C型瓦楞紙板設計的試驗研究

焦仁寶++王桂蓮++張秀華++房平陽

摘 要：對瓦楞紙板的成形設計提出了一種新的優化設計方法。以正交試驗方法設計試驗方案，邊壓強度為試驗指標，并研究了影響C型瓦楞紙板強度的因素。正交試驗和方差分析結果表明，試驗因素對C型瓦楞紙板強度的影響程度大小依次為瓦楞芯紙的定量、楞型、楞數和楞高，得出了不同參數對C型瓦楞紙板強度的影響規律。優化后的最佳組合參數為A2B2C3D1，即楞瓦楞芯紙定量為110 g/m2、楞型為UV型、楞數為43個/30 cm和楞高為3.4 mm。

關鍵詞：瓦楞紙板 成形設計 正交試驗 邊壓強度

中圖分類號：TB484 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0020-03

Abstract：In this paper，an new optimum design method was proposed about the forming design of corrugated board.Based on orthogonal experimental method to design experimental programmers，index is edge crush strength test，and the factors that affect C flute corrugated board of strength was studied.By mean of orthogonal test and multiple factors variance analysis，how the test factors influence C flute corrugated board was studied，and the influence from high to low is：grammage of the medium，flute，number of flute and corrugation height，it concluded that the level of different factors on which influent extent and rule of strength of C flute corrugated board.The edge crush strength of corrugated board optimal factor level is A2B2C3D1.The technology parameters of C flute corrugated board were optimized as follows：grammage of the medium，110 g/m2；flute，UV；number of flute，43/30 cm；corrugation height，3.4 mm.

Key Words：Corrugated board Forming design Orthogonal test edge crush strength

瓦楞紙板具有環境友好性、取材便利性和生產加工工藝成熟性等優點被廣泛地應用于瓦楞紙箱上[1]。瓦楞紙箱是由瓦楞紙板經過模壓折疊而成形，而瓦楞紙板則是由面紙板和瓦楞芯紙通過膠粘劑黏結而成。在使用瓦楞紙箱的過程中許多科研工作者發現瓦楞紙箱在紙箱上端的中部以外凸的方式損壞失效。造成這樣的結果，主要是由瓦楞紙板的結構造成的[2]。劉曄對三層瓦楞紙板的強度特性進行系統的研究與分析，給出了應力-應變曲線的非線性數學模型[3-4]。李厚民研究了瓦楞紙板和蜂窩紙板組合結構的壓縮特性和緩沖特性曲線[5]。劉義翔應用ADAMS軟件建立了瓦楞紙板緩沖包裝系統的動力學模型，對剛度特性、阻尼特性、連續沖擊載荷條件下的應力分布等進行了分析與研究工作[6]。在產品的運輸包裝和緩沖襯墊結構設計中，瓦楞紙板的強度是保護產品不受破損的關鍵性因素。因此，研究和優化瓦楞紙板成形結構參數是非常必要的工作，對瓦楞芯紙的質量進行研究，以便合理地選紙和配紙，對于提高瓦楞紙板的質量和強度，控制瓦楞紙板的成本有著重要的意義。從而達到節省財力和節約資源的目的。

1 試驗材料及方法

1.1 試樣的制備

試驗材料來源于佳木斯天意包裝材料有限公司，芯紙是由半化學漿、本色磨木漿、草漿抄造。忽略淀粉膠層的厚度，涂膠冷壓后的瓦楞紙板的平均厚度為0.56 mm。然后分別按縱向和橫向截取，制取152×12.7 mm的試驗試樣，試樣長邊與紙頁縱向平行（見圖1）。

1.2 試驗方法

試樣在測試前，需置于溫度（23±1） ℃、相對濕度（50±2）%的環境條件下進行溫濕度處理24 h，使試樣與規定的溫度、相對濕度的大氣之間達到水分含量平衡，瓦楞原紙瓦楞邊壓強度的測定按TAPPI T824om-93瓦楞原紙的瓦楞邊壓強度進行。在長春電子試驗機上進行，加載速度，試驗重復4次。

