瓦楞纸箱的抗压强度

1瓦楞紙箱的抗壓強度學生:吳政翰指導老師:王振宇P2一、研究動機：因為四年級時我在一個紙箱內裝了太多東西，不小心把紙箱弄壞，所以我覺得我應該好好的了解「瓦楞紙箱」這個物品，譬如說如何判定瓦楞紙箱能承受多大的重量，以免類似的情形再度發生。於是我把這個想法作為獨立研究的主題，這樣既可以完成研究又可以解決問題，一舉兩得。阿！箱子破了P3二、研究目的：(一)瓦楞紙箱的簡介(二)探討能改變紙箱抗壓強度的因素1.瓦楞芯紙的種類、特性與組合2.箱體的長寬比、大小3.生產工藝三、研究方法：（一）文獻蒐集（二）資料整理P4四、研究內容：（一）瓦楞紙箱的發展歷史：•西元1856年，有兩位英國女商帽把一種波浪狀的紙用來包覆大禮帽，讓大禮帽不易因搬運時的疏失而變形•波浪狀的紙能將外力均勻的分散開，所以能提高該紙的強度•西元1871年，美國人阿伯特•瓊斯發明瓦楞紙板•西元1879年，美國的Langstone公司發明瓦楞紙箱哎呀！帽子又壓壞了P5荷重P6(二)探討能改變紙箱抗壓強度的因素：•抗壓強度是技術指標•紙箱在均勻的施壓下，破損時的最大負重及變形量•同樣的紙箱試驗數據偏差越小，抗壓性能越穩定P71.瓦楞芯紙的種類、特性與組合：（1）瓦楞芯紙的楞形•楞高、楞數在一定的範圍內即形成一個楞形•楞高和楞數的上限會影響機器的不同而有所限制A楞•第一個發明的楞型•楞高很高、楞數很少•緩衝性極好•垂直抗壓強度比B楞好P8B楞•楞數較多•瓦楞芯紙與面紙、裏紙之間有較多支撐點•平面抗壓力會大於A楞•不易變形、表面平整、抗壓強度高以及利於印刷C楞•緩衝性與A楞相近•平面抗壓強度接近B楞•是一種折衷的楞型•價格低廉P9E楞•瓦楞芯紙低矮且細密•可印刷較高質量的圖文•強度與硬紙板相似•比硬紙板質輕、價廉•多應用於電子產品內襯包裝容器D楞、K楞•超大瓦楞•作為取代五層及七層瓦楞紙板的單層瓦楞紙板•平面抗壓力值低、變形量大•常與A楞、C楞組合成五層瓦楞紙板。P10微型瓦楞•共有F楞（楞高0.75mm）、G楞（楞高0.5mm）、N楞、O楞•在歐洲等地區，F楞和G楞取代實心纖維紙板的趨勢十分明顯•節省材料、彈性好、緩衝力強、質如：G楞的重量比實心纖維板紙重量輕約30%～40%P11（2）瓦楞芯紙的波形楞：V形楞•形狀呈三角形•平面抗壓強度較高•瓦楞芯紙與面紙、裡紙的接觸面積很小•黏著劑、原紙的用量很少•容易因為黏性不好，使瓦楞芯紙與面紙、裡紙分離•衝性較差，容易變形•是指瓦楞芯紙上下兩端的形狀•可分為V形、U形和UV形三種P12U型楞UV型楞•與V形楞的特性相反•呈圓弧形狀•平面抗壓強度很低•原紙和黏著劑的用量較V形楞為多•緩衝性較好，不易變形•承重性、緩衝性、彈性好•大多數的國家都採用UV型瓦楞製造瓦楞紙箱。•性能介於U型楞和V型楞P13面紙裡紙瓦楞芯紙芯紙（3）瓦楞芯紙的組合：•面紙：面對紙箱外面的紙•瓦楞芯紙：波浪狀的紙張•芯紙：兩張瓦楞芯紙中間的紙•裡紙：靠近紙箱內部的紙P14單面瓦楞紙板•用於捲繞商品，保護商品外表和防止摩擦•不能製成瓦楞紙箱•可依紙板中紙張的多寡，分成不同層數的瓦楞紙板•黏合的層數越多，抗壓強度就越高P15三層瓦楞紙板•用於中、小型包裝紙箱、包裝盒或展示架•用楞高較高的A楞、C愣或B楞在配合UV型瓦楞來製作•抗壓強度高、裝在穩定•作為緩衝墊或外包裝五層瓦楞紙板P16七層瓦楞紙板•由美國的Tri-wallContainer公司發明•耐衝擊、耐壓性強•有取代木箱的趨勢•用於重型或特大型包裝。