原紙價(jià)格飛漲，包裝印刷廠很難各下游傳導(dǎo)激增的原材料成本，不少企業(yè)只得尋求內(nèi)部挖潛，爭取獲得喘息的機(jī)會。那么，對紙箱廠來說，如果做好科學(xué)的原紙配置，盡量減少質(zhì)量過剩和客戶退貨，就顯得尤其重要。

以下是包小編為業(yè)內(nèi)人士提供的紙箱強(qiáng)度設(shè)計(jì)及配紙的技巧。

瓦楞紙箱的強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度和堆碼強(qiáng)度）既是評價(jià)瓦楞紙箱的重要指標(biāo)，又是設(shè)計(jì)瓦楞紙箱的重要條件。

A、影響瓦楞紙箱強(qiáng)度的因素可分為兩類，一類是無法避免的基本因素，也就是決定瓦楞紙箱強(qiáng)度的主要因素，包括：

a、原紙強(qiáng)度——內(nèi)面紙、外面紙、瓦楞芯紙的環(huán)壓強(qiáng)度（RCT）或瓦楞芯紙平壓強(qiáng)度（CMT）；

b、瓦楞楞型——A、B、C、E等；

c、瓦楞紙板種類——雙面、雙芯雙面、三芯雙面等；

d、瓦楞紙板含水率；

e、流通領(lǐng)域中外界環(huán)境的影響。

B、另一類是在設(shè)計(jì)與制造瓦楞紙箱過程中人為影響的可變因素，在設(shè)計(jì)與制造過程中可以設(shè)法避免，包括：

a、箱型（尺寸比例）；

b、印刷面積與印刷設(shè)計(jì)；

c、開孔面積與開孔位置；

d、瓦楞紙箱制造技術(shù)；

原紙強(qiáng)度是原紙質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)，而原紙質(zhì)量的波動，僅會影響瓦楞紙板的橫向環(huán)壓強(qiáng)度，而且在制箱時(shí)與各種**因素疊加，勢必會大大降低瓦楞紙箱的強(qiáng)度，所以選用高強(qiáng)度且穩(wěn)定的原紙，才能保證瓦楞紙箱的必要強(qiáng)度。

瓦楞楞型對紙板強(qiáng)度的影響，從下表中看出，抗壓強(qiáng)度與變形量的排列順序?yàn)椋篈>C>B>E。

表5、瓦楞楞型對紙板強(qiáng)度的影響

所以在設(shè)計(jì)瓦楞紙箱時(shí)，如果B型瓦楞抗壓強(qiáng)度足夠，就應(yīng)優(yōu)先選取變形量小的B型楞，而不選取C、A楞。

瓦楞紙板在濕度較高的環(huán)境中，可以吸濕；而在濕度較低的環(huán)境中，可以放濕。這種濕度的變化將影響到瓦楞紙板強(qiáng)度的變化。例如，在南方梅雨季節(jié)或海運(yùn)過程中，空氣濕度上升，瓦楞紙板含水率相應(yīng)增大，導(dǎo)致瓦楞紙箱強(qiáng)度降低。相反，在北方冬春兩季干燥時(shí)節(jié)，空氣濕度下降，瓦楞紙板含水率也隨之降低，從而使紙箱強(qiáng)度增大。所以，在設(shè)計(jì)瓦楞紙箱時(shí)，必須注意所使用的時(shí)間、季節(jié)、期限和去向。

測試表明，紙箱抗壓強(qiáng)度隨水份的增加而減少。為了幫助大家推算紙箱在不同含水量時(shí)的抗壓值，我們給大家提供一個(gè)水份與抗壓關(guān)系對照表，詳見表六。

