什么是纸箱抗压强度及影响因素

瓦楞纸箱抗压强度是指瓦楞纸箱空箱立体放置时，对其两面匀速施压，箱体 所能承受的*大压力值。抗压强度试验的检测方法是将样箱立体合好，用封箱胶带上、下封牢，放入抗压试验机下压板的中间位置，开机 使上压板接近空箱箱体，然后启动加压标准速度，直至将纸箱压溃，读取实测值，即为抗压强度，同一批次纸箱的试验数据之间的偏差越 小抗压性能就越稳定。
二，影响抗压强度有几大因素？

1.纸箱的堆码时间对抗压强度的影响

纸箱的抗压强度随着装载时间的延长而降低，这种现象称为疲劳现象。试验表明，在两个小时以后，纸箱的抗压强度减少是明显的，在长期载荷的作用下，只要经历一个月的时间，纸箱的抗压强度就会下降30%，90天的保管堆装就会造成大约45%的抗压强度降低，在经历一年后，其抗压强度就只有初始值的50%。在设计纸箱材质时，对流通时间较长的纸箱应提高其**系数。(图5 纸箱的堆码时间与抗压强度的关系)

图1 纸箱的堆码时间与抗压强度的关系

 **系数设计方法：

一般情况下，国内的**系数选3～5倍。**系数可以在各种各样的导致抗压强度的主要因素确定的前提下进行计算：

   k=1/(1-a)(1-b)(1-c)(1-d) (1-e)…

   a：温湿度变化导致的降低率

 b：堆放时间导致的降低率

 c：堆放方法导致的降低率

 d：装卸过程导致的降低率

 e：其他因素导致的降低率

其中降低率可以参考下表：

 

温湿度变化	装箱后流通环境存储于干燥阴凉环境	装箱后陆地流通，但环境温湿变化大	装箱后入货柜，走海运出口
抗压强度降低率	10%	30%	60%
堆放时间	堆放时间不超过1个月	堆放时间1～2个月	堆放时间3个月以上
抗压强度降低率	15%	30%	40%
堆放方法	角对角平行式堆码	不能箱角完全对齐，但堆放整齐	堆放杂乱
抗压强度降低率	5%	20%	30%
装卸过程	装卸一次，装卸时很少受到撞击	多次装卸，但装卸时对纸箱撞击较少	多次装卸，装卸中常受撞击
抗压强度降低率	10%	20%	50%
其他因素	增加防水耐潮添加剂	内装物本身为贵重易损物件，对纸箱的保护性要求非常高
抗压强度降低率	-10%	60%

2.瓦楞纸板的边压强度对抗压强度的影响

计算瓦楞纸箱抗压强度*常用的是Kellicutt 凯里卡特公式：

       P=ECT｛4 ax₂/Z｝^2/3·Z·J

式中：ECT—纸板边压强度（lb /in）；

ax₂—瓦楞常数；

J—楞型常数；

Z—纸箱周长（in ）；

P—纸箱抗压强度（lb）    

比较简易的计算公式是：

P=5.874×ECT× √T×C

式中：P—抗压强度，N

     ECT—边压强度，N/m

      T—纸板厚度，m

      C—纸箱周长，m

从瓦楞纸箱抗压强度的计算公式可以看出，瓦楞纸箱抗压强度主要取决于纸板边压强度，又称为垂直抗压强度，是对瓦楞纸板试样以垂直方向施加压力，施压过程中纸板所能承受的*大力即为纸箱的边压强度。

瓦楞纸板边压强度基本取决于箱纸板和瓦楞原纸的环压强度，并且与瓦楞纸板的生产工艺、瓦楞纸板的结构、楞形、黏合剂的质量等因素有关，计算公式为：

瓦楞纸板边压强度（N/m）

ECT=各层原纸的环压强度值之和×（1+δ）

式中：δ—楞型系数之和，参考值如下：

A型瓦楞一般为：0.12；

B型瓦楞一般为：0.08；

C型瓦楞一般为：0.10

原纸的环压强度值=环压指数×定量。

3.瓦楞纸板的楞型对纸板抗压强度的影响

人们把发明的**个瓦楞形状定为 A型瓦楞，其次发明了B型瓦楞，后来又发明了介于A、B楞型大小之间的C楞，之后发明了E楞，而后又出现了较大的D楞、K楞。近年来，人们又研发了微型瓦楞，有F、G、N、O等楞型。

