本科毕业论文：蜂窝纸板的缓冲性能分析及结构设计.doc

蜂窝纸板的缓冲性能分析及结构设计 包装工程05-2班 王腾飞 指导教师：李连进 内容摘要：蜂窝纸板是一种新型的包装材料，有着良好的应用前景。本文根据蜂窝纸板的基本结构特征和隔振缓冲的原理，将蜂窝纸板与其他常用的隔振缓冲材料进行了比较，得到了蜂窝纸板的隔振缓冲特点。通过压缩实验，获得了蜂窝纸板的应力与应变之间关系的曲线，实验结果表明蜂窝纸板在压缩过程中，会出现明显的弹性变形、弹塑性变形、塑性坍塌和密实化四个阶段。蜂窝纸板在弹性变形阶段具有隔振功能，在弹塑性变形和塑性坍塌阶段具有缓冲功能。通过改变蜂窝纸板实验的压缩速度，测量了不同变形速率下的应力与应变之间关系的曲线，分析了压缩变形速率对蜂窝纸板缓冲性能的影响。基于实验数据建立了蜂窝纸板的蜂窝纸板的蜂窝纸板的性能特点，包装。关键词： 1 绪论 1.1 蜂窝纸板的现状与发展趋势 蜂窝纸板至今已有近70年的发展历史，最早用在军事上。例如，在第二次世界大战时，用作降落伞空投的落下工具，主要起缓冲作用，使降落的空运货物在落地时尽量少受损伤；进而，到了20世纪五、六十年代，发达国家将蜂窝纸板应用于建材、包装等领域[1]。在我国，航天工业部门首先引进蜂窝技术制造航天和航空材料，并逐步民用领域推广，经过长期反复的研制，在80年代初取得成功。实践证明，蜂窝技术是一项具有很高实用价值的科学技术[2]。 上世纪末以来，为保护环境和防止植物害虫的扩散传播，美国、加拿大、英国等先进国家先后颁布法令，禁令木质包装材料入境，这限制了我国货物的出口。1999年6月，欧盟15国实行紧急措施，防止中国产品木质包装中携带的虫害在欧盟扩散。实际限制木质包装禁令导致我国外贸出口在1998年10月就开始下降，解决木质包装问题已迫在眉睫。当时，我国对美国出口的货物约有一半采用木质包装，如果采用熏蒸办法，其费用十分昂贵。因此，我国不得不考虑尽快开发出适合我国国情和出口需要的新型包装材料，加速推出代木包装材料，而蜂窝纸板是理想材料，成为推广应用的热点[3]。 蜂窝纸板作为一种新型的节约资源、保护生态环境、成本低廉的包装材料，具有轻、强、刚、稳四大优点，体现了全新的包装理念。蜂窝纸板在包装领域有着良好的发展和应用前景。在国际上，上世纪60年代就已开始研制蜂窝纸板生产技术。目前，我国也已有大批量连续生产技术和生产设备，蜂窝纸板企业发展有数百家，形成了具有一定生产能力的包括原辅材料、生产设备及蜂窝纸板、托盘、包装箱衬垫隔板等产业相互配套的一代新兴行业，已经形成了一定的生产规模[4]。 1.2 蜂窝纸板在运输包装中的应用 蜂窝纸板的大量应用在包装、建筑、储运等领域，另外在家具、装饰、广告、殡葬、农业中也有一定的应用[5]。目前，我国的蜂窝纸板主要用于运输包装，尤其是用于家电行业的出口包装。 蜂窝纸板在运输包装中的应用主要有四方面： （1）托盘 由于蜂窝纸板有较高的平面抗压强度，所以蜂窝纸板可以用于托盘的上下铺板，也可以用作托盘的纵梁或垫块，这就要按纵梁或垫块的标准尺寸由几层较厚的蜂窝纸板组合加工而成。由于蜂窝托盘脚是由蜂窝纸板粘贴而成的，脚的承载面积要比托盘的面积小的多，所以降低了蜂窝托盘的承载能力。为了提高蜂窝托盘的承载能力，可在蜂窝纸芯中浸渍树脂或采用木块与母板通过螺栓联结。蜂窝纸板托盘与木制托盘相比，重量轻，也有较高的强度。目前，我国在港口、码头、仓库等所使用的托盘多为木材制品，年需求量很大。若能够使用蜂窝纸板托盘，每年可以节约百分之九十的木材，而且使用这种蜂窝纸板托盘，可以降低运输搬运费用，并可以回收再利用[6]。 （2）缓冲衬垫 缓冲衬垫作为内装货物和包装箱的中间介质，主要作用是吸收冲击能量，延长内装货物承受冲击脉冲的作用时间。蜂窝纸板的蜂窝夹芯结构使其缓冲性能优于瓦楞纸板，可采用全面缓冲或局部缓冲的形式来保护内装货物。用蜂窝纸板制成的缓冲衬垫具有较强的缓冲性能，用于仓储和运输工具中的堆积货物之间，可以承受每立方米20吨的重量。用蜂窝纸板制成的缓冲垫可以代替常用的聚苯乙烯泡沫塑料缓冲垫，从而有利于保护环境、防止污染。蜂窝纸板作为缓冲衬垫的主要形式有：单面蜂窝纸板、冲压和冲孔。单面蜂窝纸板只在一面粘贴面纸，另一面无面纸。作为缓冲衬垫时有面纸的一面与外包装内壁粘合，无面纸面与产品接触。这种形式主要用作贵重的玻璃、陶瓷等产品的包装；冲压是将蜂窝纸板按产品的外形冲压后，将产品放入冲压槽内的缓冲包装形式；冲孔是将蜂窝纸板按产品的外形，用模具冲出孔洞，而后与蜂窝底板粘合，其底部没有受压，所以缓冲性能优于冲压性能。 （3）包装箱 蜂窝纸板同瓦楞纸板一样可加工成纸箱，一般只能用较薄的蜂窝纸板来做纸箱。用蜂窝纸板制成包装箱，是易碎、怕振、怕压物品的理想包装，特别对玻璃、陶瓷制品的包装具有明显的效果[7]。由于蜂窝纸板的刚度、厚度