表六、水份含量與抗壓關(guān)系對照表

通過這個(gè)參數(shù)表，我們可以推算出紙箱在不同水份含量時(shí)的抗壓值。

P₂=P₁×K_X2/K_X1

其中：

P₂表示水份為X2時(shí)的抗壓強(qiáng)度值

P₁表示水份為X1時(shí)的抗壓強(qiáng)度值

K_X2表示水份為X2時(shí)的抗壓指數(shù)，指數(shù)查表六可得。

K_X1表示水份為X1時(shí)的抗壓指數(shù)，指數(shù)查表六可得。

舉例：有一款水份含量為9%紙箱，測得其空箱抗壓強(qiáng)度為4250N，試推算紙板水份含量為12%的抗壓值。

通過查表可得，紙箱的水份含量為9%時(shí)，此時(shí)K_X1為0.9。P₁為4250N，水份為12%時(shí)，K_X2為0.66，設(shè)水份為12%時(shí)的抗壓強(qiáng)度為P₂，

則P₂= P₁×K_X2/K_X1

=4250×0.66÷0.9

=3117N

則可推知水份為12%時(shí)的抗壓強(qiáng)度為3117N

大量的數(shù)據(jù)分析表明，紙箱的抗壓強(qiáng)度與紙箱周長、紙箱高度及紙箱長寬比存在一定關(guān)系。紙箱周長越長，抗壓強(qiáng)度越高。且紙箱周長與抗壓強(qiáng)度存在一定的換算關(guān)系。

箱高在10-35厘米時(shí)，抗壓隨高度增加而稍有下降。箱高在35-65厘米區(qū)間時(shí)﹐其抗壓強(qiáng)度幾乎不變。箱高大于65厘米之間時(shí)，抗壓隨高度增加而降低。主要原因是高度增加，其不穩(wěn)定性也會相應(yīng)增加。

圖9、紙箱高度對抗壓強(qiáng)度的影響

一般來講，紙箱長寬比在1~1.8的范圍內(nèi)﹐長寬比對抗壓強(qiáng)度的影響僅為±5%。其中長寬比RL=1.2~1.5時(shí),紙箱的抗壓值*高。紙箱長寬比為2﹕1時(shí)，抗壓強(qiáng)度下降約20%，因此設(shè)計(jì)紙箱時(shí)長寬比不宜超過2，否則會造成成本浪費(fèi)。

圖10紙箱長寬比對抗壓強(qiáng)度的影響

紙箱的抗壓強(qiáng)度隨堆碼時(shí)間的延長而降低，這種現(xiàn)象稱為疲勞現(xiàn)象。試驗(yàn)表明，在長期載荷的作用下，只要經(jīng)歷一個(gè)月的時(shí)間，紙箱的抗壓強(qiáng)度就會下降30%，在經(jīng)歷一年后，其抗壓強(qiáng)度就只有初始值的50%。在設(shè)計(jì)紙箱材質(zhì)時(shí)，對流通時(shí)間較長的紙箱應(yīng)提高其**系數(shù)。

紙箱堆碼方式也對紙箱的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生一定影響。紙箱豎坑方向承受的壓力大大超過橫坑方向，紙箱堆碼時(shí)應(yīng)保持豎坑方向受壓。從試驗(yàn)結(jié)果來看，紙箱的箱角部位承受的壓力*高，離箱角越遠(yuǎn)，承壓力越低。因此紙箱在堆碼時(shí)應(yīng)盡量保持箱角與箱角對齊疊放。

圖11、紙箱強(qiáng)度分布圖

常見的紙箱堆碼方式有三種：磚砌式、上下平行式及風(fēng)車式（見圖12）。此三種方式中，上下平行式堆碼有利于保持箱角充分受壓，因而*為合理。而磚砌式及風(fēng)車式則應(yīng)盡量避免。

圖12紙箱堆碼方式

部分紙箱上有通氣孔、手挽孔等，這些開孔也會對紙箱的抗壓造成重大影響。試驗(yàn)表明，開孔越大，抗壓強(qiáng)度減損越大；開孔離頂、底部越近，離中心往左右越遠(yuǎn)，抗壓強(qiáng)度越低；開對稱孔比開不對稱孔的抗壓強(qiáng)度減損要小。

