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纸板边压强度的推算方法
最近更新时间：2014-11-1
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· 抗压力试验
· 纸箱抗压能力是指瓦楞纸箱空箱立体放置时，对其两面匀速施压，箱体所能承受的zui高压力值。
抗压能力的N。
取箱体和箱面不得破损和有明显碰、戳伤痕的样箱三个。
抗压力试验的设备是包装容器整体抗压试验机
包装容器整体抗压试验机的主要技术参数是：
测量范围：0-50kN
负荷准确度：±2%
压板面积:
上、下板平行度：2/1000
上压板有效行程：标准速度
无极调速 1-100/min
抗压力试验的检测方法是将三个样箱立体合好，用封箱胶带上、下封牢，放入抗压试验机下压板的中间位置，开机使上压板接近空箱箱体。然后启动加压标准速度，直至箱体屈服。读取实测值。
对测试的结果，求出算术平均值。
被测瓦楞纸箱的抗压力值按下列公式计算：
P=K×G（H/h-1）×9.8
式中:P:-抗压力值,N
K:-劣变系数（强度系数）;
G：-单件包装毛重;kg
H：-堆积高度;m
h：-箱高;m
H/h：-取整位数。
根据SN/T0262-93《出口商品运输包装瓦楞纸箱检验规程》中的计数规定，H/h取速位数。小数点后面无论大、小都入上，就高不就低。
SN/T0262-93检验规程关于劣变系数的规定（表二十五）：
表二十五
贮存期小于30天30天-100天100天以上
劣变系数K1.61.652
注:劣变系数（强度系数）K根据纸箱所装货物的贮存条件决定。
抗压力试验合格准则的判定为：当所测三个样箱的抗压力值均大于标准抗压力值时，该项试验为合格。若其中有一个样箱不合格，则该项试验为不合格。
纸板边压强度的推算方法
瓦楞纸板的边压强度等于组成纸板各层原纸的横向环压强度之和，对于坑纸，其环压值为原纸环压强度乘以对应的瓦楞伸长系数。
单瓦楞纸板Es= （L1+L2+r×F）
双瓦楞纸板Ed= （L1+L2+L3+r×F+r1×F1）
三瓦楞纸板Et= （L1+L2+L3+L4+r×F+r1×F1+r2×F2）
式中
L1、L2、L3、L4分别为瓦楞纸板面纸、里纸及中隔纸的环压强度（N/m）;
r、r1、r2表示瓦楞伸长系数（见表二）;
F、F1、F2表示芯纸的环压强度（N/m）;
表二 不同楞型的伸长系数及纸板厚度
楞型 A C B E
伸长系数（r） 1.53 1.42 1.40 1.32
纸板厚度 5 4 3 1.5
注：1. 不同瓦线设备，即使是同一种楞型，由于其瓦楞辊的尺寸不同，瓦楞伸长系数也存在偏差，所以纸箱企业在使用表二进行推算时需根据工厂的设备情况对伸长系数进行调整。
2. 双坑、三坑纸板的厚度就是由各单坑厚度简单相加。
举例：
有一款K纸板，用纸配置为230K//已知230K的横向环压强度为2208N/m，的环压为516 N/m ，的环压为1328 N/m求其边压强度。
题解:
查表得C瓦楞伸长系数为r=1.42
根据公式ES= （L1+L2+r×F）
= （2208+1328+1.42 ×516）
= 4269 N/m
表三 纸箱抗压强度值修正表
印刷工艺修正（瓦楞板为印刷底材）
印刷工艺 单色印刷 双色及三色印刷 四色套印，满版面实地
抗压强度调整 减6~8%，文字内容越多，印刷面积越大，减幅越大 减10-15%，文字内容越多，印刷面积越大，减幅越大 四色套印减20%，满版面实地减20%，满版实地加多色减30%
长宽高尺寸及比例
高度及长宽比 长宽比大于2 箱高超过
