瓦楞紙箱的用紙與配料

 

瓦楞紙箱因為輕巧便利、綠色環(huán)保、強度適當、成本低廉、運輸和銷售功能強等優(yōu)勢，讓愈來愈多的人們青睞，被越來越多的企業(yè)接受；瓦楞紙箱用紙和配料問題，也受到制造商和使用商的日益關(guān)注。

 

瓦楞紙箱的用紙問題

瓦楞紙箱的用紙，是由其用途確定的。瓦楞紙箱的用途，大致可分為以下幾種：一種是用于重型商品運輸包裝，屬于重型瓦楞紙箱；另一種是用于一般商品運輸包裝，屬于普通瓦楞紙箱；此外，由于當前許多商品包裝紙箱的功能兼顧運輸和銷售，已經(jīng)與紙盒難以區(qū)分，所以衍生出輕型瓦楞紙箱的概念。

重型瓦楞紙箱的用紙

重型瓦楞紙箱的制造和使用，可參考GB/T 16717-1996《包裝容器 重型瓦楞紙箱》，重型瓦楞紙箱的用紙，可參照GB/T 16718-1996《包裝材料 重型瓦楞紙板》使用，如表1所示：

表1 重型瓦楞紙箱紙張材料的定量及質(zhì)量要求

由于近幾年國產(chǎn)高檔瓦楞紙和?？垼?span>AA級和AAA級）的逐漸普及使用，重型瓦楞紙箱的用紙定量也發(fā)生了一些變化。比如，海山紙業(yè)150g/m2AAA級高強瓦楞紙，橫向環(huán)壓指數(shù)達到10.0N*m/g以上（一般達到11.0N*m/g），完全能替代GB/T 13023中規(guī)定的180g/m2A級瓦楞紙；280g/m2玖龍優(yōu)質(zhì)?？埬推浦笖?shù)達到3.3KPa*m2/g以上(一般可達到3.6KPa*m2/g)，完全能替代GB/T 13024中規(guī)定的360g/m2A級箱板紙。

普通瓦楞紙箱的用紙

普通瓦楞紙箱的制造和使用，可參考GB/T 6543-1986《瓦楞紙箱》和GB/T 6544-1999《包裝材料 瓦楞紙板》；普通瓦楞紙箱的用紙，可參照GB/T 13023-1991《瓦楞原紙》、GB/T 13024-2003《箱紙板》和QB/T 1011-1981《涂布白紙板》使用。值得一提的是，出口商品運輸包裝瓦楞紙箱的用紙，可參考中華人民共和國出入境檢驗檢疫行業(yè)標準SN/T 1025-2001《出口商品運輸包裝瓦楞紙箱用紙檢驗規(guī)程》，如表2、表3和表4所示：

表2 出口商品運輸包裝瓦楞紙箱用箱紙板的物理性能指標

表3 出口商品運輸包裝瓦楞紙箱用白紙板的物理性能指標

表4 出口商品運輸包裝瓦楞紙箱用瓦楞原紙的物理性能指標

輕型瓦楞紙箱的用紙

輕型瓦楞紙箱，主要是指面紙、里紙和芯紙的定量不超過150g/m2、瓦楞紙的定量不超過125g/m2的瓦楞紙箱。輕型瓦楞紙箱大多由雙面單瓦楞紙板制造，并多采用B型、E型、O型等微瓦楞結(jié)構(gòu)，所以與瓦楞紙盒沒有明顯的界限。

 

瓦楞紙箱的配料問題

瓦楞紙箱的配料，對紙箱使用商來說，是根據(jù)保護、美化內(nèi)包裝商品的要求推定的，而對紙箱制造商來說，則是根據(jù)紙箱使用商的要求制定的。紙箱使用商對瓦楞紙箱的要求，一般可分為如表5所示的六種情況（對面紙顏色、等級要求等情況在此不探討，可參考這六種情況）：

表5 瓦楞紙箱使用商對瓦楞紙箱的要求

紙箱制造商根據(jù)紙箱使用商對瓦楞紙箱的要求進行配料，必須將質(zhì)量與成本統(tǒng)籌考慮，在保證質(zhì)量的前提下努力追求地成本。以下用實例說明怎樣進行合理配料。

第1種情況：紙箱使用商僅對紙箱抗壓強度提出要求

這種情況比較普遍，因為抗壓強度直接影響商品外包裝紙箱運輸和貯存堆碼性能。由于紙箱在運輸或貯存過程中，內(nèi)裝物品可能承擔(dān)一部分甚至大部分重量，也可能不承擔(dān)重量，所以，不同的內(nèi)裝物品對紙箱的要求可能有較大的差別，包裝設(shè)計中一般指的是空箱抗壓強度。配料時，要將紙箱的抗壓強度轉(zhuǎn)化為紙板的邊壓強度，再根據(jù)邊壓強度選擇合適原紙。