2 試驗方案的設計

2.1 試驗因素的確定

瓦楞原紙定量的高低是影響瓦楞紙板強度的主要因素，實踐證明，同材質的原紙定量越高其邊壓強度越高，所生產的瓦楞紙板的邊壓強度也就越高。不同的楞型具有不同的緩沖特性，承受沖擊和吸收振動能量亦不同。為此，選擇瓦楞紙板芯紙定量（A）、楞型（B）、楞數（C）、楞高（D）作為試驗因素。并按照L9（34）正交表安排試驗。因素水平見表1。其他參數為：室內溫度為23 ℃，相對濕度為50%。

2.2 試驗指標

瓦楞紙箱用于產品包裝時，要求其防止被壓潰，失去剛性。大量的研究表明，瓦楞紙箱的強度主要取決于瓦楞紙板的邊壓強度，而邊壓強度與瓦楞原紙的強度及楞型等有關，瓦楞邊壓強度則比環壓強度更貼近于瓦楞紙板的邊壓強度，可以說，瓦楞原紙的瓦楞邊壓強度也就是瓦楞紙的邊壓強度。國內外在為瓦楞紙板的強度設計而進行的試驗中，更傾向于采用此項性能作為試驗的指標，即。

4 結語

（1）試驗因素對C型瓦楞紙板強度的影響程度大小依次為瓦楞芯紙的定量、楞型、楞數和楞高，得出了不同參數對C型瓦楞紙板強度的影響規律。

（2）優化后的最佳組合參數為A2B2C3 D1，即楞瓦楞芯紙定量為110 g/m2、楞型為UV型、楞數為43個/30 cm和楞高為3.4 mm。

參考文獻

[1] 鄂玉萍，張新昌.瓦楞紙板結構件承載性能研究[J].包裝工程，2008，29（1）：66-68.

[2] 趙振，陳黎敏.瓦楞紙板和蜂窩紙板的力學性能研究[J].包裝工程，2005，26（3）：5-7.

[3] 劉嘩，王振林，周建偉，等.三重組合瓦楞紙板壓縮承載規律的實驗研究[J].包裝工程，2003，24（3）：43-45.

[4] 劉嘩，王振林，高德，等.三重組合瓦楞紙板靜態平壓性能的理論建模[J].包裝工程，2004，25（5）：162-164.

[5] 李厚民，朱若燕，周金枝，等.蜂窩紙板與瓦楞紙板組合結構的緩沖特性[J]. 湖北工業大學學報，2005，20（5）：110-112.

[6] 劉義翔，高德，劉嘩.基于ADAMS軟件瓦楞紙板緩沖性能的動力學仿真研究[J].包裝工程，2002，23（4）：127-129.

摘 要：對瓦楞紙板的成形設計提出了一種新的優化設計方法。以正交試驗方法設計試驗方案，邊壓強度為試驗指標，并研究了影響C型瓦楞紙板強度的因素。正交試驗和方差分析結果表明，試驗因素對C型瓦楞紙板強度的影響程度大小依次為瓦楞芯紙的定量、楞型、楞數和楞高，得出了不同參數對C型瓦楞紙板強度的影響規律。優化后的最佳組合參數為A2B2C3D1，即楞瓦楞芯紙定量為110 g/m2、楞型為UV型、楞數為43個/30 cm和楞高為3.4 mm。

關鍵詞：瓦楞紙板 成形設計 正交試驗 邊壓強度

中圖分類號：TB484 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0020-03

Abstract：In this paper，an new optimum design method was proposed about the forming design of corrugated board.Based on orthogonal experimental method to design experimental programmers，index is edge crush strength test，and the factors that affect C flute corrugated board of strength was studied.By mean of orthogonal test and multiple factors variance analysis，how the test factors influence C flute corrugated board was studied，and the influence from high to low is：grammage of the medium，flute，number of flute and corrugation height，it concluded that the level of different factors on which influent extent and rule of strength of C flute corrugated board.The edge crush strength of corrugated board optimal factor level is A2B2C3D1.The technology parameters of C flute corrugated board were optimized as follows：grammage of the medium，110 g/m2；flute，UV；number of flute，43/30 cm；corrugation height，3.4 mm.

