《包装材料学》课程设计-06年

（二）半成品（由生产线上取瓦楞纸板试样， 或由瓦楞纸箱上取样）
1、按GB（或合同规定的标准）检测
① 测边压强度（ECT，建ECT—RCT之间的经验计算公式， 检验ECT是否由构成瓦楞纸板所有原纸的RCT累加而成， 或存在系数关系；研究ECT试样的取样标准，找出真实反 映边缘压缩强度的试验方法） ② 测平压强度（FCT） ③ 测粘合强度（按出口包装A=F/n.w计算） ④ 测破裂强度、戳穿强度。
如上所述，凯里卡特公式是根据瓦楞纸板原纸的环压强度 计算纸箱的抗压强度，即用原纸的环压试验值（RCT）来 建立与空箱抗压试验值(BCT)之间的关系。麦奇公式则是 建立纸板边压试验值（ECT）与空箱抗压试验值（BCT） 之间的关系。这里显然有一个实验方法问题。每一类经验 计算公式的建立对试样的形状、尺寸、环境条件、设备仪 器都有明确的要求。但是传统试验中反映出来的试验值是 否能真正测出原纸、纸板、纸箱的强度。一直是瓦楞纸箱 制造业研究的课题之一。 利用经验计算公式，经过大量试验，还可以建交原纸、瓦 楞纸板、纸箱强度之间的关系曲线，从而方便、快捷的查 询所需的强度值（见下例）。
图2—11 纸的环压试验示意图
表1－2 与BCT相关的经验计算公式的分类表
公式 P=0.05874Pm(t·z)
1/2
年代
组织 美国造纸化学所 (马基公式) 美国林产品实验室 (凯里卡特公式)
P = PX (4aXZ / Z)2/3 Z J BCT 单楞 BCT=17.7ECT1.06×h0.85(L+W)0.36 双楞 BCT=17.7ECT0.85×h0.65(L+W)0.38 F= fp[Σfbi×fti×(li) BCT= EI
BCT= a×ECT(h·z)1/2(1+L/W)+b ECT=R1(h-c)A+R2( T)A (αT)A A 楞 ECT=1.0(RCTL1+ RCTL2+ 1.51RCTf) B 楞 ECT=1.1(RCTL1+ RCTL2+ 1.37RCTf) C 楞 ECT=1.1(RCTL1+ RCTL2+ 1.45RCTf) 单楞 ECT=0.73(RCTsf+ RCTab+a×CCTf)+1.60 (r=0.95) 或 ECT=0.53(SCTsf+SCTab+a×SCTf)+1.49 (r=0.83) 双楞 ECT=0.69(RCTsf+RCTml+RCTdb+a1×CCTf1+ a2×CCTf2)+2.27 (r=0.92) 或 ECT=0.45(SCTsf+SCTml+SCTdb+ a1×SCTf1+ ( r=0.88) a2×SCTf2 )+2.74 ECT=0.45(SCTL1+α×SCTf +SCTL2)+1.73 或 ECT=0.46(SCTL1+α×SCTf +SCTL2)+2.12 RCT PX = (ΣRn+ΣCRmn )/15.2 单楞 PX = ( R1+R2+RmC )/15.2 双楞 PX = ( R1+R2+R3+Rm1 C1+Rm2 C2)/15.2
《包装材料学》课程设计 包装材料学》
指导教师——黄勤
题目
瓦楞纸箱包装设计及检测 （GB9380-88彩色电视广播接收机包装）
一．电视机的结构特点及其对包装的技术要求 二．电视机包装防护功能的设计 三．检验（瓦楞纸箱包装全程质量监控）
一、电视机的结构特点及其对包装 的技术要求
包装技术要求：包装的保护功能应满足TV使用性能及外形美观 （印刷文字、图案）的要求 包装设计要求
2、非标准项目检测
① 翘曲：现象、定义、危害、产生机理分析及对策研究。 ② 高低楞：定义、危害、对策。 ③ 搓衣板现象的研究。
（三）成品（瓦楞纸箱）检测
1、瓦楞纸箱顶到底平面压缩强度（BCT）试验（建立BCT—RCT之间 的关系式，检验简化凯里卡特公式BCT=ECT.F的正确性） 瓦楞纸箱抗压强度通常指的是顶面到底面的平压（顶到底抗压强 度，BCT），在压力试验机均匀施加动态压力至箱体破损失的最 大负荷及变形量。 对于瓦楞纸箱的抗压强度，美国﹑瑞典﹑加拿大﹑芬兰及其他主 要产纸大国的许多学者都作了大量的研究，从而得出了瓦楞纸箱 的抗压强度与组成它的箱纸板和瓦楞原纸的性能指标之间的关系。 下面建立与BCT相关的经验计算公式的分类表，包括公式﹑年代 和建立组织。
