE
--
----
5.0-6.5
因为制箱过程中印刷、模切等工序会造成纸板厚度损失,所以成箱后纸板厚度一般认为等于楞高或楞高之和。根据要求,选择楞型为AB型,才能满足要求。
典型配料如下:
面纸和里纸175g/m2一等牛皮箱纸板,耐破指数3.1KPa×m2/g,环压指数9.0N×m/g;
夹芯和A楞140g/m2A等瓦楞纸,耐破指数2.1KPa×m2/g,环压指数8.5N×m/g;
B楞120g/m2A等瓦楞纸,环压指数8.0N×m/g
强度计算如下(已知A楞楞率为1.55, B楞楞率为1.36):
BST=(3.1×175×2+2.1×140)×0.95=1310 KPa
ECT=9.0×175×2+8.5×140×(1+1.55)+8.0×120×1.36=7490 N/m
第5种情况:纸箱使用商对纸箱抗压强度、耐破强度、戳穿强度和纸箱重量提出要求
这种情况多见于标准计量包装纸箱。首先要根据纸箱重量M要求确定纸板定量W,再根据强度要求进行强度估算。
例如,0201类纸箱具体配料步骤如下:
第一步,将纸箱内尺寸x或外尺寸X0换算成制造尺寸X: X=x+e= X0-f
同时,摇盖长度D适当调整: D= B1/2+j
式中,e、 f和j均为尺寸修正系数,如表6所示:
表6 纸箱尺寸修正系数表
系数
X
纸箱楞型
L1
L2
B1
B2
H
f
j
A
6
4
6
3
9
5-7
2-3
C
5
3
5
3
8
4-6
1.5-2.5
B
3
2
3
2
6
3-5
1.5-2
E
2
1
2
1
3
2-4
0-1
AB
9
6
9
5
16
8-12
4-5
BC
8
5
8
5
14
7-11
3.5-4.5
第二步,根据制造尺寸计算纸箱展开后,箱面和箱盖以及搭接舌的面积之和SBR>
S=2(L+B)(2D+H)+m×H-6k×D
式中,L、B、H——分别为制造尺寸长宽高
D——为摇盖长度
M——搭接舍宽度,一般单瓦楞纸箱为35~40mm,双瓦楞纸箱为45~50mm
K——为开槽宽度,一般为5mm,一般纸箱为简便计算,省去搭接舍面积以及开槽去除的面积。
第三步,计算纸板定量W:W=M/Sz
第四步,根据纸板定量W,确定纸箱原纸的定量之和W0: W0=W-z
式中,z为粘合剂干重,一般单面机涂胶量干重为4~6g/m2,复合机涂胶量干重为6~8g/m2。
第五步,参考8月刊登的《瓦楞纸箱的原料选择与成本核算》一文介绍的方法,确定合适的原纸组合。
【实例5】某款商品返销德国,商品包装纸箱为0201型,包装纸箱外尺寸为560×410×345,纸箱重量1.085Kg,偏差±2%,内装物重量17.0 Kg,耐破强度不低于15Kgf/cm2。此外信息如下表:
物流环境
纸箱堆码时间
装箱后堆放方法
装卸流通过程
堆码层数
印刷工艺
其它
装箱后入货柜,走海运出口
1-2个月
角对角平行式堆码
虽经多次装卸,但装卸时对纸箱撞击很少
7
单色印刷
胶粘剂为防水耐朝型
试问纸盒如何配纸?
【解答】首先,将纸箱外尺寸转化为纸箱制造尺寸,如表所示(以A、C 、AB和 BC型瓦楞纸箱为例)。
其次,计算纸箱展开后,箱面和箱盖以及搭接舌的面积之和S,见表。
再次,计算纸板定量W,见表。
第四,根据纸板定量W,确定纸箱原纸的定量之和W0,见表。
楞型
X(mm)
S(m2)
W(g/m2)
W0(g/m2)
A
554*404*339
1.442494
752±15
740±15
C
555*405*340
1.447450
750±15
738±15
AB
550*400*335
1.426100
761±15
737±15
BC
551*401*336
1.431034
758±15
734±15
第五,计算纸箱的安全系数:装箱后入货柜,走海运出口,纸箱抗压强度下降60%;纸箱堆码1-2个月,纸箱抗压强度下降30%;装箱后角对角平行式堆码,纸箱抗压强度下降5%;
虽经多次装卸,但装卸时对纸箱撞击很少,纸箱抗压强度下降20%,使用防水耐潮型胶粘剂,纸箱抗压强度上升10%;。所以纸箱的安全系数
K0=1/(1-60%)(1-30%)(1-5%)(1-20%)(1+10%)=4.27
单色印刷, 纸箱抗压强度下降6%,所以修正后的纸箱安全系数K=(1+6%)K0=4.5
第六,计算纸箱的抗压强度:纸箱毛重G=17.0+1.085=18.085Kg,纸箱堆码层数N=7,于是
纸箱抗压强度:P=KG(N-1)=4.5×18.085×9.807×(7-1)=4790N
纸箱周长:Z=2×(0.560+0.410)=1.94m
根据Makee公式,纸箱边压强度:ECT=P/(5.874×(Z×d)1/2)
采用不同楞型,因为成箱后纸板厚度不同,所以得到不同的纸板边压强度ECT,结合纸板原纸定量W0,得到相应的ECT/ W0,详见下表:
楞型
W0(g/m2)
d(m)
ECT(N/m)
ECT/ W0
A
740±15
0.0045
8730
11.8
C
738±15
0.0035
9890
13.4
AB
737±15
0.007
7000
9.5
BC
734±15
0.006
7560
10.3
若ECT/ W0>12.0,一般无法配置。所以,须将C型选择剔除。纸箱用料典型配置如下表:
楞型
典型配置( 面纸和里纸220 g/m2优质牛卡,环压强度380N,耐破强度840KPa;)
A
200 g/m2AAA级高强瓦楞纸,环压强度370N; 面纸150 g/m2优质牛卡,环压强度240N,耐破强度600KPa;里纸125 g/m2枫叶牛卡,环压强度190N,耐破强度625KPa;夹芯和瓦楞
AB
120 g/m2 AAA级高强瓦楞纸,环压强度165N,耐破强度360 Kpa, 面纸150 g/m2优质牛卡,环压强度240N,耐破强度600KPa;里纸125 g/m2枫叶牛卡,环压强度190N,耐破强度625KPa;夹芯和瓦楞
BC
120 g/m2 AAA级高强瓦楞纸,环压强度165N,耐破强度360 Kpa
ECT(N/m)
BST(KPa)
W(g/m2)
≥8730
≥1600
758
≥7050
≥1500
766
≥7000
≥1500
760
备 注
A楞楞率取1.532,C 楞楞率取1.477,B楞楞率取1.361
因为纸箱耐破强度不低于15Kgf/cm2=1470KPa,所以该纸箱采用A型或AB型瓦楞纸板生产比较合适,BC型瓦楞纸板因边压强度偏低,不予采纳。
第6种情况:纸箱使用商对纸箱抗压强度、耐破强度、戳穿强度、厚度和纸箱重量提出要求
这种情况较为少见。以实例5为例,若用户提出纸板厚度不低于7mm,则只能采用AB型瓦楞纸板生产纸箱,使用配置:
面纸150 g/m2优质牛卡,环压强度240N,耐破强度600KPa;
里纸125 g/m2枫叶牛卡,环压强度190N,耐破强度625KPa;
夹芯和瓦楞120 g/m2 AAA级高强瓦楞纸,环压强度165N,耐破强度360 KPa |
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