一般來說，側(cè)面各1個(gè)手挽使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低20%，兩側(cè)面及正面各1個(gè)手挽使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低30%。有些工廠在紙箱內(nèi)壁開孔部位貼一層加強(qiáng)卡，這樣不僅可以降低開孔給抗壓強(qiáng)度造成的影響，同時(shí)還可以防止手挽部位受力時(shí)發(fā)生破損，可謂一舉兩得。

紙箱的印刷工藝對抗壓強(qiáng)度的影響也不容忽視。印刷面積、印刷形狀及印刷位置對紙箱抗壓強(qiáng)度的影響程度各不相同?？偟膩碚f，印刷面積愈大，紙箱抗壓強(qiáng)度的降低比率也愈大。滿版實(shí)地，塊狀及長條狀印刷對抗壓強(qiáng)度的影響比較大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免。就紙箱印刷位置而言，印刷在正側(cè)嘜中間部位較邊緣部位的抗壓高。

圖13、紙箱印刷位置對抗壓強(qiáng)度的影響

大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，單色印刷使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低6~8%，雙色及三色印刷使紙箱的抗壓強(qiáng)度降低10-15%，四色套印及整版面實(shí)地印刷使紙箱抗壓強(qiáng)度下降約20%。對于多色印刷，采取先印刷，再覆面模切的預(yù)印加工工藝可以有效降低紙箱因印刷而造成抗壓強(qiáng)度減損的幅度。

紙箱在進(jìn)行模切加工過程中，由于受到外部重壓，紙箱的坑形會受到不同程度的損害，因而抗壓強(qiáng)度也會下降。比較而言，平壓平模切對抗壓影響較小，圓壓圓及圓壓平模切對抗壓影響則大一些。譬如與印刷機(jī)連動的弧形啤切，可導(dǎo)致紙箱抗壓強(qiáng)度減少25%以上。

許多紙箱的內(nèi)部還包括EPE、紙塑等內(nèi)襯件，紙箱內(nèi)裝入內(nèi)襯件后，其抗壓強(qiáng)度會提高。但內(nèi)襯件的設(shè)計(jì)對抗壓提高的幅度也不一樣。內(nèi)襯件設(shè)計(jì)成直角比設(shè)計(jì)成圓角更有利于提高抗壓強(qiáng)度。

圖14、紙箱內(nèi)襯件

目前推算公式很多，但凱里卡特公式經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)*接近真實(shí)值。下面是其簡化公式：

BCT＝ f×ECT×Z^1/3

BCT——瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度（單位N）

ECT——瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度（單位N/cm）

Z ——瓦楞紙箱的周長(cm)

f ——楞型紙箱相關(guān)常數(shù)

表6、瓦楞紙箱常數(shù)f

例如，AB型瓦楞紙箱凱里卡特公式可表示為

BCT＝ 7.70×ECT× Z^1/3（英制）

BCT＝14.33×ECT×Z^1/3 （公制）

舉例，有一款29英寸的彩電箱，尺寸為904mm*644mm*743mm，楞型為AB楞，邊壓強(qiáng)度為9520N/m,試推算其抗壓值？

推算方法如下：

Z＝（90.4+64.4）×2＝309.6

     f為14.33（常數(shù)f查表6可得）

     BCT=9520 N/m＝95.2 N/cm

代入公式：

     則BCT =14.33×95.2×309.6^1/3

            =9228N

因此，可推算此款紙箱的抗壓值為9228N。

瓦楞紙板的邊壓強(qiáng)度等于組成紙板各層原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度之和，對于坑紙，其環(huán)壓值為原紙環(huán)壓強(qiáng)度乘以對應(yīng)的瓦楞伸長系數(shù)。

單瓦楞紙板﹕Es=(L1+L2+r×F)

雙瓦楞紙板﹕Ed=(L1+L2+L3+r×F+r1×F1)