表1－1 各种楞型的瓦楞常数﹑纸箱常数与瓦楞收缩率
楞型 A B C AB
aXZ 8.36 5.00 6.10 13.36
J 0.59 0.68 0.68 0.55
C 1.532 1.361 1.477
② 马基( Makee )公式
BCT=k×ECT (4) 式中：BCT－－瓦楞纸箱从顶到底的抗压强度； t－－瓦楞纸板的厚度； z－－纸箱周边长［（长+宽）×2］； ECT－－瓦楞纸板边压强度 k－－系数，一般取0.05874，随不同试样，不同测 试条件而变。
目前，专家学者们提出的计算瓦楞纸箱抗压强度 的公式有多种，但出发点或计算的依据不尽相同。 一类是根据瓦楞纸原纸的强度，如凯里卡特公式 （K.Q.Kellicult）和马尔荷尔特公式等；另一类是 根据瓦楞纸板的强度和结构进行计算的，如沃尔 夫公式和马基( Makee )公式等。通过实例论证可 知，当以纸箱周长来反映箱结构对抗压强度的影 响时，通常采用Kellicult公式，计算简便、实用； 当主要考虑各个垂直箱面所承担的抗压强度的组 合时，就不能用Kellicult公式，而用Makee公式比 较实际。
0.7
1/2
(r=0.9) (r=0.95)
芬兰制浆 造纸研究 所 澳大利亚 日本本州造纸公司
]
2 2
×FCT
0.2
×10
1/2
BCT=[1.1772ECT(Eh) D0.041
(0.3228A-0.1217A H)]/
沃福公式(wolf) 马登斯霍尔特公式 1985 美国林产品研究所 kellicult 芬兰制浆 造纸研究 所
① 凯里卡特（K.Q.Kellicult）公式
凯里卡特公式根据瓦楞纸板原纸的环压强度计算纸箱的抗压强度。 P = PX (4aXZ / Z)2/3 Z J (1) 式中：P－－瓦楞纸箱抗压强度（N）； PX－－瓦楞纸板原纸的综合环压强度(N/cm)； aXZ －－瓦楞常数 ； Z－－瓦楞纸箱周边长(cm) ； J－－纸箱常数。 公式（1）中的Z值计算公式如下： 其中瓦楞纸板原纸的综合环压强度计算公式如下： PX = (ΣRn+ΣCRmn + Bo) Z = 2 (Lo )/15.2 (2) (3) 式中：Rn －－面纸环压强度测试值 (N/0.152m) 式中：Z－－纸箱周边长 (cm) Rmn－－瓦楞芯纸环压强度测试值 (cm) Lo－－纸箱长度外尺寸 (N/0.152m) C－－瓦楞收缩率，即瓦楞芯纸长度与面纸长度之比。 Bo－－纸箱宽度外尺寸 (cm) 对于单瓦楞纸板来说，公式（2）为： 值见表1－1 上述公式中的aXZ ﹑ J ﹑C PX = ( R1+R2+RmC )/15.2 对于双瓦楞纸板来说，公式（2）为： PX = ( R1+R2+R3+Rm1 C1+Rm2 C2)/15.2 以上诸公式中的15.2 (cm) 为测定原纸环压强度时的试样长度。在纸板联合 机上生产瓦楞纸板时，原纸环压强度均取横向值。
三、检验（瓦楞纸箱包装全程质量监控）
（一）原材料检测（纸箱厂对外厂长或进口 的瓦楞纸板原纸的卷筒纸进行检测） （二）半成品（由生产线上取瓦楞纸板试样， 或由瓦楞纸箱上取样） （三）成品（瓦楞纸箱）检测
（一）原材料检测（纸箱厂对外厂长或进口 的瓦楞纸板原纸的卷筒纸进行检测）
1、按GB（或合同规定的标准）检查面纸、芯纸的等级（如造纸 原料规定的高强瓦楞原纸、A等级的挂面纸板，打浆度等） 2、按GB【或合同规定的标准】对面纸、芯纸的主要技术指标进 行检测，其中 面纸测： ①定量、含水量、施胶度【正反面吸水性】 ②测（横）环压指数 ③（横）耐折度 耐破指数； 芯纸测； 定量、含水量、厚度 （横）环压指数 （纵）裂断长 CMT值（实验室内取152×12.7试样，起楞后用透明胶带纸、 图钉固定后测康克拉平面压缩强度）
ECT
ຫໍສະໝຸດ Baidu
芬兰制浆造纸研究 所
瑞典 Billerud
