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量要求 紙板等級 | 紙板定量g/m2 | 紙張材料質量水平要求 | A級 | 面、里紙 | ≥360 | 所用瓦楞原紙和箱紙板的材料質量水平應分別符合GB/T 13023和GB/T 13024中A級水平的規(guī)定 | 芯紙 | ≥360 | 瓦紙 | ≥180 | B級 | 面、里紙 | ≥340 | 所用瓦楞原紙和箱紙板的材料質量水平應分別符合GB/T 13023和GB/T 13024中A級水平的規(guī)定 | 芯紙 | ≥300 | 瓦紙 | ≥180 | C級 | 面、里紙 | ≥300 | 所用瓦楞原紙和箱紙板的材料質量水平應分別符合GB/T 13023和GB/T 13024中B級水平的規(guī)定 | 芯紙 | ≥300 | 瓦紙 | ≥160 | 由于近幾年國產高檔瓦楞紙和??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)質牛卡紙耐破指數(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 品 名 | 箱 紙 板 | 指標名稱 | 單 位 | 規(guī) 定 | 定量 | g/m2 | (180~360)±5% | 緊度 不小于 | g/cm3 | 0.65 | 耐破指數(shù) 不小于 | KPa*m2/g | 1.90 | 環(huán)壓指數(shù)(CD) 不小于 | N*m/g | 250 g/m2以下7.50 250 g/m2以上8.00 | 耐折度(CD) 不小于 | 次 | 20 | 吸水性 不大于 | g/m2 | 50 | 水分 | % | 10±2 | 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 品 名 | 白 紙 板 | 指標名稱 | 單 位 | 規(guī) 定 | 定量 | g/m2 | (200~350)±5% | 緊度 不小于 | g/cm3 | 0.60 | 吸水性 不大于 | g/m2 | 60 | 耐折度(CD) 不小于 | 次 | 15 | 平滑度(F) 不小于 | s | 10 | 白度 不小于 | % | 70 | 挺度(CD) 不小于 | m N*m | 200 g/m2 1.80 220 g/m2 1.80 250 g/m2 2.30 270 g/m2 2.90 300 g/m2 3.50 350 g/m2 4.00 | 塵埃度 不多于 | 個/m2 | (0.3~1.5)mm2 50 其中黑色塵埃:(1.0~1.5)mm2 6 大于1.5mm2 不許有 | 水分 | % | 10±2 | 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 品 名 | 瓦 楞 原 紙 | 指標名稱 | 單 位 | 規(guī) 定 | 定量 | g/m2 | (125~180)±5% | 緊度 不小于 | g/cm3 | 0.50 | 環(huán)壓指數(shù)(CD) 不小于 | N*m/g | 6.00 | 裂斷長(MD) 不小于 | km | 3.5 | 水分 | % | 10±2 | | | | | | 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型等微瓦楞結構,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 種 類 | 使 用 商 要 求 | 1 | 僅對紙箱抗壓強度提出要求 | 2 | 僅對紙箱耐破強度或(和)邊壓強度提出要求 | 3 | 對紙箱抗壓強度、耐破強度、邊壓強度提出要求 | 4 | 對紙箱抗壓強度、耐破強度、邊壓強度和紙板厚度提出要求 | 5 | 對紙箱抗壓強度、耐破強度、邊壓穿強度和紙箱重量(紙板定量)提出要求 | 6 | 對紙箱抗壓強度、耐破強度、邊壓強度、紙板厚度和紙箱重量(紙板定量)提出要求 | 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,必須將質量與成本統(tǒng)籌考慮,在保證質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,內裝物品可能承擔一部分甚至大部分重量,也可能不承擔重量,所以,不同的內裝物品對紙箱的要求可能有較大的差別,包裝設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: 面 紙 | 175g/m2牛皮掛面紙,環(huán)壓指數(shù)7.5N*m/g | 里 紙 | 175g/m2普通箱板紙,環(huán)壓指數(shù)5.8N*m/g | 夾 芯 | 110g/m2B等瓦楞紙,環(huán)壓指數(shù)5.5N*m/g | A 楞 | 125g/m2B等瓦楞紙,環(huán)壓指數(shù)6.0N*m/g(楞率1.532) | B 楞 | 110g/m2B等瓦楞紙,環(huán)壓指數(shù)5.5N*m/g(楞率1.361) | 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品的包裝。