三瓦楞紙板﹕Et=(L1+L2+L3+L4+r×F+r1×F1+r2×F2)

式中﹕

L1﹑L2﹑L3﹑L4分別為瓦楞紙板面紙、里紙及中隔紙的環(huán)壓強(qiáng)度(N/m)；

r﹑r1﹑r2表示瓦楞伸長系數(shù)（見下表）；

F﹑F1﹑F2表示芯紙的環(huán)壓強(qiáng)度(N/m)；

表七、不同楞型的伸長系數(shù)及紙板厚度

備注：

1、不同瓦線設(shè)備，即使是同一種楞型，由于其瓦楞輥的尺寸不同，瓦楞伸長系數(shù)也存在偏差，所以紙箱企業(yè)在使用表二進(jìn)行推算時(shí)需根據(jù)工廠的設(shè)備情況對伸長系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

2、雙坑、三坑紙板的厚度就是由各單坑厚度簡單相加。

舉例：

有一款K4A紙板﹐用紙配置為230K/130F/160A﹐已知230K的橫向環(huán)壓強(qiáng)度為2208N/m，130F的環(huán)壓為516N/m，160A的環(huán)壓為1328N/m求其邊壓強(qiáng)度。

題解:查表得C瓦楞伸長系數(shù)為r=1.42

根據(jù)公式E_S=(L1+L2+r×F)

=(2208+1328+1.42×516)

=4269N/m

上述公式推算出的抗壓強(qiáng)度為理想狀態(tài)下的推算值，實(shí)際值還要受紙箱工藝和環(huán)境相對溫度的影響，因此需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。如下表所示：

表8、紙箱抗壓強(qiáng)度值修正表

若客戶對紙箱抗壓值及紙箱印刷加工工藝有明確要求，則可以通過抗壓強(qiáng)度推算公式推算出紙箱的邊壓強(qiáng)度，再根據(jù)邊壓強(qiáng)度推算公式反推出滿足客戶抗壓要求的原紙配置。如果客戶僅提供紙箱重量、運(yùn)輸、堆碼及印刷加工工藝等方面的信息，那么我們也可以推算出紙箱的抗壓要求，再根據(jù)抗壓強(qiáng)度推算公式和邊壓強(qiáng)度推算公式反推出紙箱的邊壓強(qiáng)度值，并進(jìn)而確定其用紙配置。

圖15、抗壓強(qiáng)度用紙配置流程圖

紙箱的抗壓強(qiáng)度由紙箱裝箱后的總重量、堆碼層數(shù)和**系數(shù)決定。紙箱抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式如下：

P=G×(n-1)×K

P表示紙箱空箱抗壓

G表示單個(gè)裝箱后的總重量

n表求紙箱裝機(jī)后的堆碼層數(shù)

K表示**系數(shù)

舉例：

一款紙箱裝箱后總重量為15kg、其堆碼層數(shù)規(guī)定為9層，其**系數(shù)設(shè)定為5.5，則其抗壓值應(yīng)為多少？

題解﹕代入公式P=G×(n-1)×K

=15×8×5.5

=660kg

紙箱在流通過程中所受的影響，除了堆碼的重量外，還受堆放時(shí)間﹑溫濕環(huán)境﹑內(nèi)裝物水分﹑振動沖擊等因素的影響，考慮到這些因素都會造成紙箱抗壓強(qiáng)度下降，因此必須設(shè)定一個(gè)**系數(shù)，確保紙箱在各種因素的作用下，抗壓強(qiáng)度下降后仍有足夠的能力承受堆碼在其上面紙箱的重量。

一般來說，內(nèi)裝物可以承受一定的抗壓，且內(nèi)裝物為運(yùn)輸流通過程較簡短的內(nèi)銷品時(shí)，**系數(shù)設(shè)為3~5左右。內(nèi)裝物本身排放出水分，或者內(nèi)裝物為易損的物品，堆碼時(shí)間較長、流通環(huán)節(jié)較多，或者保管條件﹑流通條件惡劣時(shí)，**系數(shù)設(shè)為5~8。

