包装结构设计《瓦楞纸箱》

2002年达到2500多亿元，2008年更是达到 8600亿元，已成为世界第二大包装大国。
1980年包装工业产值占国民生产总值 的 0.3% 左 右 ， 而 2008 年 占 国 民 生 产 总 值 2.8% （ 中 国 2008 年 度 国 内 生 产 总 值 为 300670亿元 ）。
从以上数据看，通过改革开放二十 多年的努力，我国包装工业走完了国际 发达工业国家几十年的历程。
a. 瓦楞楞型
标准的楞型（也是 常用的楞型）有A （大）、B（小）、 C（中）、E（微） 四种。
此外，还有一种超大K型瓦楞，楞 高6.6～7.0mm，楞数75～85个/m。
最几年又开发了“G”型楞、“F”型 楞等小楞型，以及特殊的礼品化、防 伪外包装的“S”型楞。
瓦楞楞型对瓦楞 纸板的性能有很重要 的影响。
GB6544-1999（包装材料瓦楞纸板）规 定的单瓦楞纸板和双瓦楞纸板的强度指标， 供设计时参考使用。
a. 单瓦楞纸板强度指标
附： 1千帕（kPa） =10-3兆帕（MPa） =0.0102千克力/厘米2（kgf/cm2） =0.0098大气压（atm）
b. 双瓦楞纸板强度指标
3．瓦楞纸板的 厚度
压痕的主要作用，是使瓦楞纸板按 预定位置准确地弯折，以实现精确的纸 箱内尺寸(或外尺寸)。
由于压痕的深浅和位置准确度不 同，往往会导致纸箱内尺寸(或外尺 寸)发生某些偏差，因而有时会出现 内装物难以进入箱中或过紧的现象。
特别是纵压线，因瓦楞纸板的结 构特点，往往难以保证达到预定的尺 寸。
下图为纵压线的几个典型位置，在楞 峰和楞谷处压痕时，尺寸的精确度易于保 证；
平压痕加工的压痕精确度取决 于凹模与凸模的尺寸以及凸模压入 凹模的深度。
平压痕 工艺的最大 特点是可以 在压痕的同 时进行开槽 开角等操作。
② 纵压线与横压线
按压痕线方向与瓦楞楞向的不同关系， 压痕又可分为：
a．纵压线： 与瓦楞楞向平行的压痕线。 b．横压线： 与瓦楞楞向垂直的压痕线。
③ 压痕的作用
参考书目：
印刷工业出版社 作者：宋宝峰
化学工业出版社 作者：吴波
中国轻工业出版社 作者：孙诚
第四章 瓦楞纸箱结构设计
第一节 瓦楞纸箱概述
一、概述
1．瓦楞纸箱
瓦楞纸箱是用 瓦楞纸板制成的箱 型容器，主要用于 运输包装，也直接 用于销售包装，特 别是小型箱应用更 为广泛。
优点：
瓦楞纸箱质量 轻，有一定的强度 和挺度，能够满足 许多商品的包装要 求。
双面瓦楞纸板：
亦称单瓦楞纸板，是由一层瓦楞 芯纸和上、下面纸粘合而成，在纸箱 中应用最多。
双面双瓦楞纸板：
亦称双瓦楞纸板，是由 面纸、里纸、芯纸及两层瓦 楞芯纸，共五层粘合而成， 多用于大型、较重商品的包 装。
双面三瓦楞纸板：
亦称三瓦楞纸 板，由面纸、里纸、 两层芯纸及三层瓦 楞芯纸共七层粘合 而成，一般应用于 重型商品的包装。
c．五点式
基本同三点式， 但凹模有三个凸缘， 凸模有两个凸缘。
用于五层瓦楞纸 板摇盖折叠的横向压 线。
以上均为轮转压痕工艺，它们是 成对压模呈圆盘状旋转，纸板通过成 对压模之间，即可留下压痕。
通过调整 凹模和凸模之 间的间隙，即 可改变压痕的 深度。