对上表进行统计，共有包括美国、瑞典﹑加拿大﹑芬兰在 内的8个国家的9个组织机构，建立了各国的经验计算公式 共20个，它们都从理论和实践上研究瓦楞原纸、箱纸板环 压强度与瓦楞纸板的边压强度、纸箱的抗压强度之间的关 系，制造瓦楞纸板的原纸选定以后，可以利用这些关系式 估算瓦楞纸箱的抗压强度，可以简化测试手段。然而这些 公式在国内的研究尚属空白，在我国瓦楞纸箱生产管理过 程中运用这些公式时，其估算数值跟实测结果往往存在较 大的差别。本课题意在倡导在国内现有条件下，建立适合 我国国情的经验计算公式，研究国产瓦楞原纸的环压强度 与瓦楞纸板、纸箱抗压强度之间的关系。
用户要求：
××64cm彩电，质量为28kg，尺寸为 746×485×550mm（最大综合尺寸 1781mm）。 采用集装箱公路、海运方式联运（须防震 动、防盐雾、防结露）储存期半年以上 （安全系数取5），最大堆码8层。
厂家设计生产：
先按用户要求（出口包装），初选内外 面纸、衬纸的定量及等级。由公式 P=0.95Σσb校核P值。确定内外面纸 由公式P=PxF计算理论上的抗压强度 （一）按GB规定标准化设计、生产 的定量、等级； （其中Px是根据选材或GB规定的 再由ECT值，用公式Px=ΣγQ+ΣγmQm计 ECT值确定的，F值则是根据Z值查表 1. 查表：按GB要求确定箱型、尺寸、瓦楞纸 算芯纸的定量、等级； 计算而得）。 板结构、P值（破裂强度）、ECT值（边压 同时考虑防雾气、防潮、防结露的要求： 由公式P=αw（H/h-1）计算实际堆码时 仅外面纸的正面重施胶（涂布沥青或 强度，即综合环压值Px）。 的抗压强度（其中α为安全系数，w K涂料）；内外面纸、芯纸、胶均进 为包装件的质量，H/h为堆码层数）。 H/h 行防潮、防水处理，并外罩PE袋；集 2. 选材： 结论：理论上的P值应当比实际上的P值 合包装使用双面压敏胶带将纸箱之间 高时，堆码才安全。 3. 校核： 粘牢，用托盘堆码（4×4个纸箱）， 并用拉伸膜裹包（计算拉伸膜用量）。 （二）按实际的BCT值选材计算 列表：内外面纸、衬纸、芯纸的各顶技 术指标。 计算P=αw（H/h-1） 根据P=PxF求Px值，可以先确定面纸、衬纸的定量、等级， 再求芯纸的定量、等级，或反之求面纸、衬纸的定量、 等级。 标志设计
2.
3.
二、电视机包装防护功能的设计
（一）防尘：包装应具备防尘条件，用发泡材料（如PETP片材等）、PE吹塑 膜等与TV不发生化学作用的材料，进行整体防尘，防尘袋应封口。 （二）防潮：为防止流通过程中降雨或大气中湿气对彩电的影响，包装件应具 备一定的防潮条件，如：
一般防潮：仅外表面纸进行防潮处理【重施胶】。 挡水：内外面纸、瓦楞原纸、玉米淀粉胶均进行防潮处理。 防结露：温度骤然变化在纸箱表面形成水珠时，会造成霉变及强度下降。应采用 外罩PE袋、内装干燥剂的方法。 防盐雾、防大雨：外罩银色的AL罩，或用PETP真空镀铝膜，内外面纸有夹层 【PE膜】、集合包装用苫布。 （三）缓冲：包装件应有足够的缓冲能力，以保证彩电在流通过程中受到冲击、振动等 外力作用时，免受机械损伤或因机械损伤使其彩电性能下降或失效。 1。缓冲垫选材及结构设计 2。瓦楞纸箱设计 箱型、箱坯图 瓦楞纸箱抗压强度【BCT】设计及选材
1. 产品包装防护功能：满足防尘、防湿、防结露、防盐雾及缓冲要求。 包装车间、储存仓库应通风良好，温度不得高于32℃，湿度＜ 75%RH，包装有效期2年。 包装箱设计：瓦楞纸箱应符合GB4895及GB6543中第4.2条第五章 和附录C的要求；瓦楞纸箱的机械性能应根据内装物质量（kg）、 包装件的流通环境条件来确定，并根据GB6543附录C进行计算，确 定K值时，贮存期应当和流通条件相一致；包装箱印刷贮运标志及 收发货标志应符合GB191、GB6388和本标准3.5.5条的规定。 包装形式：彩色电视机一般以单台进行包装，当需要多台组合包装 时，应采用内包装箱按有关规定或合同要求组合包装；当需要托盘 按一定要求成组进行联运时，包装件必须符合GB2934的规定；采 用集装箱运输时，包装箱必须符合GB1834的规定。