2010年3月19日 星期五

瓦楞紙板的邊壓強度 ECT(Edge Crush Strength) 與紙板楞形探討

瓦楞紙板的邊壓強度 ECT(Edge Crush Strength) 與紙板楞形探討

ect  ←圖片來自網路

ECT 的單位為:N/cm或 lbs/in2
瓦楞紙板的邊壓強度又叫垂直抗壓強度,是對瓦楞紙板試樣以垂直方向施加壓力,施壓過程中紙板所能承受的最大力即為紙箱的邊壓強度。
紙箱抗壓強度的高低主要取決於紙板邊壓強度,而邊壓強度則與組成瓦楞紙板的各層原紙的橫向環壓強度、紙板的楞型組合及紙板的黏合強度有關。
測定邊壓強度可用小型壓力試驗機。上下壓板面積均為100mm x 100mm,其餘要求與測定平壓強度的要求相同。另需要兩塊夾持試樣的矩形金屬導板,長100mm,橫截面為20mm x 20mm。
紙張的防水性能也很重要,特別是冷藏箱對紙張的防水性能要求更高,有時雖然紙箱的抗壓強度很高,但由於紙張不防水,紙箱存放在冷庫中就容易吸潮,造成坍塌。
edge_crush←圖片來自網路

瓦楞紙板的波形分為U形、V形和UV形三種

瓦楞分類
特色
U形U型的頂峰圓弧半徑較大,呈圓弧形,如B 楞、C楞。U形楞在受壓時,可以吸收較高 的能量,當壓力消除後,仍能恢復原狀,富有彈性,但耐壓強度不高 。
V形V型的波峰半徑較小,且尖,如A楞。V形楞在受壓初期歪斜度較小,但超過最高點後,便遭到迅速地破壞。V形楞較節省瓦楞紙,黏合劑耗量較少,但加工時易出現高低楞,瓦楞輥磨損較快
UV混合形UV型介於兩者之間,如AB楞。UV形楞是結合U形和V形的特點,目前得到廣泛的採用。
瓦楞紙板的各種楞型及其組合,以下只就單層瓦紙板來說,
  • A瓦紙箱:
    一般A瓦紙箱抗壓強度最高,但易受到損壞。
    A瓦楞具有較好的防震緩沖性,另外垂直耐壓強度也較高。
  • B瓦紙箱:
    B瓦強度較差,但穩定性好。
    B瓦楞的峰端較尖,黏合面較窄,其瓦楞高度較小,可以節省瓦楞原紙,其平面抗壓能力超過A型瓦楞,B瓦楞單位長度內瓦楞數較多,與面紙有較多的支承點,因而不易變形,且表面較平。在印刷時有較強抗壓能力,可得到良好印刷效果。
  • C瓦紙箱:
    C瓦抗壓力及穩定性居中。
    C瓦楞兼有A和B瓦楞的特點,它的防震性能與A瓦楞相近,平面抗壓能力接近B瓦楞。
  • E瓦紙箱:
    E瓦楞是最細的一種瓦楞,單位長度內的瓦楞數目最多,能承受較大的平面壓力,可適應膠版印刷需要,能在包裝面上印出質量較高的圖文,這種瓦楞紙板和硬紙板強度差不多。
一般我們都會根據紙箱的大小來選擇紙箱的楞型,認為楞型越大,紙箱的抗壓強度越高,容易忽視楞型對變形量的影響。楞型越大,紙箱的抗壓強度越大,變形量也越大;楞型越小,紙箱的抗壓強度越小,變形量也越小。如果紙箱過大,楞型卻很小,紙箱在抗壓測試時就很容易被壓潰;紙箱過小,楞型卻很大,抗壓測試時會造成變形量過大,緩衝過程長,有效力值與最終力值偏差過大。所以,一般的外紙箱都會選用UV混和楞條來綜合兩者的優點,然後把U型楞條放在外表面,而V型楞條放在內表面。

三種楞型的強度比較表

瓦楞種類
平面壓力
垂直壓力
平行壓力
A
B
C
備註︰
  1. 平面壓力是指垂直於瓦楞紙板平面的壓力。
  2. 垂直壓力是指與瓦楞方向一致的壓力,平行壓力是指垂直於瓦楞方向的壓力。
根據上述不同類型瓦楞的不同特點,單瓦楞紙箱用A型和C型為宜;雙瓦楞紙箱用AB型,BC型相結合最為理想;接近表面的用B型,能起到抗衝擊力較強的作用;接近內層的用A型或C型彈性足、緩衝力強;採有用AB型或BC型結合,使紙箱的物理性能發揮兩個優越性。中包裝宜選用C型楞,E型瓦楞可代替厚紙板,用於小包裝。最近幾年,國外又發展有F楞比E楞更小的瓦楞。

紙箱【周長】對強度的影響︰

紙箱的周長越長,抗壓強度越高,紙箱的周長與抗壓強度存在一定的換算關係。 在用料和楞型相同的情況下,紙箱周長的增長與抗壓強度的增長會形成一種變化的曲線,也就是說,由於紙箱周長的加大,增加了紙箱的不穩定性,在紙箱周長達到一定階段後,所能承受的抗壓強度會呈現按一定比例的遞減。

紙箱【高度】對強度的影響︰

紙箱高度在100~350mm時,抗壓強度隨著紙箱的高度增加而稍有下降;高度在350~650mm之間時,紙箱的抗壓強度幾乎不變;高度大於650mm時,紙箱的抗壓強度會隨著高度增加而降低。主要原因是隨著紙箱的高度增加,其穩定性也會相應地增加。

紙箱的【長寬比】對強度的影響︰

一般情況下,紙箱的長寬比在1~1.8的範圍內,長寬比對抗壓強度的影響僅為±5%。其中紙箱的長寬比RL=1.2~1.5時,紙箱的抗壓強度最高。紙箱的長寬比為2︰1時,其抗壓強度下降約20%,因此確定紙箱尺寸時,長寬比不宜超過2,否則會造成成本浪費。

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