原紙價(jià)格飛漲，包裝印刷廠(chǎng)很難各下游傳導激增的原材料成本，不少企業(yè)只得尋求內部挖潛，爭取獲得喘息的機會(huì )。那么，對紙箱廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，如果做好科學(xué)的原紙配置，盡量減少質(zhì)量過(guò)剩和客戶(hù)退貨，就顯得尤其重要。

以下是包小編為業(yè)內人士提供的紙箱強度設計及配紙的技巧。

瓦楞紙箱的強度（抗壓強度和堆碼強度）既是評價(jià)瓦楞紙箱的重要指標，又是設計瓦楞紙箱的重要條件。

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

a、原紙強度——內面紙、外面紙、瓦楞芯紙的環(huán)壓強度（RCT）或瓦楞芯紙平壓強度（CMT）；

b、瓦楞楞型——A、B、C、E等；

c、瓦楞紙板種類(lèi)——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(lèi)是在設計與制造瓦楞紙箱過(guò)程中人為影響的可變因素，在設計與制造過(guò)程中可以設法避免，包括：

a、箱型（尺寸比例）；

b、印刷面積與印刷設計；

c、開(kāi)孔面積與開(kāi)孔位置；

d、瓦楞紙箱制造技術(shù)；

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

瓦楞楞型對紙板強度的影響，從下表中看出，抗壓強度與變形量的排列順序為：A>C>B>E。

表5、瓦楞楞型對紙板強度的影響

所以在設計瓦楞紙箱時(shí)，如果B型瓦楞抗壓強度足夠，就應優(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度的變化。例如，在南方梅雨季節或海運過(guò)程中，空氣濕度上升，瓦楞紙板含水率相應增大，導致瓦楞紙箱強度降低。相反，在北方冬春兩季干燥時(shí)節，空氣濕度下降，瓦楞紙板含水率也隨之降低，從而使紙箱強度增大。所以，在設計瓦楞紙箱時(shí)，必須注意所使用的時(shí)間、季節、期限和去向。

測試表明，紙箱抗壓強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(jiàn)表六。

表六、水份含量與抗壓關(guān)系對照表

通過(guò)這個(gè)參數表，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)的抗壓強度值

P₁表示水份為X1時(shí)的抗壓強度值

K_X2表示水份為X2時(shí)的抗壓指數，指數查表六可得。

K_X1表示水份為X1時(shí)的抗壓指數，指數查表六可得。

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

通過(guò)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，設水份為12%時(shí)的抗壓強度為P₂，

則P₂= P₁×K_X2/K_X1

=4250×0.66÷0.9

=3117N

則可推知水份為12%時(shí)的抗壓強度為3117N

大量的數據分析表明，紙箱的抗壓強度與紙箱周長(cháng)、紙箱高度及紙箱長(cháng)寬比存在一定關(guān)系。紙箱周長(cháng)越長(cháng)，抗壓強度越高。且紙箱周長(cháng)與抗壓強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厘米區間時(shí)﹐其抗壓強度幾乎不變。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，其不穩定性也會(huì )相應增加。

圖9、紙箱高度對抗壓強度的影響

一般來(lái)講，紙箱長(cháng)寬比在1~1.8的范圍內﹐長(cháng)寬比對抗壓強度的影響僅為±5%。其中長(cháng)寬比RL=1.2~1.5時(shí),紙箱的抗壓值*高。紙箱長(cháng)寬比為2﹕1時(shí)，抗壓強度下降約20%，因此設計紙箱時(shí)長(cháng)寬比不宜超過(guò)2，否則會(huì )造成成本浪費。

圖10紙箱長(cháng)寬比對抗壓強度的影響

紙箱的抗壓強度隨堆碼時(shí)間的延長(cháng)而降低，這種現象稱(chēng)為疲勞現象。試驗表明，在長(cháng)期載荷的作用下，只要經(jīng)歷一個(gè)月的時(shí)間，紙箱的抗壓強度就會(huì )下降30%，在經(jīng)歷一年后，其抗壓強度就只有初始值的50%。在設計紙箱材質(zhì)時(shí)，對流通時(shí)間較長(cháng)的紙箱應提高其**系數。

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

圖11、紙箱強度分布圖

常見(jiàn)的紙箱堆碼方式有三種：磚砌式、上下平行式及風(fēng)車(chē)式（見(jiàn)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(chē)式則應盡量避免。

圖12紙箱堆碼方式

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

一般來(lái)說(shuō)，側面各1個(gè)手挽使紙箱的抗壓強度降低20%，兩側面及正面各1個(gè)手挽使紙箱的抗壓強度降低30%。有些工廠(chǎng)在紙箱內壁開(kāi)孔部位貼一層加強卡，這樣不僅可以降低開(kāi)孔給抗壓強度造成的影響，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度的影響程度各不相同?？偟膩?lái)說(shuō)，印刷面積愈大，紙箱抗壓強度的降低比率也愈大。滿(mǎn)版實(shí)地，塊狀及長(cháng)條狀印刷對抗壓強度的影響比較大，設計時(shí)應盡量避免。就紙箱印刷位置而言，印刷在正側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度的影響

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

紙箱在進(jìn)行模切加工過(guò)程中，由于受到外部重壓，紙箱的坑形會(huì )受到不同程度的損害，因而抗壓強度也會(huì )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。譬如與印刷機連動(dòng)的弧形啤切，可導致紙箱抗壓強度減少25%以上。

