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1、1999 年第 4 期 (总 106 期 ) 包装科技瓦楞纸箱抗压强度主要影响 因 素 初 探湖南省包装产品质量监督检验授权站 唐先敏瓦楞纸箱是现代包装中用量最大的包装容器之一。由于其具有资源丰富、价格低廉、自重轻便、工艺简单、包装及缓冲效果好以及便于回收利用或废弃处理等一系列独特优点 ,在商品包装中占有越来越大的比重。瓦楞纸箱的抗压强度是瓦楞纸箱质量检测中一个重要的物理指标。如果纸箱的抗压强度达不到使用要求 ,在商品流通过程中就起不到保护作用 ,就会造成商品破损和经济损失 ,影响瓦楞纸箱抗压强度的因素很多 ,现将主要影响因素论述如下 :1 原材料111 纸张等级瓦纸、里纸、面纸是制造瓦楞纸箱
2、的主要原材料 ,它的好坏对瓦楞纸箱质量影响很大。要确保和提高瓦楞纸箱的质量 ,根本点就是要按现代企业制度的要求 ,加强全面质量管理 ,特别要重视对原料纸张入库检验把关。目前瓦楞纸箱主要用纸为瓦楞原纸、箱板纸。瓦楞原纸的产品标准为 GB13023 - 91。其技术要求和质量指标应符合该规定 ,见表 1。表 1 瓦楞原纸质量指标指 标 名 称 单位规 定A B C D定 量 g/ m211210 610 16010 81012710 610 18010 91014010 710 20010 1010紧度 g/ cm3 0150 0145横向环压指数112g/ m2 127 140g/ m2 160
3、 200g/ m2 mm/ g615711814510518711315410510310312312纵向袭断长 km 4100 3150 2150 2100交货水份 % 80 210 80 013210 90 310210箱板纸的产品标准为 GB13024 - 91。其技术要求和质量指标应符合该规定 , 见表 2。原料纸射而变质 ,不受热熔解 ,保证药品良好的使用性能。另外 ,药品盛装在塑料瓶内、其阻湿性和密封性能在很大程度上取决于瓶口与瓶盖的配合处 ,在施加阻力后的紧密程度 ,因此是反映瓶口密封性能的主要部位。为保证药品的安全性 ,提高密封性能及阻湿效果 ,近年来在塑料瓶口处采用铝箔垫片封
4、口 ,而瓶盖应用防盗保险环式的结构 ,这种结构的瓶盖对密封的破坏能提供可见的痕迹 ,其主要结构是在盖周围沿侧裙底有分布均匀的小孔 ,以形成断开线 ,当扭转瓶盖时波形翻边的棘爪锁紧于瓶口的下端的凸环下 ,反旋转瓶盖时就会沿断开线与锁圈断裂 ,并能鉴别塑料瓶是否已被打开 ,而对于患者使用时 ,开启与再盖后使用的确十分方便。三、药品包装用塑料瓶新材料的应用90 年代初 ,国外开发了新的吹塑瓶体的的新材料聚萘二甲酸二乙醇酯 ( PEN) ,它的性质特点与 PETP 类似 ,但它是作为高一级别的热塑性聚酯树酯 ,它与 PETP 比较 , PEN 具有强度高耐热性能好 ,气体阻隔性强 ,透明且耐紫外线照射
5、 ,可用于吹制饮料瓶和药品包装瓶 ,它的又一特点是填充温度高 ,对 CO2 、 O2 阻隔性能优良 ,耐化学药品性能好 ,与 PETP 相比吹制容器的应用更加广泛 ,在生产设备的实际应用方面 ,原则上 PEN 可适用于 PETP 的各种吹塑成型方法 ,如采用注射吹塑成型加工 ,只要合理选择 PEN 与 PETP 的熔点粘度结晶度不同 ,制定适合于 PEN 的成型工艺条件便能生产 ,因此PEN 是近年来国外竞相开发的一种新型聚酯材料 ,也是药品包装用塑料容器的最佳选材 ,其优势逐渐引起我国各方面的关注和重视 ,此类材料应用于药品包装为期不远了。收稿日期 :1999 - 11 - 0151 199
