瓦楞―蜂窝纸板力学性能研究

瓦楞―蜂窝纸板力学性能研究

【摘要】本文针对现有蜂窝纸板生产效率低的缺点，结合蜂窝结构优异的力学性能和瓦楞纸板便于高速生产的

优点，提出了平齐式瓦楞―蜂窝纸板和相对式瓦楞―蜂窝纸板结构，利用静态压缩实验，分析了静态力学性能和缓冲性能，结果表明二者的力学性能均优于正六边形蜂窝纸板；相对式瓦楞―蜂窝纸板的抗压强度和缓冲性能均优于平齐式

瓦楞―蜂窝纸板，更适用于运输包装领域，研究结果可为新型纸板的开发提供有益的参考。

【关键词】瓦楞―蜂窝纸板；力学性能；缓冲性能

Study on Mechanical Properties of Honeycomb Paperboard Formed by Corrugated Paperboard

LI Yang-yang SHI Wei JIANG Xin-cen QI Ying WU

Hong-ying SUN Jing-yu

（School of Materials Engineering，Nanjing Institute of Technology，Nanjing Jiangsu 211167，China）

【Abstract】View of low efficiency of existing production process for honeycomb paperboard，blunt honeycomb paperboard and opposite honeycomb paperboard which are formed by corrugated paperboards is presented considering

excellent mechanical properties of honeycomb structure and high speed production of corrugated board. Static compression tests are carried out，and static mechanical properties and cushioning performance of the two types of paperboard are analyzed. The results show that the two types of paperboard have better mechanical properties than hexagonal honeycomb paperboard. Opposite honeycomb paperboard has better mechanical properties and cushioning performance than blunt honeycomb paperboard，and is more suitable for transport packaging. The study results can provide a useful reference for development of new paperboard.

【Key words】Honeycomb paperboard formed by corrugated paperboard；Mechanical properties；Cushioning performance

0 前言

蜂?C纸板由于具有比强度和比刚度高、重量轻、优异的缓冲隔振性能、良好的隔热性能等优点，被广泛用于托盘、包装箱、缓冲衬垫、护角与护棱等，目前又进一步拓展到空投包装[1]，吸引了众多科研工作者的关注。王冬梅[2]分析了蜂窝纸板的静态压缩性能，曾克俭[3]对蜂窝纸板的动态缓冲性能进行了研究，张琴[4]研究了蜂窝纸板的振动传递特性。随着包装要求的提高，许多学者对蜂窝纸板组合材料的力学性能开展研究，言利容对蜂窝纸板/EPE组合材料的动态缓冲

性能进行了研究[5]，赵英芹对蜂窝纸板/瓦楞纸板叠合材料的动力学性能开展了研究。以上文献主要针对蜂窝纸板的力学性能进行研究，结果也证实了蜂窝纸板具有良好的力学性能。

真正抑制蜂窝纸板推广应用的不是其力学性能，而是其制造工艺。虽然我国蜂窝纸板行业已经发展了二十年，但制造工艺仍比较落后，生产过程复杂，生产效率低，设备昂贵，成为制约蜂窝纸板发展的重要因素。杨鹏[7]对蜂窝纸板的工艺和设备提出了改进方法，但效果不是特别明显。

本文结合蜂窝纸板良好的力学特性和瓦楞纸板可以高

速高速生产的优势，提出新型的瓦楞―蜂窝纸板，它与瓦楞/蜂窝复合纸板不同，是采用单面瓦楞纸板，经分切和翻转，瓦楞完全对齐，形成类似蜂窝结构的纸板。本文的目的就是研究两种不同对齐方式形成的蜂窝芯的力学性能，为新型蜂窝纸板的结构优化提供依据。

1 瓦楞―蜂窝纸板结构

按照单面瓦楞纸板的对齐方式，如图1所示，将瓦楞―蜂窝纸板分为平齐式瓦楞―蜂窝纸板和相对式瓦楞―蜂窝

纸板。平齐式瓦楞―蜂窝纸板是将单面瓦楞纸板分切后，向同一方向翻转，粘接而成。而相对式瓦楞―蜂窝纸板是分切后交错反向翻转，粘接而成。

2 瓦楞―蜂窝纸板静态压缩实验

实验材料：单面B型瓦楞纸板（厚度3.0mm，瓦楞芯纸定量为140g/m2，面纸定量160 g/m2）制作而成的平齐式、相对式瓦楞―蜂窝芯，正六变形蜂窝芯（边长3.5mm、芯纸定量为140g/m2）；

试样规格：75mm36mm15mm；

试验仪器：WDW3020 微控电子万能实验机；

压缩速度：10mm/min。

试验获得应力―应变曲线如图2所示。

3 瓦楞―蜂窝纸板压缩性能分析

由图2可得出，平齐式瓦楞―蜂窝纸板的压缩曲线呈现出四个阶段：线弹性阶段、屈服平台阶段、坍塌阶段和致密化阶段。