平压痕工艺在模切机上进行， 纸板在两个平面模具之间压痕。
1．瓦楞纸板及其选用
瓦楞纸板是制造各类瓦楞纸箱的基材， 是由箱板纸（面纸）和波纹状的瓦楞芯纸经 胶粘剂粘合而成的多层纸板。
瓦楞纸板具有较大的刚性和承载能力， 且由于存在着中空的孔隙而富有弹性，具有 较好的缓冲防震性能。
① 瓦楞纸板的 种类及其表示方法
瓦楞芯纸的剖 面结构近似于三角 形拱形结构，与箱 板纸（面纸）结合 形成瓦楞纸板。
瓦楞纸板的 厚度直接影响瓦 楞纸箱的强度和 尺寸，是一个非 常重要的设计参 数。
瓦楞纸板的厚 度可以使用瓦楞纸
板测厚仪测得。
可以通过公式计算求出，一般是原 纸厚度与瓦楞高度之和。
① 双面单瓦楞纸板厚度计算公式
t＝t1＋t2＋tX＋tG－d
式中
(3-1)
t——瓦楞纸板厚度，mm；
t1——面纸厚度，mm； t2——里纸厚度，mm； tX——瓦楞芯纸厚度，mm； tG——瓦楞辊高度，mm； d——瓦楞纸板制造过程中的厚度损失，mm。
E型瓦楞：
楞高最低，只有1.1～ 2mm，定长内瓦楞数最多， 属于最细最薄的瓦楞楞型。
因而表面平整，具有 刚性，装潢印刷性能好， 质量高，现已广泛应用于 商品的销售包装。
b. 瓦楞形状
瓦楞波纹的形状是否适当，直接关系到瓦 楞纸板的抗压强度。
瓦楞形状由两个圆弧及与其相连接的直线 所决定，根据圆弧半径的大小不同，瓦楞形状 可分为U型、V型和UV型。
即纸包装 继续上升，玻 璃仍下降，塑 料持平。
2005 年 纸 包 装 产 值 为 1492 亿 元 ， 增 长 31.4 ， 占总产值的37.1％；塑料包装产值为1082亿元， 占总产值的26.9％；金属包装产值为326亿元，占 8.1％；玻璃包装产值为108亿元，占2.7％。
近五年来，中国包装工业总产值每年 平均以20％的速度递增。2009年中国包装 工业总产值超过了1万亿元。
例：S-2·1 S代表单瓦楞，整体代号表示纸板为
2类1号瓦楞纸板。
例：D-1·2 D代表双瓦楞，整体代号表示纸板为
1类2号瓦楞纸板。
2． 瓦楞纸板的强度指标
瓦楞纸板属于各向异性材料，不同方 向性质不尽相同，尤其对来自不同方向的 压力，承受能力是各不相同的。
瓦楞纸板各向承压示意图
不同楞型瓦楞各向承压能力比较：
纸包装容器产量与需求的增长率高 低是一个国家经济的先期指标之一。
大致上来说，各 国的纸包装容器市场 的增长基本符合该国 的经济增长率。
用最简单的方法 去理解，经济发展得 越快，生产的东西越 多，需要的包装量就 越多，而瓦楞纸包装 在包装领域里占了相 当大的比例。
就我国来说，经 济的增长与瓦楞纸器 容器的产量更是高度 关联，尤其是食品、 饮料、电器和玩具等 轻工业的内需与出口 市场的发展状况，对 瓦楞纸器需求有相当 影响。
我国现在已经成为世界包装工业大 国，但还不是强国。
② 纸包装
2000年，我国包装工业产值2200亿元。
其 中 纸 包 装 1300 万 吨 ， 占 56.5% ； 玻 璃 包 装 19.7%；塑料包装14.9%；金属包装8.9%。
2005年，包装工业产值3200亿元。
其中纸包装2000万吨，占58.9%；玻璃包装 17.8%；塑料包 装14.8%；金属 包装8.5%。