Key Words：Corrugated board Forming design Orthogonal test edge crush strength

瓦楞紙板具有環境友好性、取材便利性和生產加工工藝成熟性等優點被廣泛地應用于瓦楞紙箱上[1]。瓦楞紙箱是由瓦楞紙板經過模壓折疊而成形，而瓦楞紙板則是由面紙板和瓦楞芯紙通過膠粘劑黏結而成。在使用瓦楞紙箱的過程中許多科研工作者發現瓦楞紙箱在紙箱上端的中部以外凸的方式損壞失效。造成這樣的結果，主要是由瓦楞紙板的結構造成的[2]。劉曄對三層瓦楞紙板的強度特性進行系統的研究與分析，給出了應力-應變曲線的非線性數學模型[3-4]。李厚民研究了瓦楞紙板和蜂窩紙板組合結構的壓縮特性和緩沖特性曲線[5]。劉義翔應用ADAMS軟件建立了瓦楞紙板緩沖包裝系統的動力學模型，對剛度特性、阻尼特性、連續沖擊載荷條件下的應力分布等進行了分析與研究工作[6]。在產品的運輸包裝和緩沖襯墊結構設計中，瓦楞紙板的強度是保護產品不受破損的關鍵性因素。因此，研究和優化瓦楞紙板成形結構參數是非常必要的工作，對瓦楞芯紙的質量進行研究，以便合理地選紙和配紙，對于提高瓦楞紙板的質量和強度，控制瓦楞紙板的成本有著重要的意義。從而達到節省財力和節約資源的目的。

1 試驗材料及方法

1.1 試樣的制備

試驗材料來源于佳木斯天意包裝材料有限公司，芯紙是由半化學漿、本色磨木漿、草漿抄造。忽略淀粉膠層的厚度，涂膠冷壓后的瓦楞紙板的平均厚度為0.56 mm。然后分別按縱向和橫向截取，制取152×12.7 mm的試驗試樣，試樣長邊與紙頁縱向平行（見圖1）。

1.2 試驗方法

試樣在測試前，需置于溫度（23±1） ℃、相對濕度（50±2）%的環境條件下進行溫濕度處理24 h，使試樣與規定的溫度、相對濕度的大氣之間達到水分含量平衡，瓦楞原紙瓦楞邊壓強度的測定按TAPPI T824om-93瓦楞原紙的瓦楞邊壓強度進行。在長春電子試驗機上進行，加載速度，試驗重復4次。

2 試驗方案的設計

2.1 試驗因素的確定

瓦楞原紙定量的高低是影響瓦楞紙板強度的主要因素，實踐證明，同材質的原紙定量越高其邊壓強度越高，所生產的瓦楞紙板的邊壓強度也就越高。不同的楞型具有不同的緩沖特性，承受沖擊和吸收振動能量亦不同。為此，選擇瓦楞紙板芯紙定量（A）、楞型（B）、楞數（C）、楞高（D）作為試驗因素。并按照L9（34）正交表安排試驗。因素水平見表1。其他參數為：室內溫度為23 ℃，相對濕度為50%。

2.2 試驗指標

瓦楞紙箱用于產品包裝時，要求其防止被壓潰，失去剛性。大量的研究表明，瓦楞紙箱的強度主要取決于瓦楞紙板的邊壓強度，而邊壓強度與瓦楞原紙的強度及楞型等有關，瓦楞邊壓強度則比環壓強度更貼近于瓦楞紙板的邊壓強度，可以說，瓦楞原紙的瓦楞邊壓強度也就是瓦楞紙的邊壓強度。國內外在為瓦楞紙板的強度設計而進行的試驗中，更傾向于采用此項性能作為試驗的指標，即。

4 結語

（1）試驗因素對C型瓦楞紙板強度的影響程度大小依次為瓦楞芯紙的定量、楞型、楞數和楞高，得出了不同參數對C型瓦楞紙板強度的影響規律。

（2）優化后的最佳組合參數為A2B2C3 D1，即楞瓦楞芯紙定量為110 g/m2、楞型為UV型、楞數為43個/30 cm和楞高為3.4 mm。

參考文獻

[1] 鄂玉萍，張新昌.瓦楞紙板結構件承載性能研究[J].包裝工程，2008，29（1）：66-68.