許多紙箱的內部還包括EPE、紙塑等內襯件，紙箱內裝入內襯件后，其抗壓強度會(huì )提高。但內襯件的設計對抗壓提高的幅度也不一樣。內襯件設計成直角比設計成圓角更有利于提高抗壓強度。

圖14、紙箱內襯件

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

BCT＝ f×ECT×Z^1/3

BCT——瓦楞紙箱的抗壓強度（單位N）

ECT——瓦楞紙板的邊壓強度（單位N/cm）

Z ——瓦楞紙箱的周長(cháng)(cm)

f ——楞型紙箱相關(guān)常數

表6、瓦楞紙箱常數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。

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

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)壓強度(N/m)；

r﹑r1﹑r2表示瓦楞伸長(cháng)系數（見(jiàn)下表）；

F﹑F1﹑F2表示芯紙的環(huán)壓強度(N/m)；

表七、不同楞型的伸長(cháng)系數及紙板厚度

備注：

1、不同瓦線(xiàn)設備，即使是同一種楞型，由于其瓦楞輥的尺寸不同，瓦楞伸長(cháng)系數也存在偏差，所以紙箱企業(yè)在使用表二進(jìn)行推算時(shí)需根據工廠(chǎng)的設備情況對伸長(cháng)系數進(jìn)行調整。

2、雙坑、三坑紙板的厚度就是由各單坑厚度簡(jiǎn)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求其邊壓強度。

題解:查表得C瓦楞伸長(cháng)系數為r=1.42

根據公式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，因此需根據實(shí)際情況進(jìn)行調整。如下表所示：

表8、紙箱抗壓強度值修正表

若客戶(hù)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(guò)抗壓強度推算公式推算出紙箱的邊壓強度，再根據邊壓強度推算公式反推出滿(mǎn)足客戶(hù)抗壓要求的原紙配置。如果客戶(hù)僅提供紙箱重量、運輸、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，再根據抗壓強度推算公式和邊壓強度推算公式反推出紙箱的邊壓強度值，并進(jìn)而確定其用紙配置。

圖15、抗壓強度用紙配置流程圖

紙箱的抗壓強度由紙箱裝箱后的總重量、堆碼層數和**系數決定。紙箱抗壓強度設計公式如下：

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表求紙箱裝機后的堆碼層數

K表示**系數

舉例：

一款紙箱裝箱后總重量為15kg、其堆碼層數規定為9層，其**系數設定為5.5，則其抗壓值應為多少？

題解﹕代入公式P=G×(n-1)×K

=15×8×5.5

=660kg

紙箱在流通過(guò)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﹑內裝物水分﹑振動(dòng)沖擊等因素的影響，考慮到這些因素都會(huì )造成紙箱抗壓強度下降，因此必須設定一個(gè)**系數，確保紙箱在各種因素的作用下，抗壓強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(lái)說(shuō)，內裝物可以承受一定的抗壓，且內裝物為運輸流通過(guò)程較簡(jiǎn)短的內銷(xiāo)品時(shí)，**系數設為3~5左右。內裝物本身排放出水分，或者內裝物為易損的物品，堆碼時(shí)間較長(cháng)、流通環(huán)節較多，或者保管條件﹑流通條件惡劣時(shí)，**系數設為5~8。

**系數可以在各種各樣的導致抗壓強度降低的主要因素確定的前提下，根據一定的方法計算出。

1

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

(1-a)(1-b)(1-c)(1-d)(1-e)···

a:溫濕度變化導致的降低率

b:堆放時(shí)間導致的降低率

c:堆放方法導致的降低率

d:裝卸過(guò)程導致的降低率

e:其它

表9、紙箱**系數設計參數表

舉例：

a:溫濕度變化導致紙箱壓降低率為40%

b:堆放時(shí)間導致的降低率為30%

c:堆碼方法導致的降低率為20%

d:裝卸過(guò)程導致的降低率為10%

e:其它因素導致的降低率為10%

則**系數

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*高堆碼層數為5層，紙箱為單色印刷、兩側嘜各有一個(gè)手挽，通過(guò)貨柜船運到美國，要求坑型為BC坑，尺寸為415×324×230CM，請設計其用紙配置。

題解：

**步：設定**系數

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

則其**系數1

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

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

**步：推算抗壓強度

根據抗壓設計公式P=G×(n-1)×K

則該款紙箱的抗壓值應為P=18×（5-1）×5.6

=403kg（3955N）

第三步：根據印刷加工工藝對抗壓強度進(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度預以修正，以補償印刷加工工藝給抗壓帶來(lái)的減損。根據《紙箱抗壓強度值修正表》，單色印刷使抗壓減少6%，手挽使抗壓減少20%，則紙箱抗壓強度應設定為：

3955×（1+26%）=4983N

第四步：根據抗壓強度推算公式反推出紙板邊壓強度

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

根據紙箱抗壓推算公式：

BCT＝f×ECT×Z^1/3

則ECT＝BCT/（13.54×Z^1/3）（ECT指邊壓強度、BCT指紙箱抗壓、f 為常數，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到10135N/m的邊壓才能滿(mǎn)足該款紙箱的要求。

第五步：*后確定合理的用紙配置

根據邊壓強度公式，紙板的楞型，并結合工廠(chǎng)原紙的橫向環(huán)壓強度參數確定*合理的用紙配置，在此不作例舉。

（文章來(lái)源：包裝地帶）