抗压强度调整 减20% 减8%
开孔方式
开孔方式及位置 纸箱侧唛各加一通气孔 两侧唛各一个手挽 两侧唛各一个手挽，正唛一个手挽
抗压强度调整 减10% 减20% 减30%
模切工艺
模工工艺 平压平啤切 圆压平啤切 圆压圆啤切
抗压强度调整 减5% 减20% 减25%
综合举例
有一款彩盒，其坑型为BE坑;尺寸为510×420×;五层纸的用纸配置为350华丰白板/112VISY坑纸/125理文B纸/112VISY F纸/175理文A纸;平压平啤切时两侧唛各打一个手挽，已知350华丰W环压为2900N/m、112VISY F纸环压为740N/m、125理文B纸环压为1100N/m、175理文A环压为1420N/m; 试推测其抗压值。 题解：
根据彩盒尺寸可知周长为，根据坑型可知纸板厚度为，根据坑型和原纸环压可知边压为7425N/m
带入公式 p=5.879*ECT*square roof of （D*Z）
P=5.874×7425N/m×square roof of （1.86×0.0045）
=5.874×7425N/m× square roof of
=3969N
由于纸箱两侧唛各一个手挽，则实际抗压应减去20%，平压平啤切，抗压减5%，所以纸箱的实际抗压值应为：
3969×（1-25%）=2977N
纸箱抗压的用纸配置方法
若客户对纸箱抗压值及纸箱印刷加工工艺有明确要求，则可以通过抗压强度推算公式推算出纸箱的边压强度，再根据边压强度推算公式反推出满足客户抗压要求的原纸配置。如果客户仅提供纸箱重量、运输、堆码及印刷加工工艺等方面的信息，那么我们也可以推算出纸箱的抗压要求，再根据抗压强度推算公式和边压强度推算公式反推出纸箱的边压强度值，并进而确定其用纸配置。详见抗压强度用纸配置流程图。
（一级标题）纸箱抗压强度设计公式
纸箱的抗压强度由纸箱装箱后的总重量、堆码层数和安全系数决定。纸箱抗压强度设计公式如下：
P=G×（n-1） ×K
P表示纸箱空箱抗压
G表示单个装箱后的总重量
n表求纸箱装机后的堆码层数
K表示安全系数
举例：
一款纸箱装箱后总重量为、其堆码层数规定为9层，其安全系数设定为5.5，则其抗压值应为多少?
题解 代入公式P=G×（n-1） ×K
=15×8×5.5
=
安全系数设计方法
纸箱在流通过程中所受的影响，除了堆码的重量外，还受堆放时间?p温湿环境?p内装物水分?p振动冲击等因素的影响，考虑到这些因素都会造成纸箱抗压强度下降，因此必须设定一个安全系数，确保纸箱在各种因素的作用下，抗压强度下降后仍有足够的能力承受堆码在其上面纸箱的重量。
一般来说，内装物可以承受一定的抗压，且内装物为运输流通过程较简短的内销品时，安全系数设为3～5左右。内装物本身排放出水分，或者内装物为易损的物品，堆码时间较长、流通环节较多，或者保管条件?p流通条件恶劣时，安全系数设为5～8。
安全系数可以在各种各样的导致抗压强度降低的主要因素确定的前提下，根据一定的方法计算出。
1
K=-----------------------------
（1-a）（1-b）（1-c）（1-d）（1-e）…
a：温湿度变化导致的降低率
b：堆放时间导致的降低率
c：堆放方法导致的降低率
d：装卸过程导致的降低率
e：其它
举例：
a：温湿度变化导致纸箱压降低率为40%
b：堆放时间导致的降低率为30%
c：堆码方法导致的降低率为20%
d：装卸过程导致的降低率为10%
e：其它因素导致的降低率为10%
则安全系数
1
K=---------------------------------------=3.67
