C型瓦楞纸板设计的试验研究

焦仁宝++王桂莲++张秀华++房平阳

摘 要：对瓦楞纸板的成形设计提出了一种新的优化设计方法。以正交试验方法设计试验方案，边压强度为试验指标，并研究了影响C型瓦楞纸板强度的因素。正交试验和方差分析结果表明，试验因素对C型瓦楞纸板强度的影响程度大小依次为瓦楞芯纸的定量、楞型、楞数和楞高，得出了不同参数对C型瓦楞纸板强度的影响规律。优化后的最佳组合参数为A2B2C3D1，即楞瓦楞芯纸定量为110 g/m2、楞型为UV型、楞数为43个/30 cm和楞高为3.4 mm。

关键词：瓦楞纸板 成形设计 正交试验 边压强度

中图分类号：TB484 文献标识码：A 文章编号：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

瓦楞纸板具有环境友好性、取材便利性和生产加工工艺成熟性等优点被广泛地应用于瓦楞纸箱上[1]。瓦楞纸箱是由瓦楞纸板经过模压折叠而成形，而瓦楞纸板则是由面纸板和瓦楞芯纸通过胶粘剂黏结而成。在使用瓦楞纸箱的过程中许多科研工作者发现瓦楞纸箱在纸箱上端的中部以外凸的方式损坏失效。造成这样的结果，主要是由瓦楞纸板的结构造成的[2]。刘晔对三层瓦楞纸板的强度特性进行系统的研究与分析，给出了应力-应变曲线的非线性数学模型[3-4]。李厚民研究了瓦楞纸板和蜂窝纸板组合结构的压缩特性和缓冲特性曲线[5]。刘义翔应用ADAMS软件建立了瓦楞纸板缓冲包装系统的动力学模型，对刚度特性、阻尼特性、连续冲击载荷条件下的应力分布等进行了分析与研究工作[6]。在产品的运输包装和缓冲衬垫结构设计中，瓦楞纸板的强度是保护产品不受破损的关键性因素。因此，研究和优化瓦楞纸板成形结构参数是非常必要的工作，对瓦楞芯纸的质量进行研究，以便合理地选纸和配纸，对于提高瓦楞纸板的质量和强度，控制瓦楞纸板的成本有着重要的意义。从而达到节省财力和节约资源的目的。

1 试验材料及方法

1.1 试样的制备

试验材料来源于佳木斯天意包装材料有限公司，芯纸是由半化学浆、本色磨木浆、草浆抄造。忽略淀粉胶层的厚度，涂胶冷压后的瓦楞纸板的平均厚度为0.56 mm。然后分别按纵向和横向截取，制取152×12.7 mm的试验试样，试样长边与纸页纵向平行（见图1）。

1.2 试验方法

试样在测试前，需置于温度（23±1） ℃、相对湿度（50±2）%的环境条件下进行温湿度处理24 h，使试样与规定的温度、相对湿度的大气之间达到水分含量平衡，瓦楞原纸瓦楞边压强度的测定按TAPPI T824om-93瓦楞原纸的瓦楞边压强度进行。在长春电子试验机上进行，加载速度，试验重复4次。

2 试验方案的设计

2.1 试验因素的确定

瓦楞原纸定量的高低是影响瓦楞纸板强度的主要因素，实践证明，同材质的原纸定量越高其边压强度越高，所生产的瓦楞纸板的边压强度也就越高。不同的楞型具有不同的缓冲特性，承受冲击和吸收振动能量亦不同。为此，选择瓦楞纸板芯纸定量（A）、楞型（B）、楞数（C）、楞高（D）作为试验因素。并按照L9（34）正交表安排试验。因素水平见表1。其他参数为：室内温度为23 ℃，相对湿度为50%。

2.2 试验指标

瓦楞纸箱用于产品包装时，要求其防止被压溃，失去刚性。大量的研究表明，瓦楞纸箱的强度主要取决于瓦楞纸板的边压强度，而边压强度与瓦楞原纸的强度及楞型等有关，瓦楞边压强度则比环压强度更贴近于瓦楞纸板的边压强度，可以说，瓦楞原纸的瓦楞边压强度也就是瓦楞纸的边压强度。国内外在为瓦楞纸板的强度设计而进行的试验中，更倾向于采用此项性能作为试验的指标，即。