啤酒紙箱、可樂紙箱因箱內玻璃瓶、聚酯瓶承擔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??垼推浦笖?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: 楞型 | A | C | B | E | AB | BC | CE | 楞率 | 1.5-1.6 | 1.4-1.5 | 1.3-1.4 | 1.1-1.2 | - | - | - | 楞高mm | 4.5-5.0 | 3.5-4.0 | 2.5-3.0 | 1.1-2.0 | - | - | - | 紙板厚度mm | 5.0-5.5 | 4.0-4.5 | 3.0-3.5 | 1.6-2.5 | 7.5-8.5 | 6.5-7.5 | 5.0-6.5 | 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 系數(shù) | X | 紙箱楞型 | A | C | B | E | AB | BC | e | L1 | 6 | 5 | 3 | 2 | 9 | 8 | L2 | 4 | 3 | 2 | 1 | 6 | 5 | B1 | 6 | 5 | 3 | 2 | 9 | 8 | B2 | 3 | 3 | 2 | 1 | 5 | 5 | H | 9 | 8 | 6 | 3 | 16 | 14 | f | 5-7 | 4-6 | 3-5 | 2-4 | 8-12 | 7-11 | j | 2-3 | 1.5-2.5 | 1.5-2 | 0-1 | 4-5 | 3.5-4.5 | **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%,內裝物重量17.0 Kg,耐破強度不低于15Kgf/cm2。此外信息如下表: 物流環(huán)境 | 紙箱堆碼時間 | 裝箱后堆放方法 | 裝卸流通過程 | 堆碼層數(shù) | 印刷工藝 | 其它 | 裝箱后入貨柜,走海運出口 | 1-2個月 | 角對角平行式堆碼 | 雖經多次裝卸,但裝卸時對紙箱撞擊很少 | 7 | 單色印刷 | 膠粘劑為防水耐朝型 | 試問紙盒如何配紙? 【解答】首先,將紙箱外尺寸轉化為紙箱制造尺寸,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。 楞型 | A | C | AB | BC | X(mm) | 554*404*339 | 555*405*340 | 550*400*335 | 551*401*336 | S(m2) | 1.442494 | 1.447450 | 1.426100 | 1.431034 | W(g/m2) | 752±15 | 750±15 | 761±15 | 758±15 | W0(g/m2) | 740±15 | 738±15 | 737±15 | 734±15 | 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,結合紙板原紙定量W0,得到相應的ECT/ W0,詳見下表: 楞型 | A | C | AB | BC | W0(g/m2) | 740±15 | 738±15 | 737±15 | 734±15 | d(m) | 0.0045 | 0.0035 | 0.007 | 0.006 | ECT(N/m) | 8730 | 9890 | 7000 | 7560 | ECT/ W0 | 11.8 | 13.4 | 9.5 | 10.3 | 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: 楞型 | A | AB | BC | 典型配置 | 面紙和里紙220 g/m2優(yōu)質???,環(huán)壓強度380N,耐破強度840KPa; 200 g/m2AAA級高強瓦楞紙,環(huán)壓強度370N | 面紙150 g/m2優(yōu)質??ǎh(huán)壓強度240N,耐破強度600KPa;里紙125 g/m2楓葉牛卡,環(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 | 面紙150 g/m2優(yōu)質牛卡,環(huán)壓強度240N,耐破強度600KPa;里紙125 g/m2楓葉???,環(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 | ECT(N/m) | ≥8730 | ≥7050 | ≥7000 | BST(KPa) | ≥1600 | ≥1500 | ≥1500 | W(g/m2) | 758 | 766 | 760 | 備 注 | A楞楞率取1.532,C 楞楞率取1.477,B楞楞率取1.361 | 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型瓦楞紙板生產紙箱,使用配置: 面紙150 g/m2優(yōu)質??ǎh(huán)壓強度240N,耐破強度600KPa; 里紙125 g/m2楓葉牛卡,環(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 |