[2] 趙振，陳黎敏.瓦楞紙板和蜂窩紙板的力學性能研究[J].包裝工程，2005，26（3）：5-7.

[3] 劉嘩，王振林，周建偉，等.三重組合瓦楞紙板壓縮承載規律的實驗研究[J].包裝工程，2003，24（3）：43-45.

[4] 劉嘩，王振林，高德，等.三重組合瓦楞紙板靜態平壓性能的理論建模[J].包裝工程，2004，25（5）：162-164.

[5] 李厚民，朱若燕，周金枝，等.蜂窩紙板與瓦楞紙板組合結構的緩沖特性[J]. 湖北工業大學學報，2005，20（5）：110-112.

[6] 劉義翔，高德，劉嘩.基于ADAMS軟件瓦楞紙板緩沖性能的動力學仿真研究[J].包裝工程，2002，23（4）：127-129.

摘 要：對瓦楞紙板的成形設計提出了一種新的優化設計方法。以正交試驗方法設計試驗方案，邊壓強度為試驗指標，并研究了影響C型瓦楞紙板強度的因素。正交試驗和方差分析結果表明，試驗因素對C型瓦楞紙板強度的影響程度大小依次為瓦楞芯紙的定量、楞型、楞數和楞高，得出了不同參數對C型瓦楞紙板強度的影響規律。優化后的最佳組合參數為A2B2C3D1，即楞瓦楞芯紙定量為110 g/m2、楞型為UV型、楞數為43個/30 cm和楞高為3.4 mm。

關鍵詞：瓦楞紙板 成形設計 正交試驗 邊壓強度

中圖分類號：TB484 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0020-03

Abstract：In this paper，an new optimum design method was proposed about the forming design of corrugated board.Based on orthogonal experimental method to design experimental programmers，index is edge crush strength test，and the factors that affect C flute corrugated board of strength was studied.By mean of orthogonal test and multiple factors variance analysis，how the test factors influence C flute corrugated board was studied，and the influence from high to low is：grammage of the medium，flute，number of flute and corrugation height，it concluded that the level of different factors on which influent extent and rule of strength of C flute corrugated board.The edge crush strength of corrugated board optimal factor level is A2B2C3D1.The technology parameters of C flute corrugated board were optimized as follows：grammage of the medium，110 g/m2；flute，UV；number of flute，43/30 cm；corrugation height，3.4 mm.

Key Words：Corrugated board Forming design Orthogonal test edge crush strength

瓦楞紙板具有環境友好性、取材便利性和生產加工工藝成熟性等優點被廣泛地應用于瓦楞紙箱上[1]。瓦楞紙箱是由瓦楞紙板經過模壓折疊而成形，而瓦楞紙板則是由面紙板和瓦楞芯紙通過膠粘劑黏結而成。在使用瓦楞紙箱的過程中許多科研工作者發現瓦楞紙箱在紙箱上端的中部以外凸的方式損壞失效。造成這樣的結果，主要是由瓦楞紙板的結構造成的[2]。劉曄對三層瓦楞紙板的強度特性進行系統的研究與分析，給出了應力-應變曲線的非線性數學模型[3-4]。李厚民研究了瓦楞紙板和蜂窩紙板組合結構的壓縮特性和緩沖特性曲線[5]。劉義翔應用ADAMS軟件建立了瓦楞紙板緩沖包裝系統的動力學模型，對剛度特性、阻尼特性、連續沖擊載荷條件下的應力分布等進行了分析與研究工作[6]。在產品的運輸包裝和緩沖襯墊結構設計中，瓦楞紙板的強度是保護產品不受破損的關鍵性因素。因此，研究和優化瓦楞紙板成形結構參數是非常必要的工作，對瓦楞芯紙的質量進行研究，以便合理地選紙和配紙，對于提高瓦楞紙板的質量和強度，控制瓦楞紙板的成本有著重要的意義。從而達到節省財力和節約資源的目的。

