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技術(shù)文章

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如何有效運用紙箱抗壓試驗機

隨著工業(yè)的發(fā)展進步，瓦楞紙箱作為包裝材料已受到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。因瓦楞紙箱行業(yè)門檻較低，故競爭異常激烈。紙箱用戶在使用紙箱的過程中暴露出或多或少的質(zhì)量問題，如紙箱堆碼后跨塌、破裂等等造成諸多的負(fù)面影響。因此，已有越來越多的紙箱用戶意識到包裝對產(chǎn)品的保護和產(chǎn)品形象推廣的雙重意義。紙箱用戶在確定產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時已更加專業(yè)化和理性，如：添置測試儀器測評紙箱的關(guān)鍵指標(biāo)……耐破和抗壓力(或堆碼)，綜合研究是否包裝過度(材料設(shè)計過剩)，實現(xiàn)包裝物料的設(shè)計在整個產(chǎn)品制造成本中的優(yōu)化貢獻(xiàn)。
但在產(chǎn)品檢驗過程中，紙箱用戶評定產(chǎn)品是否合格時，往往產(chǎn)生認(rèn)識上的偏差，對產(chǎn)品測試結(jié)果誤判。下文就如何正確認(rèn)識和評定瓦楞紙箱的抗壓力和堆碼試驗，做具體分析、探討，將個人的實踐經(jīng)驗與紙箱企業(yè)和用戶共同分享。

紙箱抗壓力、堆碼測試是否符合要求必須明確兩個標(biāo)準(zhǔn)：檢驗狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)、物理指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

檢驗狀態(tài)分析
包裝行業(yè)通常采用如下兩個包裝物料的檢驗狀態(tài)：
紙箱試樣溫度、濕度分別為(23±2)℃，(50±5)%預(yù)處理24h。
標(biāo)準(zhǔn)來源：SN/T02693-93《出口商品運輸包裝瓦楞紙箱檢驗規(guī)程》。
試驗紙漿、紙和紙板用的標(biāo)準(zhǔn)大氣應(yīng)是相對濕度(50±2)%、溫度(23±1)℃，一般紙預(yù)處理4h，薄紙至少要5～8h，高定量或其他紙種至少要48 h或更長。
標(biāo)準(zhǔn)來源：GB/T10739-1989《紙漿、紙和紙板試樣處理和試驗的標(biāo)準(zhǔn)大氣》
設(shè)定紙箱測試預(yù)處理的目的是使各樣本的纖維組織結(jié)構(gòu)處于均衡穩(wěn)定的狀態(tài)，不至使測試結(jié)果產(chǎn)生過大的差異而影響對紙箱力學(xué)性能的判定。瓦楞紙箱應(yīng)引用第1種預(yù)處理方式。

**抗壓力及堆碼測試探討

概念表述
抗壓力是紙箱對持續(xù)均勻地施加壓力，所達(dá)到的*大的抗壓屈服值。
堆碼(標(biāo)準(zhǔn)名稱-靜載荷堆碼)是在一定的時間內(nèi)(通常是24h)，在紙箱包裝上施加恒定的質(zhì)量，紙箱產(chǎn)生的變形量、損壞情況是否符合要求。
我們可通過測試力值時間圖直觀了解它們的差異：
公式的計算
①**抗壓力
P=K*G*(H/h-1)*9.8
P……抗壓力值 N;
K……劣變系數(shù)(**抗壓系數(shù));
G……單件包裝毛重kg;
H……堆疊高度m.;
h……箱高m. 貯存期小于30天30～100天100天以上備注
劣變系數(shù)1.61.652出口紙箱通常是采用歐美的**抗壓系數(shù)3
注：劣變系數(shù)(強度系數(shù))K根據(jù)所裝貨物和貯存條件決定。
②堆碼質(zhì)量
M0=K* (H/h-1)* M1
M0……紙箱施加的堆碼總質(zhì)量kg㎏;
K……劣變系數(shù)(同**抗壓系數(shù));
M1……單件包裝毛重kg㎏;
H……堆疊高度;

H……箱高m.

相關(guān)問題的探討：
劣變系數(shù)的確定就隱含了在各種儲運條件下，紙箱承壓能力不是都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的抗壓力要求(如濕度條件比較大)，但因該系數(shù)是**抗壓系數(shù)，其“**性”是要滿足紙箱在：
不同的大氣條件下強度的降低;搬運倉儲的強度減弱;負(fù)載堆疊隨時間的強度衰減;運輸振動沖擊的強度減弱等以上大氣濕度和物流條件變化情況下，不致產(chǎn)生塌箱或鼓脹變形失去對被包裝物的保護作用。
所以只要紙箱設(shè)計制造為合格的(滿足**抗壓力要求)，在非標(biāo)狀態(tài)下測試的抗壓力雖小于**抗壓標(biāo)準(zhǔn)，但仍是“**的”，認(rèn)識到這點，我們可以進一步通過如下的實例數(shù)據(jù)了解紙箱在不同的狀態(tài)下的測試差異：

對比項目

紙箱型號紙質(zhì)搭配外徑尺寸
㎜不同測試狀態(tài)下
抗壓力測試值(㎏f)抗壓力要求值(㎏f)
溫度18℃
濕度79%溫度(23±2)℃
濕度(50±5)%
M102A=A316*260*235289342320
M103A=A302*244*235296335305
M106A=A502*276*273321401296

注：以上測試值為平均值。

上表我們可清楚了解到，濕度條件較大的非標(biāo)條件下測試的結(jié)果雖不符合**抗壓力的要求，但不能就此判定紙箱包裝產(chǎn)品是不符合標(biāo)準(zhǔn)的。反之，在濕度條件較小的情況下，雖檢測結(jié)果符合要求，但設(shè)計、制造上亦不等于是合格的。

如何正確、有效評定紙箱抗壓力或堆碼測試結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)?

