组合瓦楞纸板缓冲衬垫的力学性能研究

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采用绿色包装材料是推行绿色包装的重要措施。瓦楞纸板环境性能优良，在缓冲包装设计中是环境性能不佳的泡沫塑料的理想替代品。静态应力-应变曲线和最大加速度一静应力曲线是六

中必不可少的参考数据曲

给出了主要包装材料的800多条最大加速度—静应力曲线，但未涉及纸类缓冲材料。高德等人研究了瓦楞纸板的动

。郭彦峰等人对Y超强瓦楞纸板的强度进行了测试[8]。刘晔等人探讨了三重组合瓦楞纸板的缓冲防护特性。上述研究成果为研究和开发三重瓦楞缓冲包装材料建立了缓冲性能理论基础。但不容回避的是，有关瓦楞纸板缓冲包装性能的研究相当零散，其组合衬垫缓冲性能的研究更少。目前，企业在缓冲包装的工程实践中具有相当大的随意性，结果要么造成过度包装，要么造成不足包装。为了推广绿色包装，规范瓦楞纸板及其组合衬垫的缓冲包装设计，满足缓冲包装设计的可靠性和经济性，急需建立系统的静态应力-应变曲线或最大加速度一静应力曲线。作者曾研究了湿度以及瓦楞走向对瓦楞纸板黏结衬垫抗弯性能的影响[10]，并对叠置蜂窝纸板衬垫的平压性能进行了研究[11]。本文采用瓦楞纸板生产线中的生产性废板制备黏结衬垫，研究其抗弯性能及平压性能，并绘制出其最大加速度—静应力曲线，为采

组合瓦楞纸板缓冲衬垫的

力学性能研究

以将A型或B型瓦楞自行组合，但最好不要将B型或A型瓦楞与A B型瓦楞组合。平压试验结果表明，在B型组合瓦楞纸板缓冲衬垫的静态压缩曲线均存在三个峰值，且峰值与瓦楞纸板层数一一对应，各层按照屈服强度从小到大的顺序依次屈服、破坏；从静态压缩性能方面考虑，B

的抗压性能最好，3B结构次之，3A结构最差。

根据静态压缩试验绘制的瓦楞纸板缓冲系数-最大静应力曲线，为采用组合瓦楞纸板衬垫进行缓冲包装设计提供了依据。当采用该曲线进行缓冲包装时，应根据产品特性及流通环境特点，尤其是产品或包装件可能给予缓冲衬垫的静压力范围，合理选择衬垫的组合型式。

组合瓦楞纸板缓冲衬垫　抗弯性能　静态缓冲性能

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中国包装 2010/3

用瓦楞纸板生产性废料制作组合型缓冲衬垫提供理论依据和参考。

1．试验材料及试样预处理

试验用A型、B型、A B型瓦楞纸板及淀粉胶粘剂均来源于南京华泰包装纸业有限公司，公司提供的纸板原始参数据见表1。

3A

BAB

3B

图1　瓦楞纸板组合衬垫结构示意图

图2　MD抗弯三点弯曲图

2.2瓦楞纸板组合缓冲衬垫的平压性能 按2.1节所述方法制备3A、3B和B A B结构的组图3　弯曲之后纸板的永久变形示意图

表2 瓦楞纸板组合缓冲衬垫的抗弯性能

结构克重（g/cm 3

）抗弯强度(MPa)弹性模量(MPa)比强度（MPacm 3

/g）比模量（MPacm 3/g）0.919612.49703.5113.582765.017

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中国包装 2010/3段与第1阶段同属于可逆变形。第3阶段为弹塑性阶段：挠度变化缓慢，压缩载荷开始下降，直至达到塑性塌陷应力为止。第4阶段为屈服阶段：曲线几乎为一平台，因为加载速度小于弯曲速度，因而呈现出断断续续的变化趋势，直至自动 在图4中，3A结构的抗弯载荷高达52.4N，而取得各向耐压性能平衡并具有较好的缓冲性能而设计的。试验中将A型瓦楞与AB型瓦楞进行组合，其比强度和比模量均不及3A结构及3B结构。所以，从抗弯性能方面考虑，在对瓦楞纸板生产线上的生产性废料纸板进行粘接使用时，可以将A型或B型瓦楞自行组合，但最好不要将B型瓦楞与A B 合结构中各层瓦楞纸板之间存在的较大变异性造成的。试验还发现，B A B结构在压缩过程中，A 层首先屈服破坏，然后是上下两层B楞屈服，这是因为,高而宽的A楞的屈服强度最小，故首先屈服、破坏,然后才是低而密的B楞屈服屈服、破坏,依次经历弹塑性、塑性和压实变形阶段。

根据平压试验结果，计算得到静态缓冲系数及对应的最大应力，并绘制静态缓冲系数-最大

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静应力×104/Pa

组合瓦楞纸板缓冲衬垫的力学性能研究

作者：徐长妍， 张云

作者单位：南京林业大学木材工业学院包装工程系

刊名：

中国包装

英文刊名：CHINA PACKAGING

年，卷(期)：2010，30(3)

被引用次数：0次

1.Franklin P E.Hatae M T Shock and Vibration Handbook 1961(3)

itary Standardization Handbook Package Cushioning Design 1964,IL-HOBK-304A 1974

3.Cox,H.L Buckling of Thin plates in Compression,British Air Ministry 1933

4.彭国勋物流运输包装设计 2006

itary Standardization Handbook Package Cushioning Design 1964,IL-HOBK-304A 1974

6.高德.胡洪志.德昌瓦楞纸板的动态压缩性能建模及应用 1998(增刊)

7.高德.王振林.陈乃力B楞双层瓦楞纸板衬垫平压缓冲动态性能建模 2001(2)

8.郭彦峰.张伟X-PLY超强瓦楞纸板的强度试验研究 2002(5)

9.刘晔.王振林.杨小俊三重组合瓦楞纸板缓冲防护特性研究 2005(2)

10.徐长妍.张云.徐丽组合瓦楞纸板抗弯性能研究 2008(5)

11.徐长妍.齐健.张云叠置蜂窝纸板衬垫的平压性能研究 2008(4)

12.Mckee,R.C Compression Strength Formula for Corrugated Boxes 1963(8)

本文链接：/Periodical_zgbz201003020.aspx

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