4 结语

（1）试验因素对C型瓦楞纸板强度的影响程度大小依次为瓦楞芯纸的定量、楞型、楞数和楞高，得出了不同参数对C型瓦楞纸板强度的影响规律。

（2）优化后的最佳组合参数为A2B2C3 D1，即楞瓦楞芯纸定量为110 g/m2、楞型为UV型、楞数为43个/30 cm和楞高为3.4 mm。

参考文献

[1] 鄂玉萍，张新昌.瓦楞纸板结构件承载性能研究[J].包装工程，2008，29（1）：66-68.

[2] 赵振，陈黎敏.瓦楞纸板和蜂窝纸板的力学性能研究[J].包装工程，2005，26（3）：5-7.

[3] 刘哗，王振林，周建伟，等.三重组合瓦楞纸板压缩承载规律的实验研究[J].包装工程，2003，24（3）：43-45.

[4] 刘哗，王振林，高德，等.三重组合瓦楞纸板静态平压性能的理论建模[J].包装工程，2004，25（5）：162-164.

[5] 李厚民，朱若燕，周金枝，等.蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构的缓冲特性[J]. 湖北工业大学学报，2005，20（5）：110-112.

[6] 刘义翔，高德，刘哗.基于ADAMS软件瓦楞纸板缓冲性能的动力学仿真研究[J].包装工程，2002，23（4）：127-129.

摘 要：对瓦楞纸板的成形设计提出了一种新的优化设计方法。以正交试验方法设计试验方案，边压强度为试验指标，并研究了影响C型瓦楞纸板强度的因素。正交试验和方差分析结果表明，试验因素对C型瓦楞纸板强度的影响程度大小依次为瓦楞芯纸的定量、楞型、楞数和楞高，得出了不同参数对C型瓦楞纸板强度的影响规律。优化后的最佳组合参数为A2B2C3D1，即楞瓦楞芯纸定量为110 g/m2、楞型为UV型、楞数为43个/30 cm和楞高为3.4 mm。

关键词：瓦楞纸板 成形设计 正交试验 边压强度

中图分类号：TB484 文献标识码：A 文章编号：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

瓦楞纸板具有环境友好性、取材便利性和生产加工工艺成熟性等优点被广泛地应用于瓦楞纸箱上[1]。瓦楞纸箱是由瓦楞纸板经过模压折叠而成形，而瓦楞纸板则是由面纸板和瓦楞芯纸通过胶粘剂黏结而成。在使用瓦楞纸箱的过程中许多科研工作者发现瓦楞纸箱在纸箱上端的中部以外凸的方式损坏失效。造成这样的结果，主要是由瓦楞纸板的结构造成的[2]。刘晔对三层瓦楞纸板的强度特性进行系统的研究与分析，给出了应力-应变曲线的非线性数学模型[3-4]。李厚民研究了瓦楞纸板和蜂窝纸板组合结构的压缩特性和缓冲特性曲线[5]。刘义翔应用ADAMS软件建立了瓦楞纸板缓冲包装系统的动力学模型，对刚度特性、阻尼特性、连续冲击载荷条件下的应力分布等进行了分析与研究工作[6]。在产品的运输包装和缓冲衬垫结构设计中，瓦楞纸板的强度是保护产品不受破损的关键性因素。因此，研究和优化瓦楞纸板成形结构参数是非常必要的工作，对瓦楞芯纸的质量进行研究，以便合理地选纸和配纸，对于提高瓦楞纸板的质量和强度，控制瓦楞纸板的成本有着重要的意义。从而达到节省财力和节约资源的目的。

1 试验材料及方法

1.1 试样的制备

试验材料来源于佳木斯天意包装材料有限公司，芯纸是由半化学浆、本色磨木浆、草浆抄造。忽略淀粉胶层的厚度，涂胶冷压后的瓦楞纸板的平均厚度为0.56 mm。然后分别按纵向和横向截取，制取152×12.7 mm的试验试样，试样长边与纸页纵向平行（见图1）。