箱坯结构主要包括： 纵压(痕)线 横压(痕)线 开槽和接头
1．压痕
① 压痕的种类
制造瓦楞纸箱的常用压痕形式（轮转）， 有以下几种：
a．一点式
即单V形槽，凹模 为平面，凸模有一个 凸缘。
用于箱体纸板的 纵向压线。
b．三点式
这种压痕工艺 凹模有两个凸缘， 凸模有一个凸缘。
用于三层瓦楞 纸板摇盖折叠的横 向压线。
环渤海湾、珠三角、长三角三大经济 圈是我国包装行业最发达的地区，工业总 产值占到全国包装工业总产值的81％。
③ 瓦楞纸箱
在我国纸包装制品中，纸箱所占 比重最大。
我国纸包装 业发展迅速，特 别是在纸包装制 品中所占比重达 70% 以上的纸箱 业的发展更是突 飞猛进。
纸包装容器生产量与一个国家的经 济增长有相当密切的关系。
表中最大综合尺寸是指瓦楞纸箱内 尺寸长、宽、高之和。
用1类瓦楞纸板制作的纸箱主要用于 出口及贵重物品的运输包装；
2类瓦楞纸板主要用于内销产品的运 输包装；
3类瓦楞纸板则主要用于短途、低价 商品的包装。
② 按强度计算选用
将在《瓦楞纸箱强度》一节来 学习 ！！！
三、瓦楞纸箱箱坯构造
瓦楞纸板只有经过分切、压痕、开 槽开角以后，才能制成瓦楞纸箱箱坯。
A型瓦楞： 楞型最高，在定
长内楞数最少，瓦楞 最大。
具有很好的防震 缓冲性能和垂直耐压 强度。
B型瓦楞：
楞型低，在定长内楞数多，楞峰 较尖。
平面抗压能力强，有良好的装潢 印刷性能。
C型瓦楞：
楞高和定长内的楞数，都介于A型与B 型之间，兼有A型、B型瓦楞的特点。
具有与A型相近的防震缓冲性能，也 具有与B型相近的平面抗压能力。
近年来，由于环保意识的加强，瓦 楞纸包装的可回收再生特性，也将促使 其市场占有率上升。
另外，由于高强度的瓦楞纸板的出 现，使瓦楞纸箱在运输包装中的占有率 也将提升。
附：
国际瓦楞纸箱联盟 （ICCA）
该组织成立于1963 年，目前拥有协会会员 13家，企业会员20家， 常设秘书处在美国伊利 诺伊洲。
在公式中具有重要
意义的是厚度损失d 值， d 值越小，制作的瓦楞
纸板也就越厚，因而瓦 楞纸板的质量也越好。
影响d 值的主要因素有：
a．双面粘贴时出现的楞高损失； b．瓦楞不正(塌楞、歪楞、高低不 齐等)。
② 瓦楞纸板厚度计算的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ般式
表达如下：
t＝t1＋t2＋∑ti＋∑tX＋∑tG－d
(3-2) 式中
U型瓦楞： 圆弧半径较大，因而弹性较好，受
载后在一定限度内产生弹性变形，外载 荷消除后，基本可恢复原状。
U形瓦楞由于受力点呈圆弧状，不够 稳定，故抗压强度较低。
其圆弧与面纸接触面较大，故胶粘 剂用量大。
V型瓦楞： 圆弧半径很小，形成的瓦楞状似三
角，借助两条斜线的合力作用，抗压强 度较高。
但如果外加载荷超过其承受极 限，则楞形迅速破坏，载荷消除后 也不能恢复原状，亦即弹性较差。
而且，瓦楞纸 箱的生产自动化程 度高，成本低廉。
瓦 楞 纸 板 始 于 18 世 纪 末 ， 19 世 纪 初 因 其量轻而且价格便宜， 用途广泛，制作简易， 且能回收甚至重复利 用，使它的应用有了 显著的增长。