因抗壓力或堆碼測試結(jié)果具有一定的等效性，用抗壓力分析可幫我們更好地理解。
受測試條件和工作效率的限制和要求，多數(shù)廠商通常在常溫常濕條件下測試紙箱抗壓力，并直接對產(chǎn)品是否符合要求進行評定。事實上，用此方式評定存在很大的誤判風(fēng)險，往往會誤導(dǎo)對紙箱供方的評定或?qū)е录埾浒b跨塌帶來損失。
在南方濕度條件較大的情況下，非標(biāo)狀態(tài)測試的抗壓力強度若能達(dá)到**抗壓力標(biāo)準(zhǔn)，就意味著該紙箱完全符合要求，且紙箱的設(shè)計是符合要求的;若測試的紙箱強度未能達(dá)到**抗壓力標(biāo)準(zhǔn)，仍有兩種可能：
紙箱設(shè)計、制作符合要求;
紙箱設(shè)計、制作不符合要求。
應(yīng)注意的是，北方濕度條件小的情況下，非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)測試結(jié)果往往高于**抗壓要求，但不代表就符合標(biāo)準(zhǔn)，因在長途的物流條件中，特別是海運條件是濕度較大的，非標(biāo)狀態(tài)的測試結(jié)果應(yīng)考慮該因素在設(shè)計中體現(xiàn)出來，否則導(dǎo)致的風(fēng)險將難以避免。
所以正確評定產(chǎn)品測試的結(jié)果就顯得非常重要了。
過程及基本方法：
確定紙箱**抗壓力、碓碼質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。
以上兩指標(biāo)均可通過公式求得，指標(biāo)的確定視乎內(nèi)外銷和貯存期不同而有差異。特殊情況下，如紙箱有內(nèi)容物支撐的，可視實際情況定出合適的抗壓力指標(biāo)值，碓碼質(zhì)量指標(biāo)一定要由公式確定。
檢測預(yù)處理狀態(tài)：
將紙箱在標(biāo)準(zhǔn)的測試狀態(tài)下預(yù)處理24h(一般紙箱用戶無條件的可到權(quán)威公正測試機構(gòu)測試)之后重新測試，使紙箱的水分達(dá)到動態(tài)平衡狀態(tài)。
樣本抽取注意事項：
新產(chǎn)品試制階段，抽樣樣本印刷、模切工序后與非印刷、模切強度相差約5-20%，故應(yīng)使樣本與批量產(chǎn)品的狀態(tài)保持基本一致。
批量產(chǎn)品的抽樣應(yīng)符合統(tǒng)計概率的原則，經(jīng)多年的實踐經(jīng)驗，抽樣樣本應(yīng)在不同的3包中抽取6個，可減少誤判風(fēng)險。
結(jié)果判定：
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下檢測的紙箱抗壓力若有一個箱力值低于抗壓力指標(biāo)，則可判定該批箱不合格。
提高堆碼測試效率的探討：堆碼測試往往耗費較長時間，對經(jīng)濟、有效評定的方式還處于摸索階段。下面是經(jīng)我司與客戶共同探討和實踐的經(jīng)驗。
基本原理:
同款箱**抗壓力數(shù)值與堆碼質(zhì)量數(shù)值是相等的，樣本的抗壓力*低值不小于**抗壓力數(shù)值，通過檢測6個箱的抗壓力峰值的平均值，即可以確定堆碼測試是否合格。我們可通過下圖直觀了解它們相關(guān)的關(guān)系.
過程及方法:
我們先通過經(jīng)驗的測試數(shù)據(jù)了解紙箱抗壓力峰值偏差情況，在標(biāo)準(zhǔn)的大氣條件下：
經(jīng)搬運、運輸、倉儲等條件下的同款雙瓦楞紙箱抗壓力峰值*大Max與*小值Min偏差約28﹪，單瓦楞紙箱偏差值約33﹪。(應(yīng)剔除個別受損傷嚴(yán)重的箱)。
確定標(biāo)準(zhǔn)**抗壓力的平均值
則雙瓦楞紙箱標(biāo)準(zhǔn)**抗壓力的平均值取值通常應(yīng)為**抗壓力的1.15(高出**抗壓值15﹪)，單瓦楞紙箱標(biāo)準(zhǔn)**抗壓力的平均值**抗壓力的1.18。
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下檢測6個樣本紙箱的抗壓力峰值,求樣本紙箱抗壓力峰值的算術(shù)平均值,樣本紙箱抗壓力峰值的算術(shù)平均值大于標(biāo)準(zhǔn)**抗壓力的平均值，則該批紙箱合格，反之則不合格。
以上方法可操作性較強，對于提高工作效率和較有效地評定堆碼測試結(jié)果大有裨益，各位不妨嘗試。

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如何有效運用紙箱抗壓試驗機