**系數(shù)可以在各種各樣的導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度降低的主要因素確定的前提下，根據(jù)一定的方法計(jì)算出。

1

K=--------------------------------

(1-a)(1-b)(1-c)(1-d)(1-e)···

a:溫濕度變化導(dǎo)致的降低率

b:堆放時(shí)間導(dǎo)致的降低率

c:堆放方法導(dǎo)致的降低率

d:裝卸過程導(dǎo)致的降低率

e:其它

表9、紙箱**系數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)表

舉例：

a:溫濕度變化導(dǎo)致紙箱壓降低率為40%

b:堆放時(shí)間導(dǎo)致的降低率為30%

c:堆碼方法導(dǎo)致的降低率為20%

d:裝卸過程導(dǎo)致的降低率為10%

e:其它因素導(dǎo)致的降低率為10%

則**系數(shù)

1

K=----------------------------------------=3.67

(1-0.4)(1-0.3)(1-0.2)(1-0.1)(1-0.1)

有一款紙箱，紙箱裝貨后總重量為18kg，紙箱*高堆碼層數(shù)為5層，紙箱為單色印刷、兩側(cè)嘜各有一個(gè)手挽，通過貨柜船運(yùn)到美國，要求坑型為BC坑，尺寸為415×324×230CM，請?jiān)O(shè)計(jì)其用紙配置。

題解：

**步：設(shè)定**系數(shù)

因是通過貨柜出口，則設(shè)定溫濕度變化導(dǎo)致紙箱壓降低率為60%，設(shè)定堆放時(shí)間導(dǎo)致的降低率為30%，堆碼方法導(dǎo)致的降低率為20%；裝卸情況未做特殊說明，設(shè)定裝卸過程導(dǎo)致的降低率為20%。

則其**系數(shù)1

K=----------------------------------------=5.6

(1-0.6)(1-0.3)(1-0.2)(1-0.2)

**步：推算抗壓強(qiáng)度

根據(jù)抗壓設(shè)計(jì)公式P=G×(n-1)×K

則該款紙箱的抗壓值應(yīng)為P=18×（5-1）×5.6

=403kg（3955N）

第三步：根據(jù)印刷加工工藝對抗壓強(qiáng)度進(jìn)行修正

因紙箱為單色印刷、兩邊各打一手挽，所以需對推算的抗壓強(qiáng)度預(yù)以修正，以補(bǔ)償印刷加工工藝給抗壓帶來的減損。根據(jù)《紙箱抗壓強(qiáng)度值修正表》，單色印刷使抗壓減少6%，手挽使抗壓減少20%，則紙箱抗壓強(qiáng)度應(yīng)設(shè)定為：

3955×（1+26%）=4983N

第四步：根據(jù)抗壓強(qiáng)度推算公式反推出紙板邊壓強(qiáng)度

根據(jù)尺寸可知周長為147.8cm，根據(jù)表6查知常數(shù)f為13.54，已知紙箱抗壓要求為3955N。

根據(jù)紙箱抗壓推算公式：

BCT＝f×ECT×Z^1/3

則ECT＝BCT/（13.54×Z^1/3）（ECT指邊壓強(qiáng)度、BCT指紙箱抗壓、f 為常數(shù)，查表可得）

ECT=3955/（13.54×147.8^1/3）

= 55.25N/cm=5525N/m

則紙板的用紙配置必須達(dá)到10135N/m的邊壓才能滿足該款紙箱的要求。

第五步：*后確定合理的用紙配置

根據(jù)邊壓強(qiáng)度公式，紙板的楞型，并結(jié)合工廠原紙的橫向環(huán)壓強(qiáng)度參數(shù)確定*合理的用紙配置，在此不作例舉。

（文章來源：包裝地帶）