瓦楞纸箱设计基础研究要点

第三部分纸箱类包材

第一章原纸的物性检测及规格

一、概述：

瓦楞纸箱之品质所牵涉之因子相当多，包括瓦楞纸板品质、开槽、纸箱接头、印刷、修边压线及作业人员等因子，其中又以瓦楞纸板之品质为主要之影响因素，因此，瓦楞

纸箱之设计需先了解瓦楞纸板之特性，而瓦楞纸板包含两部分：一为原纸物性部分，其

重点在于破裂强度，二为加工物性部分，其重点在于冲击强度、平面压缩强度、垂直压

缩强度及接着强度，然而整个成品的重心在于耐压强度，所以，瓦楞纸箱设计须从源头

去探讨。

二、原纸物理特性：

1、厚度：

纸之厚度表示法公制是以公厘（mm）表示，英制是以吋（inch）表示，英美方面对瓦楞芯纸而言通常以"点"（mil）表示，每点等于0.001吋，例如常用之26ibs/M.S.F

之瓦楞芯纸其厚度为0.009吋，俗称"九点"纸。由原纸的厚度加上瓦楞之高度可得瓦楞

纸板之厚度，可藉以明了瓦楞辘磨损程度及瓦楞纸板在加工过程中对纸箱强度减损程

度。

2、破裂强度：

破裂强度在瓦楞纸箱制造上是十分重要项目，破裂强度乃为纸、纸板以及瓦楞纸板之基本强度。纸、纸板及瓦楞纸板之品质，均以破裂强度表示之，并常以此种特性作

为纸、纸板及瓦楞纸板价格之基准。瓦楞纸板破裂强度，为各层牛皮纸板之破裂强度所

左右。但瓦楞蕊纸对破裂强度之影响很小，一般忽略不计。

单层瓦楞纸板之破裂强度=表里两面表面纸板破裂强度之和

双层瓦楞纸板之破裂强度=表中里三面表面纸板破裂强度之和

例：单层瓦楞纸板之原纸组合为A 220g/m2×130g/m2×A220g/m2，A级220g/m2表面纸板其破裂强度为6.8Kgf/cm2

单层瓦楞纸板之破裂强度=6.8+6.8=13.6 Kgf/cm2

取试样在直径1.2吋之圆面积上，以一定加压速度施压使之破裂，破裂时施于纸张上之压力称之为破裂强度，依纸板类破裂强度试验法试验，其单位表示方法公制以每平方公分若干公斤（Kg/cm2）表示，英制以每平方吋若干磅（ib/in2）表示。牛皮纸板等级区分除用基重如200g/m2、220g/m2、240g/m2、、、等区分外，另依比破裂强度作为区分之标准；如裱面纸板（牛皮纸板）之规定牛皮纸板区分为五级。早期，原纸及瓦楞纸箱之规格上均以破裂强度为主要项目，在瓦楞纸箱工业先进国家如美国、日本现阶段已渐渐改变，破裂强度之重要性渐为环压强度、耐压强度及冲击强度所取代。

破裂强度（Kgf/cm2）

比破裂度= ×100

试样基重（g/m2）

3、环压强度：

将原纸裁切成6"×1/2"之试样，在长的方向卷成圆筒形使试样两端相接，测试其所能承受之压力，此种强度称之为环压强度。此强度为制造瓦楞纸箱的特有试验，其试验方法依纸板环压强度试验法行之。因瓦楞纸面受压方向为瓦楞之垂直方向，对原纸而言为横向，又瓦楞纸箱之耐压强度可由其组合原纸（含牛皮纸板及瓦楞芯纸）之横向环压强度推算，一般仅测试原纸之横向环压强度。

4、抗张强度：

对宽1.5cm长18cm之纸样施于一限度之张力，纸张因而断裂，该纸样所能承受之最大张力称为抗张强度俗称拉力。其试验方法依纸之抗张强度检验法测定，结果以公斤（Kg）表示。

