瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究.doc

瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究The Research on the Cushion Performance of Corrugated Cardboard as Package Structure 天津科技大学 刘功 刘占胜 宋海燕LIU Gong LIU Zhan-sheng SONG Hai-yan 　　　　　　［摘要］ 在分析瓦楞纸板特点的基础上，设计了四种瓦楞纸板缓冲结构，并对其进行测试，总结其缓冲性能，以探索代替泡沫塑料的可能性。　　［关键词］ 瓦楞纸板 缓冲包装 性能研究　　[Abstract] On the basis of the characters of the corrugated cardboard, four types of cushion structure of corrugated cardboard are designed. At the same time, we test the cushion performance of them and draw a conclusion. 　　[Key Words] corrugated cardboard cushion package performance research　　抑制“白色污染”，倡导“绿色包装”是当今世界的主课题，人们越来越重视对环保包装材料的研究和开发，以纸代木、以纸代塑就是其中一类。瓦楞纸板是目前市场上使用较多的纸质包装材料，在包装领域中起着非常重要的作用。它不仅具有一定的缓冲性能、抗压性能，还具有廉价和可回收利用的优点。为了更好地利用瓦楞纸板，有必要对它的各种性能及新的结构进行研究和开发。 　　一、 楞纸板的综合分析　　1． 楞纸板材质分析　　（1）瓦楞纸板作为缓冲材料的优点　　a．包装废弃物无需焚烧处理，可任其自动降解或回收利用，其回收技术及成本较EPS泡沫塑料要简单和低的多。　　b．加工性能良好，裁切、模切、粘合均容易。　　c．储存、运输成本低，节省空间，使用时再折叠成型较为方便。　　d．可与外包装瓦楞纸箱配合使用，一起处理。　　（2）瓦楞纸板作为缓冲材料的缺点　　a．表面较硬，缺乏柔韧性，主要限于平面使用，包装商品时容易对商品表面造成损伤。　　b．湿度对其影响较大，湿度愈大其性能会随之愈显劣化。　　c．复原性差，一旦受载荷变形，各项性能数值下降迅速。　　2．瓦楞纸板性能分析　　瓦楞纸板一般先从最弱部分被压坏，然后由这部分开始连续破坏。例如，当瓦楞纸板叠层进行静压试验时，当压缩量小于35%时，主要显示出弹性和部分塑性；当压缩量超过35%时，叠层逐层破坏，表现出蠕变状态；当压缩量达到80%以上时，载荷急剧上升。动态压缩试验时，变形量达到一半时，便出现弹性破坏。　　通过对10张重叠的A型瓦楞纸板、B型瓦楞纸板、AB型瓦楞纸板的动态缓冲特性的分析比较，我们得出：A型瓦楞纸板的缓冲吸振性能比B型瓦楞纸板好；AB型瓦楞纸板由于是由A型楞和B型楞组合，冲击吸收性能结合了两种楞型的优点，充分发挥它们的缓冲性，使用范围也就宽多了。AB型瓦楞纸板受冲击时，开始B楞几乎不受影响，在弱冲击时，A楞先破坏，然后B楞破坏。　　另外，瓦楞纸板平面面积较大时，A型和B型瓦楞纸板缓冲性能的差异还受内部空气的影响。 　　二、瓦楞纸板缓冲结构设计　　瓦楞纸板经过开槽、压痕、插装、粘接等程序可制成各种结构，利用其结构优势及瓦楞纸板所特有的性能，努力提高其缓冲性能。在结构设计中尽可能考虑使其缓冲性能最优，并考虑使其适于规模生产，降低成本。　　结构1：如图1所示，由上至下材料组成分别是AB楞五层瓦楞纸板——A楞三层白纸板——AB楞五层瓦楞纸板。将A楞三层白纸板卷为三层六棱形结构，再与AB楞五层瓦楞纸板粘接。　　结构2：如图２所示，由上至下材料组成分别是AB楞五层瓦楞纸板——瓦楞芯纸——AB楞五层瓦楞纸板。将瓦楞芯纸折成波浪形，与AB楞五层瓦楞纸板粘接。瓦楞芯纸一页成型。　　结构3：如图3所示，全部由AB型五层瓦楞纸板构成。先将AB型五层瓦楞纸板折成单层六棱形结构，再与AB型五层瓦楞纸板粘接。　　结构4：如图4所示，全部由AB楞五层瓦楞纸板构成。将AB楞五层瓦楞纸板折叠粘接，一页成型。 图１ 图２ 图３ 图４ 　　三、瓦楞纸板缓冲结构性能测试　　1．静态压缩试验　　静态压缩试验是在压力试验机（YE-50型）上，根据《包装国家标准汇编》中GB8186进行试验，测试并记录四种瓦楞纸板缓冲结构的力—形变关系曲线，进而经过数据处理，得到应力－应变曲线和缓冲系数－应力曲线。分别如图5、图6、图7所示。 图5 图6 图7