1 試驗材料及方法

1.1 試樣的制備

試驗材料來源于佳木斯天意包裝材料有限公司，芯紙是由半化學漿、本色磨木漿、草漿抄造。忽略淀粉膠層的厚度，涂膠冷壓后的瓦楞紙板的平均厚度為0.56 mm。然后分別按縱向和橫向截取，制取152×12.7 mm的試驗試樣，試樣長邊與紙頁縱向平行（見圖1）。

1.2 試驗方法

試樣在測試前，需置于溫度（23±1） ℃、相對濕度（50±2）%的環境條件下進行溫濕度處理24 h，使試樣與規定的溫度、相對濕度的大氣之間達到水分含量平衡，瓦楞原紙瓦楞邊壓強度的測定按TAPPI T824om-93瓦楞原紙的瓦楞邊壓強度進行。在長春電子試驗機上進行，加載速度，試驗重復4次。

2 試驗方案的設計

2.1 試驗因素的確定

瓦楞原紙定量的高低是影響瓦楞紙板強度的主要因素，實踐證明，同材質的原紙定量越高其邊壓強度越高，所生產的瓦楞紙板的邊壓強度也就越高。不同的楞型具有不同的緩沖特性，承受沖擊和吸收振動能量亦不同。為此，選擇瓦楞紙板芯紙定量（A）、楞型（B）、楞數（C）、楞高（D）作為試驗因素。并按照L9（34）正交表安排試驗。因素水平見表1。其他參數為：室內溫度為23 ℃，相對濕度為50%。

2.2 試驗指標

瓦楞紙箱用于產品包裝時，要求其防止被壓潰，失去剛性。大量的研究表明，瓦楞紙箱的強度主要取決于瓦楞紙板的邊壓強度，而邊壓強度與瓦楞原紙的強度及楞型等有關，瓦楞邊壓強度則比環壓強度更貼近于瓦楞紙板的邊壓強度，可以說，瓦楞原紙的瓦楞邊壓強度也就是瓦楞紙的邊壓強度。國內外在為瓦楞紙板的強度設計而進行的試驗中，更傾向于采用此項性能作為試驗的指標，即。

4 結語

（1）試驗因素對C型瓦楞紙板強度的影響程度大小依次為瓦楞芯紙的定量、楞型、楞數和楞高，得出了不同參數對C型瓦楞紙板強度的影響規律。

（2）優化后的最佳組合參數為A2B2C3 D1，即楞瓦楞芯紙定量為110 g/m2、楞型為UV型、楞數為43個/30 cm和楞高為3.4 mm。

參考文獻

[1] 鄂玉萍，張新昌.瓦楞紙板結構件承載性能研究[J].包裝工程，2008，29（1）：66-68.

[2] 趙振，陳黎敏.瓦楞紙板和蜂窩紙板的力學性能研究[J].包裝工程，2005，26（3）：5-7.

[3] 劉嘩，王振林，周建偉，等.三重組合瓦楞紙板壓縮承載規律的實驗研究[J].包裝工程，2003，24（3）：43-45.

[4] 劉嘩，王振林，高德，等.三重組合瓦楞紙板靜態平壓性能的理論建模[J].包裝工程，2004，25（5）：162-164.

[5] 李厚民，朱若燕，周金枝，等.蜂窩紙板與瓦楞紙板組合結構的緩沖特性[J]. 湖北工業大學學報，2005，20（5）：110-112.

[6] 劉義翔，高德，劉嘩.基于ADAMS軟件瓦楞紙板緩沖性能的動力學仿真研究[J].包裝工程，2002，23（4）：127-129.