P172.箱體的長寬比、大小：（1）箱體的長寬比：•四個角落是紙箱中抗壓強度最高的地方•長寬比差距越大表示紙箱的中間離箱角越遠•當周長固定時，長寬比越接近1.4：1，紙箱的抗壓強度就會越高10010030～40紙箱抗壓強度分布圖P18紙箱的長寬比與紙箱抗壓強度的關係9610010210096808085909510010511.21.41.61.82長寬比抗壓強度（％）抗壓強度P19（2）箱體的周長：（3）箱體的高度：•周長越大，會使紙箱越不穩定•周長達到一定的長度後，所能承受的抗壓強度會按一定比例的遞減。•紙箱的高度太高或太低都會使抗壓強度下降•最適的高度為35~65公分P203.生產工藝：（1）印刷工藝：1.印刷方式：•商人將原本用來運輸貨品的紙箱印刷上廣告，增加消費者購買的欲望•印刷會對紙箱的抗壓強度造成影響•常見的印刷方式有膠印、柔印和凹印膠印•分成膠印裱貼和直接膠印•膠印裱貼是先將面紙印刷後再與單面瓦楞紙板貼合，對抗壓強度的影響很小•直接膠印法在國外較為普遍，是直接在紙板上印刷P21•採用預印工藝•對抗壓強度的影響較小•柔印分成直接柔印與柔印預印•柔印預印是用柔印機在捲筒紙上印上圖文，將捲筒紙送入瓦楞紙機中作成面紙，再與單面瓦楞紙板貼合，對抗壓強度影響較小•直接柔印則是直接在瓦楞紙箱上印刷，對抗壓強度的影響較大，但能印出較為精美的圖文柔印凹印P22＞•印刷的面積越大，抗壓強度降低的越多•印刷在正中央會比印在邊角造成的影響小＞印刷面積、形狀、位置P23•滿版印刷與橫帶印刷會使抗壓強度降低約25％•豎帶印刷則會造成15％的降低率•直接印刷時，印刷壓力過小，印刷的品質會較差•印刷壓力如果太大，抗壓強度就會迅速下降30％～40％印刷壓力P24•紙箱上的通氣孔或手提孔都會對抗壓強度造成影響•側面各開1個手提孔會使抗壓強度降低20%•兩側面及正面各開1個手提孔使抗壓強度降低30%開孔＞•開對稱孔比開不對稱孔的抗壓強度減損要小P25＞•開孔越大，抗壓強度就會降低越多＞•開孔離頂、底部越近，離中心越遠，抗壓強度就會降低越多P26結論•紙箱是於西元1879年，由美國的Langstone公司發明•瓦楞芯紙可以將外力平均的分散開，所以能夠承重•抗壓強度是指紙箱在均勻的施壓下，破損時的最大負重、變形量•楞高、楞數在一定的範圍內即形成一個楞形•波形愣是指瓦楞芯紙上下兩端的形狀•紙板的層數越多，抗壓強度就越高•箱體最適的抗壓強度是1.4：1•箱底的周長越長，抗壓強度就越低•箱體最適的高度為35～65㎝P27•雖然印刷可以增加美觀，但是卻會始紙箱的抗壓強度降低•在紙箱上開孔會使抗壓強度降低P28心得感想做完這份研究我才發現，原來紙板的規格有這麼多種，因為我在還沒做報告之前一直以為所有的紙板長的都一樣，並沒有特別留意。對於這一年來艱辛「短少」的研究過程中，我最感謝的是王老師，因為他總是「適時」的給予我建議，讓我不至於偏離主題。P29打從一開始做起獨立研究時，我就想了一大堆不切實際的題目，而到了開始寫研究目的時我卻因為資料不夠齊全、研究目的偏離主題等因素遲遲無法打出來。所以這份研究並沒有達到原本的要求，可以說是最大的遺憾。我把這些是說出來是希望學弟妹不要犯下相同的錯。30THEEND