【實例1】××醫(yī)藥外包裝紙箱為AB型雙瓦楞紙箱，外尺寸為450×300×310，要求空箱抗壓強度不低于300公斤，如何配紙？

【解答】根據(jù)紙箱外尺寸得到紙箱周長Z＝（450＋300）×2＝1500mm＝1.5m

AB型瓦楞紙板的厚度d不少于7.0 mm=0.007m

紙箱空箱抗壓強度P＝300×9.807＝2942.1N

所以根據(jù)Makee公式得到瓦楞紙板的邊壓強度為 E＝P/（5.874×(Z×d)1/2）＝4890N/m

根據(jù)瓦楞紙板邊壓強度得到典型的配料如下表：

 

第2種情況：紙箱使用商僅對紙箱耐破強度或（和）戳穿強度提出要求

這種情況多見于玻璃瓶裝啤酒、聚酯瓶裝可樂等飲料以及大型家電等產(chǎn)品的包裝。啤酒紙箱、可樂紙箱因箱內(nèi)玻璃瓶、聚酯瓶承擔(dān)了絕大部分堆碼壓力，所以抗壓要求不高；大型家電例如冰箱等產(chǎn)品，因為一般不存在堆碼，所以對抗壓無要求。但是，這類紙箱往往對耐破強度或（和）戳穿強度提出要求，以防止運輸過程中的沖擊造成箱壁破損。

【實例2】××瓶裝啤酒包裝紙箱為B型單瓦楞紙箱，要求耐破強度不低于7Kgf/cm2。如何配紙？

【解答】7Kgf/cm2＝686KPa

典型配料如下：

面紙150g/m2白卡紙，耐破指數(shù)2.6KPa×m2/g；

里紙150g/m2普通箱紙板，耐破指數(shù)2.2KPa*m2/g；95g/m2 A等瓦楞紙。

 

第3種情況：紙箱使用商對紙箱抗壓強度、耐破強度、邊壓強度提出要求

這種情況目前越來越多。紙箱使用商將紙箱的要求用量化的方式表達，使紙箱質(zhì)量便于控制。

【實例3】某種出口重型包裝紙箱為AAA型三瓦楞紙箱，要求耐破強度不低于700 lbs/in2，邊壓強度不低于150 lbs/in，如何配紙？

【解答】耐破強度BST＝700 lbs/in2＝4827 KPa

邊壓強度ECT＝150 lbs/in＝26270N/m

典型配料如下：

面紙和里紙420g/m2國產(chǎn)優(yōu)等牛皮箱紙板，耐破指數(shù)3.0KPa×m2/g，環(huán)壓指數(shù)11.5N×m/g；

兩層夾芯337g/m2楓葉?？?，耐破指數(shù)3.8KPa*m2/g，環(huán)壓指數(shù)11.5N*m/g；

三層瓦楞為180g/m2高強瓦楞紙，環(huán)壓指數(shù)11.0N*m/g。

強度計算如下（已知A型楞楞率為1.532）：

BST＝(3.0×420×2＋3.8×337×2)×0.95＝4827 KPa

ECT＝11.5×420×2＋11.5×337×2＋11.0×180×1.532×3＝26510 N/m

 

第4種情況：紙箱使用商對紙箱抗壓強度、耐破強度、戳穿強度和紙板厚度提出要求

這種情況下，首先要根據(jù)厚度要求確定紙板的楞型組合，再進行強度估算。

【實例4】化纖出口包裝紙箱要求耐破強度不低于1300 KPa，邊壓強度不低于7500 N/m，紙箱箱壁厚度不低于7.0mm，紙箱交貨水分(10.0±2.0)%，如何配紙？

【解答】不同楞型瓦楞的楞高和楞率、紙板厚度見下表：

因為制箱過程中印刷、模切等工序會造成紙板厚度損失，所以成箱后紙板厚度一般認為等于楞高或楞高之和。根據(jù)要求，選擇楞型為AB型，才能滿足要求。

典型配料如下：

面紙和里紙175g/m2一等牛皮箱紙板，耐破指數(shù)3.1KPa×m2/g，環(huán)壓指數(shù)9.0N×m/g；

夾芯和A楞140g/m2A等瓦楞紙，耐破指數(shù)2.1KPa×m2/g，環(huán)壓指數(shù)8.5N×m/g；

B楞120g/m2A等瓦楞紙，環(huán)壓指數(shù)8.0N×m/g

強度計算如下（已知A楞楞率為1.55, B楞楞率為1.36）：

BST＝（3.1×175×2＋2.1×140）×0.95＝1310 KPa

ECT＝9.0×175×2＋8.5×140×（1＋1.55）＋8.0×120×1.36＝7490 N/m

 