1.2 试验方法

试样在测试前，需置于温度（23±1） ℃、相对湿度（50±2）%的环境条件下进行温湿度处理24 h，使试样与规定的温度、相对湿度的大气之间达到水分含量平衡，瓦楞原纸瓦楞边压强度的测定按TAPPI T824om-93瓦楞原纸的瓦楞边压强度进行。在长春电子试验机上进行，加载速度，试验重复4次。

2 试验方案的设计

2.1 试验因素的确定

瓦楞原纸定量的高低是影响瓦楞纸板强度的主要因素，实践证明，同材质的原纸定量越高其边压强度越高，所生产的瓦楞纸板的边压强度也就越高。不同的楞型具有不同的缓冲特性，承受冲击和吸收振动能量亦不同。为此，选择瓦楞纸板芯纸定量（A）、楞型（B）、楞数（C）、楞高（D）作为试验因素。并按照L9（34）正交表安排试验。因素水平见表1。其他参数为：室内温度为23 ℃，相对湿度为50%。

2.2 试验指标

瓦楞纸箱用于产品包装时，要求其防止被压溃，失去刚性。大量的研究表明，瓦楞纸箱的强度主要取决于瓦楞纸板的边压强度，而边压强度与瓦楞原纸的强度及楞型等有关，瓦楞边压强度则比环压强度更贴近于瓦楞纸板的边压强度，可以说，瓦楞原纸的瓦楞边压强度也就是瓦楞纸的边压强度。国内外在为瓦楞纸板的强度设计而进行的试验中，更倾向于采用此项性能作为试验的指标，即。

4 结语

（1）试验因素对C型瓦楞纸板强度的影响程度大小依次为瓦楞芯纸的定量、楞型、楞数和楞高，得出了不同参数对C型瓦楞纸板强度的影响规律。

（2）优化后的最佳组合参数为A2B2C3 D1，即楞瓦楞芯纸定量为110 g/m2、楞型为UV型、楞数为43个/30 cm和楞高为3.4 mm。

参考文献

[1] 鄂玉萍，张新昌.瓦楞纸板结构件承载性能研究[J].包装工程，2008，29（1）：66-68.

[2] 赵振，陈黎敏.瓦楞纸板和蜂窝纸板的力学性能研究[J].包装工程，2005，26（3）：5-7.

[3] 刘哗，王振林，周建伟，等.三重组合瓦楞纸板压缩承载规律的实验研究[J].包装工程，2003，24（3）：43-45.

[4] 刘哗，王振林，高德，等.三重组合瓦楞纸板静态平压性能的理论建模[J].包装工程，2004，25（5）：162-164.

[5] 李厚民，朱若燕，周金枝，等.蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构的缓冲特性[J]. 湖北工业大学学报，2005，20（5）：110-112.

[6] 刘义翔，高德，刘哗.基于ADAMS软件瓦楞纸板缓冲性能的动力学仿真研究[J].包装工程，2002，23（4）：127-129.

摘 要：对瓦楞纸板的成形设计提出了一种新的优化设计方法。以正交试验方法设计试验方案，边压强度为试验指标，并研究了影响C型瓦楞纸板强度的因素。正交试验和方差分析结果表明，试验因素对C型瓦楞纸板强度的影响程度大小依次为瓦楞芯纸的定量、楞型、楞数和楞高，得出了不同参数对C型瓦楞纸板强度的影响规律。优化后的最佳组合参数为A2B2C3D1，即楞瓦楞芯纸定量为110 g/m2、楞型为UV型、楞数为43个/30 cm和楞高为3.4 mm。