在瓦楞纸板制造上为了要获得平整之瓦楞纸板，不论牛皮纸板或瓦楞芯纸均利

用煞车方式，加于原纸上很大的拉力，使原纸得以平整地进入瓦楞纸机，否则会产生

贴合不良、高低楞、操作不顺影响机械效率。尤以瓦楞芯纸最为重要，在瓦楞纸机上

瓦楞新纸之线速度较牛皮纸板要快到1.3-1.6倍，同时要在瓦楞辘间，处于高温高压

之状态下塑成瓦楞形状，如瓦楞，芯纸张力不够时将会在瓦楞波峰发生断裂现象，如

牛皮纸抗张强度不够时，在纸箱制作过程中，压线作业时于压线位置会发生牛皮纸板

断裂现象，折迭作业时于纸箱四个角的外侧会发生断裂现象，为提高瓦楞纸箱品质，

原纸抗张强度的重要性并不亚于破裂强度，一般仅测试原纸之纵像抗张强度。

抗张强度（Kg）

断裂强度=

×1.000

B×W

B：试样之宽度（mm）

W：试样之基重（g/m2）

5、撕裂强度：

原纸被撕裂必须以一定之能量才能撕裂，测定此能量之仪器为撕裂强度试验机，测得之结果以公克（g）表示，当纸箱搬运人员将手插入纸箱之手提孔内把纸箱抬起

时，如原纸之撕力不足，会自手提孔两端之上侧发生断裂现象，破坏纸箱之完整性。

再者当原纸制造瓦楞纸板时原纸两侧受力相等，而一侧较松一侧较紧，较松之一侧会

产生跳动现象，如撕力不足随即造

成原纸自较松一侧断裂。

6、防水性能：

牛皮纸板与瓦楞芯纸之防水性能是瓦楞纸箱不可欠缺之性质，牛皮纸板之防水性能是以单位面积在单位时间内所吸收水分之重量称之为吸水度，一般以g/m2/2min表

示，牛皮纸板之正、反两面之吸水度同等重要。瓦楞芯纸之防水性能称为上胶度或抗

水度，其试验方法系将瓦楞芯纸试样放入盛有硫氰化氨溶液之玻璃皿内，并即刻滴数滴氯化铁溶液于试样表面，当两种溶液相接触时会变成红色，上胶度即以两种溶液之渗透时间（秒,sec）表示。

7、拨水度：

试验系将牛皮纸板放置在45度倾斜角之试验台上，以蒸馏水滴纸板表面，观察水滴留存在纸板表面痕迹之情形称为拨水度，共分为R0、R2、R4、R6、R7、R8、R9、R10等八级。其主要功能为瓦楞纸箱在装卸或露天临时堆存时突遇阵雨，当鱼滴滴在纸箱表面时随即流失而不为纸箱所吸收，以维持纸箱之品质。湿强度乃是指原纸浸在水中24小时或放置在高温（40℃以上）高湿（95%R.H.）之空气中相当时间后，原纸所保有之强度称之为湿强度。一般试验纸之湿破裂强度、湿抗张强度、湿环压强度等，此种性能系由纸厂于抄制作业时添加湿强剂于浆料中，经热处理后于纤维之间产生防水层，以防止水分之渗透，即产生湿强效果。瓦楞纸箱如需长时间堆存在高湿之环境下或冷藏时，则需使用经湿强处理的原纸方能胜任。

8、相对湿度对原纸物理强度之影响：

原纸的物理强度试验纸之采样及样品调制法规定（1）试样在调制前应先将其水分干燥至约为标准状况时一半的含水量（干燥温度不得超过60℃）（2）将试样悬挂于20±2℃及65±2%R.H.之空气中，使其表面充分接触余调制空气（3）纸板或防水性能良好之纸张需调制24小时或48小时以上，直到全重量无显着变化为止，各项物理试验亦应在同一温度下进行。美国属于大陆性气候，则以23±1℃、50±2%R.H.之标准状态下进行各项试验，试验温度及湿度不同，纸的水分含量亦随之不同，其变化足以影响纸的物理强度，因此，试验强度不同所得之试验值就无从比较其优劣。

瓦楞纸箱用之原纸为植物性纤维构成，植物性纤维之水分含量随周围空气条件之改变而变化，周围空气湿度高时原纸会变湿，湿度低时原纸会变干，如长时间放置在一定温湿度之空气中，原纸的水分会达到平衡状态；在同一温湿度状态下调制二张