6、5-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.1999 年第 4 期 (总 106 期 ) 包装科技表 2 箱板纸质量指标指 标 名 称 单位规 定A B C D E定量 g/ m2200 1010 320 1610 310 1515230 1115 340 1710 360 1810250 1215 360 1810 420 2110280 1410 420 2110 475 2310300 1510 530 2615紧度 g/ cm3 0172 0170 0165 0160耐破指数200 230g/
7、m2 250g/ m2kpam2/ g21952175 2165 1150 1110 0190环压指数 (横向 )200 230g/ m2 250g/ m2N m/ g 81409170 8140 6100 5120 4190耐拆度 (横向 ) 340g/ m2360g/ m2420g/ m2475g/ m2530g/ m2次80808080805050505050181410654332211吸水性 (正 / 反 ) g/ m2 3510/ 5100 4010/ 6010/ 交货水份 % 810 210 910 210 1110 210 1110 310的进厂把关可以根据以上标准要求进行入库
8、验收检验。尤其是对原料纸的定量、紧度、水份等指标 , 更应严格要求。紧度指标以 g/ m3 表示。其计算公式如下 :D = Wd 1000式中 : D 紧度 , g/ m3 ;d 试样的厚度 , mm ;w 试样的定量 , g/ m2 。我们从以上公式中就可以看出原料纸紧度、定量、厚度之间的关系 , 如选用紧度高的原料纸则粘合强度增加 , 不易剥离 , 反之紧度低的原料纸粘合强度降低。这主要是紧度差的原料纸本身纤维互相牵拉力小粘合剂容易被纸张吸收分散 , 同样施胶量 , 单位面积上的获胶量少 ,粘合强度降低。另外由于纸张本身强度差 , 在检测时 , 纸张容易损坏 , 剥离强度不能达到国家标准要
9、求。从而影响了瓦楞纸箱的整体抗压强度。纸张的水份是指纸或纸板在 1002105 的烘箱中烘干至恒重时 , 所减少的重量与试样原重量之此 , 以 %表示。根据 GB13023 - 91 和GB13024 - 91 的规定 , 瓦楞原纸按质量分为A、 B、 C、 D 四个等级 ; 箱板纸按质量分为A、 B、 C、 D、 E 五个等级 , 其对水份的要求都十分严格。在生产过程中 , 当原纸水份低于6 %时 , 涂胶后的纸可能因吸湿而起泡 , 从而减少瓦楞与里面纸之间的粘着面积。反之 , 如果原纸水份大于 14 %时 , 则遇上胶液的扩散 ,造成粘合强度差 , 影响瓦楞纸板的质量 , 降低瓦楞纸箱的抗
10、压强度。112 粘合剂粘合剂在瓦楞纸箱生产中 , 起着关键性的作用。瓦楞纸箱是靠粘合剂而成型 , 粘合剂是瓦楞纸箱产品生产的重要辅助材料之一 , 其好坏直接影响纸箱的抗压强度。目前瓦楞纸箱的粘合剂 , 主要是采用淀粉粘合剂 , 其原料是淀粉与水、烧碱、双氧水、硼砂等按比例搅拌后混合而成。对其粘合强度影响较大的主要是淀粉 (C6 H10O5) 、硼砂(Na2B4O710H2O)与烧碱 (NaOH) 。配制的各种原料成份 , 配制比例、配制程序、配制方法、搅拌时间长短等都对粘合剂质量有很大的影响。例如 , 淀粉中蛋白质含量应控制在 015 % , 含量过高易于凝固结块 , 降低粘度。硼砂用量约占总