关键词：瓦楞纸板 成形设计 正交试验 边压强度

中图分类号：TB484 文献标识码：A 文章编号：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

瓦楞纸板具有环境友好性、取材便利性和生产加工工艺成熟性等优点被广泛地应用于瓦楞纸箱上[1]。瓦楞纸箱是由瓦楞纸板经过模压折叠而成形，而瓦楞纸板则是由面纸板和瓦楞芯纸通过胶粘剂黏结而成。在使用瓦楞纸箱的过程中许多科研工作者发现瓦楞纸箱在纸箱上端的中部以外凸的方式损坏失效。造成这样的结果，主要是由瓦楞纸板的结构造成的[2]。刘晔对三层瓦楞纸板的强度特性进行系统的研究与分析，给出了应力-应变曲线的非线性数学模型[3-4]。李厚民研究了瓦楞纸板和蜂窝纸板组合结构的压缩特性和缓冲特性曲线[5]。刘义翔应用ADAMS软件建立了瓦楞纸板缓冲包装系统的动力学模型，对刚度特性、阻尼特性、连续冲击载荷条件下的应力分布等进行了分析与研究工作[6]。在产品的运输包装和缓冲衬垫结构设计中，瓦楞纸板的强度是保护产品不受破损的关键性因素。因此，研究和优化瓦楞纸板成形结构参数是非常必要的工作，对瓦楞芯纸的质量进行研究，以便合理地选纸和配纸，对于提高瓦楞纸板的质量和强度，控制瓦楞纸板的成本有着重要的意义。从而达到节省财力和节约资源的目的。

1 试验材料及方法

1.1 试样的制备

试验材料来源于佳木斯天意包装材料有限公司，芯纸是由半化学浆、本色磨木浆、草浆抄造。忽略淀粉胶层的厚度，涂胶冷压后的瓦楞纸板的平均厚度为0.56 mm。然后分别按纵向和横向截取，制取152×12.7 mm的试验试样，试样长边与纸页纵向平行（见图1）。

1.2 试验方法

试样在测试前，需置于温度（23±1） ℃、相对湿度（50±2）%的环境条件下进行温湿度处理24 h，使试样与规定的温度、相对湿度的大气之间达到水分含量平衡，瓦楞原纸瓦楞边压强度的测定按TAPPI T824om-93瓦楞原纸的瓦楞边压强度进行。在长春电子试验机上进行，加载速度，试验重复4次。

2 试验方案的设计

2.1 试验因素的确定

瓦楞原纸定量的高低是影响瓦楞纸板强度的主要因素，实践证明，同材质的原纸定量越高其边压强度越高，所生产的瓦楞纸板的边压强度也就越高。不同的楞型具有不同的缓冲特性，承受冲击和吸收振动能量亦不同。为此，选择瓦楞纸板芯纸定量（A）、楞型（B）、楞数（C）、楞高（D）作为试验因素。并按照L9（34）正交表安排试验。因素水平见表1。其他参数为：室内温度为23 ℃，相对湿度为50%。

2.2 试验指标

瓦楞纸箱用于产品包装时，要求其防止被压溃，失去刚性。大量的研究表明，瓦楞纸箱的强度主要取决于瓦楞纸板的边压强度，而边压强度与瓦楞原纸的强度及楞型等有关，瓦楞边压强度则比环压强度更贴近于瓦楞纸板的边压强度，可以说，瓦楞原纸的瓦楞边压强度也就是瓦楞纸的边压强度。国内外在为瓦楞纸板的强度设计而进行的试验中，更倾向于采用此项性能作为试验的指标，即。

4 结语

（1）试验因素对C型瓦楞纸板强度的影响程度大小依次为瓦楞芯纸的定量、楞型、楞数和楞高，得出了不同参数对C型瓦楞纸板强度的影响规律。

（2）优化后的最佳组合参数为A2B2C3 D1，即楞瓦楞芯纸定量为110 g/m2、楞型为UV型、楞数为43个/30 cm和楞高为3.4 mm。

参考文献

[1] 鄂玉萍，张新昌.瓦楞纸板结构件承载性能研究[J].包装工程，2008，29（1）：66-68.

[2] 赵振，陈黎敏.瓦楞纸板和蜂窝纸板的力学性能研究[J].包装工程，2005，26（3）：5-7.

[3] 刘哗，王振林，周建伟，等.三重组合瓦楞纸板压缩承载规律的实验研究[J].包装工程，2003，24（3）：43-45.

[4] 刘哗，王振林，高德，等.三重组合瓦楞纸板静态平压性能的理论建模[J].包装工程，2004，25（5）：162-164.

[5] 李厚民，朱若燕，周金枝，等.蜂窝纸板与瓦楞纸板组合结构的缓冲特性[J]. 湖北工业大学学报，2005，20（5）：110-112.

[6] 刘义翔，高德，刘哗.基于ADAMS软件瓦楞纸板缓冲性能的动力学仿真研究[J].包装工程，2002，23（4）：127-129.