目前*常用的瓦楞类型为A、B、C、E和K五种，国内外生产瓦楞纸箱*常用的是A、B、C三种楞型及其组合,瓦楞纸板边压强度的高低依次为AB、BC、A、C、B，另外根据纸箱箱型选择合适的楞型也很关键，在人们的意识中，往往认为楞型越大，纸箱的抗压强度越高，而容易忽视楞型对变形量的影响。实际上，楞型越大，纸箱的抗压强度越大，变形量越大；楞型越小，纸箱的抗压强度越小，变形量越小。如果纸箱过大，楞型却很小，纸箱在抗压测试时就很容易被压溃；纸箱过小，楞型却很大，抗压测试时会造成变形量过大，缓冲过程长。

纸箱的周长、高度尺寸及长宽比对抗压强度的影响

纸箱的周长影响

在用料和楞型相同的情况下，纸箱周长的增长与抗压强度的增长会形成一种变化的曲线，开始纸箱的周长越长，抗压强度越高，但随着纸箱周长的加大，增加了纸箱的不稳定性，在纸箱周长达到一定阶段后，所能承受的抗压强度会呈现按一定比例的递减。 (图1  纸箱周长与抗压强度的关系)

图2 纸箱周长与抗压强度的关系

4.纸箱的高度影响

高度在 100~350mm时，抗压强度随着纸箱的高度增加而稍有下降；高度在350~650mm之间时，纸箱的抗压强度几乎不变；高度大于650mm时，纸箱的抗压强度随着高度增加而降低。主要原因是随着纸箱的高度增加，其稳定性也会相应地增加。

5.纸箱的长宽比影响

一般情况下，纸箱的长宽比在1~1.8的范围内，长宽比对抗压强度的影响仅为±5%。其中纸箱的长宽比RL＝1.2~1.5时，纸箱的抗压强度*高。纸箱的长宽比为2：1时，其抗压强度下降约20%，因此确定纸箱尺寸时，长宽比不宜超过2，否则会造成成本浪费。(图2  纸箱的长宽比与抗压强度的关系)

图3纸箱的长宽比与抗压强度的关系

6.纸箱的放置方法对抗压强度的影响
　　装满货物的纸箱，可能有三个放置方向，即平放、横放和竖放。平放是瓦楞垂直于地面，也是正确的放置。横放和竖放均会导致不利结果。如平放强度为100，则横放和竖放的强度分别为60和40。这就要求在仓库堆码或在运输工具上都应该采取正确的放置方法。

7.纸箱的堆码方式对抗压强度的影响

纸箱竖楞方向承受的压力大大超过横楞方向，纸箱堆码时应保持竖楞方向受压。在纸箱的整个承压过程中主要是四个角受力，约占整个受力总量的三分之二，箱角部位承受的压力*高，离箱角越远，承压力越低，因此应尽量减少对纸箱四个角周围瓦楞的破坏，在堆码时应尽量保持箱角与箱角对齐叠放。(图3 抗压强度负荷的分布状态)
　　纸箱堆码方式很多，但总结起来可分为两种形式:纵行堆码和交替堆码。采用纵行堆码时，纸箱的抗压强度下降18%左右，而交替堆码的强度下降为55%左右，交替堆码不易侧倒。下面几种堆码方式按abcdef顺序对纸箱抗压强度的降低依次加大。(图4各种堆码方式)

图4 抗压强度负荷的分布状态

a重叠堆码  b井字堆码  c锁式回转堆码

d瓦形堆码  e中间堆码  f十字堆码

                    图5  各种堆码方式

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