11、量的 015 % , 过多过少都会导致粘合强度下降 , 过少则粘合剂过稀 , 造成渗透性过高 , 使瓦楞纸板跑楞 ; 过多时 , 会使粘合剂变成皮冻 , 失去粘性。烧碱的用量要严格控制。用量过多 , 碱性太强 , 会破坏纸纤维 , 使纸箱吸潮 , 泛黄及脱胶 ; 用量过少 , 则造成淀粉氧化时间过长 , 淀粉糊不均匀 , 粘液下降 , 影响纸箱抗压强度。21 印刷设计印刷设计是制造瓦楞纸箱的一个重要环节 , 同时也是影响瓦楞纸箱抗压强度的重要因素之一。进行纸箱印刷设计时 , 应注意以下几点 :211 尽量减少印刷压力瓦楞纸板的核心结构是中间的瓦楞 , 它相当于建筑预制板中的钢筋。印刷时 , 如
12、果压力61 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.1999 年第 4 期 (总 106 期 ) 包装科技过大则容易将瓦楞压溃。所以 , 印刷时印刷压力要尽量小。212 避免满版和带状印刷瓦楞纸箱满版和四周印刷图文时 , 除压力辊对压楞纸箱有压迫作用外 , 油墨对纸面还有侵润作用 , 这些都将使瓦楞纸箱抗压强度有所降低。一般 , 瓦楞纸箱作全印刷时 , 其抗压强度约下降 40 %。图 1 为印刷面积与抗压强度关系。图 1 印刷面积与纸箱抗压强度关系同时 , 有的装潢设计人员由于缺乏印刷工艺知识
13、 , 设计的纸箱印刷图案有一些横向带状印刷。箱面中央横向印刷其作用和横压线一样 , 印刷压力将瓦楞压溃 , 在这一区域极易发生应力集中 , 因而最易腰折。213 尽量减少套印次数在瓦楞纸箱的箱面印刷设计中要尽量减少套印次数 , 套印次数越多 , 纸箱抗压强度下降越严重。实验表明 , 单色印刷后 , 瓦楞纸箱抗压强度降低 6 % 12 % , 而三色套印后将降低17 % 20 %以上说明 , 传统的印刷方式由于对其抗压强度的影响过大 , 已不能满足使用要求。同时随着社会的不断发展进步 , 人们对包装印刷的要求越来越高。柔版印刷技术适应这一潮流应运而生。柔印技术具有印刷速度快 , 废品少 ,印刷成
14、本低 , 对环境无污染等。它具有其他印刷技术不可替代的优点。3 钉箱钉箱工序就是用铁丝将二片箱坯或四片箱坯接口处钉合在一起 , 钉箱工序操作人员的操作认真与否 , 对纸箱的内在质量和外观质量都具有密切的关系。国家标准规定 , 单排钉距不大于 60mm , 双排钉距不大于 80mm , 钉距均匀 , 头尾钉距离底面压痕线 13 7mm。纸箱上下两压痕边线的高度上布钉的数量 , 应根据下面公式进行计算。N = H - (a1 + a2)h + 1式中 : N 钉针数量 ;H 箱高 (上下两压痕线边线间的高度 ) , mm ;a1 、 a2 头尾钉离压线边线的距离 , mm ;h 标准钉距 , mm
15、。钉箱时 , 布钉数量是否经过科学计算 , 头尾钉的位置适当与否 , 钉针均匀程度如何 , 对纸箱的抗压强度 , 外观质量都起着很大的作用。当纸箱全面受压以后 , 首先破裂变形的便是接合处和头尾钉处 , 若钉距不均匀 , 纸箱的每一针针距之间受力就不等 , 如钉距过长 , 其间压力就差 , 接口边上易爆裂 ; 若过密 , 则接合处纸板损伤多 , 也会减弱纸箱抗压强度。钉箱机就其结构和操作来讲都比较简单 , 但由于钉箱是纸箱成型的最后一道工序 , 它的质量好坏直接影响瓦楞纸箱抗压强度和商品的包装效果。总之 , 瓦楞纸箱抗压强度是其内在质量的集中反映 , 它是产品设计、原材料选用、生产工艺控制、流通环境、企业管理诸多因素综合作用的结果。收稿日期 : 1999 - 11 - 0871 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