第5種情況：紙箱使用商對紙箱抗壓強度、耐破強度、戳穿強度和紙箱重量提出要求

這種情況多見于標準計量包裝紙箱。首先要根據(jù)紙箱重量M要求確定紙板定量W，再根據(jù)強度要求進行強度估算。

例如，0201類紙箱具體配料步驟如下：

第一步，將紙箱內(nèi)尺寸x或外尺寸X0換算成制造尺寸X:   X=x＋e＝ X0－f

同時，搖蓋長度D適當調(diào)整： D＝ B1/2＋j

式中，e、 f和j均為尺寸修正系數(shù)，如表6所示：

表6 紙箱尺寸修正系數(shù)表

**步，根據(jù)制造尺寸計算紙箱展開后，箱面和箱蓋以及搭接舌的面積之和S:

S＝2（L+B）（2D＋H）＋m×H－6k×D

式中，L、B、H——分別為制造尺寸長寬高

D——為搖蓋長度

M——搭接舍寬度，一般單瓦楞紙箱為35～40mm，雙瓦楞紙箱為45～50mm

K——為開槽寬度，一般為5mm，一般紙箱為簡便計算，省去搭接舍面積以及開槽去除的面積。

第三步，計算紙板定量W：W＝M/Sz

第四步，根據(jù)紙板定量W，確定紙箱原紙的定量之和W0： W0＝W－z

式中，z為粘合劑干重，一般單面機涂膠量干重為4～6g/m2，復(fù)合機涂膠量干重為6～8g/m2。

第五步，參考8月刊登的《瓦楞紙箱的原料選擇與成本核算》一文介紹的方法，確定合適的原紙組合。

【實例5】某款商品返銷德國，商品包裝紙箱為0201型，包裝紙箱外尺寸為560×410×345，紙箱重量1.085Kg，偏差±2%,內(nèi)裝物重量17.0 Kg，耐破強度不低于15Kgf/cm2。此外信息如下表：

試問紙盒如何配紙？

【解答】首先，將紙箱外尺寸轉(zhuǎn)化為紙箱制造尺寸，如表所示（以A、C 、AB和 BC型瓦楞紙箱為例）。

其次，計算紙箱展開后，箱面和箱蓋以及搭接舌的面積之和S，見表。

再次，計算紙板定量W，見表。

第四，根據(jù)紙板定量W，確定紙箱原紙的定量之和W0，見表。

第五，計算紙箱的**系數(shù)：裝箱后入貨柜，走海運出口，紙箱抗壓強度下降60%；紙箱堆碼1-2個月，紙箱抗壓強度下降30%；裝箱后角對角平行式堆碼，紙箱抗壓強度下降5%；

雖經(jīng)多次裝卸，但裝卸時對紙箱撞擊很少，紙箱抗壓強度下降20%，使用防水耐潮型膠粘劑，紙箱抗壓強度上升10%；。所以紙箱的**系數(shù)

K0＝1/（1－60%）（1-30%）（1-5%）（1-20%）（1+10%）＝4.27

單色印刷, 紙箱抗壓強度下降6%，所以修正后的紙箱**系數(shù)K=(1+6%)K0=4.5

第六，計算紙箱的抗壓強度：紙箱毛重G=17.0+1.085=18.085Kg，紙箱堆碼層數(shù)N=7，于是

紙箱抗壓強度：P＝KG（N－1）＝4.5×18.085×9.807×（7－1）＝4790N

紙箱周長：Z＝2×（0.560＋0.410）＝1.94m

根據(jù)Makee公式，紙箱邊壓強度：ECT＝P/（5.874×(Z×d)1/2）

采用不同楞型，因為成箱后紙板厚度不同，所以得到不同的紙板邊壓強度ECT，結(jié)合紙板原紙定量W0，得到相應(yīng)的ECT/ W0，詳見下表：

若ECT/ W0>12.0，一般無法配置。所以，須將C型選擇剔除。紙箱用料典型配置如下表：

因為紙箱耐破強度不低于15Kgf/cm2＝1470KPa，所以該紙箱采用A型或AB型瓦楞紙板生產(chǎn)比較合適，BC型瓦楞紙板因邊壓強度偏低，不予采納。

第6種情況：紙箱使用商對紙箱抗壓強度、耐破強度、戳穿強度、厚度和紙箱重量提出要求

這種情況較為少見。以實例5為例，若用戶提出紙板厚度不低于7mm，則只能采用AB型瓦楞紙板生產(chǎn)紙箱，使用配置：

面紙150 g/m2優(yōu)質(zhì)?？?，環(huán)壓強度240N，耐破強度600KPa；

里紙125 g/m2楓葉?？ǎh(huán)壓強度190N，耐破強度625KPa；

夾芯和瓦楞120 g/m2 AAA級高強瓦楞紙，環(huán)壓強度165N，耐破強度360 KPa