（1-0.4）（1-0.3）（1-0.2）（1-0.1） （1-0.1）
表四 安全系数设计参数表
装箱后温湿度环境变化
温湿环境 装箱后从出厂到销售过程中，存储于干燥阴凉环境 装箱后通过陆路流通，但纸箱所处的温湿环境变化较大 装箱后入货柜，走海运出口
抗压强度减损率 10% 30% 60%
装箱后堆码时间长短
堆码时间 堆码时间不超过1个月 堆码1~2个月左右堆码时间3个月以上
抗压强度减损率 15% 30% 40%
装箱后堆放方法
堆放方法 纸箱采用角对角平行式堆码 纸箱堆放时不能箱角*对齐，但堆放整齐 纸箱杂乱堆放
抗压强度减损率 5% 20% 30%
装卸流通过程
装卸流通情况 流通过程中仅装卸一次，且装卸时很少受到撞击 虽经多次装卸，但装卸时对纸箱撞击较少 从工厂到超市需经过多次装卸，且运输装卸过程中常受撞击
抗压强度减损率 10% 20% 50%
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纸箱的结构表达式如下：
实例：面纸牛皮卡
包装材料类: Packaging Materials
-Kraft liner（KL）: 纯牛卡，*纯木桨组成，耐破，环压性能，而且耐潮性，一般用于瓦楞纸板面纸。
-Test liner（TL）: 仿牛卡/挂面仿牛卡，其木桨含量低于纯牛卡，性能虽然比不过进口纯牛卡，但从纸张的性能上讲，与国产箱板纸之间的差距在渐渐缩小，性价比较高，已经成为运输包装市场的主流。
-Medium:芯纸，基本全部由回收纸制成，粘合性能好，但其它环压，破裂性能很差，抗潮性能不好。现欧洲有生产高强芯，在保持原有的良好粘合性能的同时使用木浆成份大大提高了环压，破裂及抗潮性能，但成本过高，使用不是很广泛。
-CCNB（Clay Coated News Back）: 标准称呼为“灰底白板卡纸”，在南方广东一带称为“粉灰咭”，是一种用循环回收材料制作而成的带灰质涂料的硬纸板，常用于销售包装E,B瓦楞纸的面纸，有较好的彩色印刷性能。有时也会单独作为包装使用，由于其挺度不强，成型不是很好，比较少用其做为包装盒，另有时会用于Insert。
-CCKB（Clay Coated Kraft Back）: 牛底白板纸板
-CCWB（Clay Coated White Back）: 白底灰芯纸板
-SBS（Solid Bleached Sulphate）: 铜板卡纸/白芯粉咭,*纯木浆经硫酸盐法分离，并漂白制成的纸板，印刷适性好。多用于化妆品，日用品，电子产品等需要高质量印刷效果的包装。根据表面涂布情况SBS又分为单粉咭C1S（coated one side）和双粉咭C2S（coated two sides）。根据表面涂布效果分为Matte（哑光纸）和Glossy（光面纸）。
-WCC（Waxed Corrugated Containers）: 表面蜡质瓦楞纸箱
-Grey Chip Board: 双灰纸板，一般为*回收纸制成，挺度好，韧性差，多用于书本封面和精品手工包装盒。
-Wood Free Paper: 模造纸，既非木质纤维纸，纸的原材料以草质纤维为主，例如稻秆，麦秆，草秆等。
-Tissue: 包装纸，用于纸巾及产品内衬的一种30gsm左右的纸张。
-Art Paper: 铜板纸,多用于彩色书籍印刷。与SBS质地类似，但克重较低。
-Label/Self-Adhesive Paper: 自粘性标签纸
-Foil Paper/Card: 铝箔纸/咭
-Dyed Paper: 染纸，一般在制造过程中便加入了染色剂，使得成品纸本身便有颜色，可以节省一道颜色印刷，颜色效果好，但成本较高。
包装结构类: Packaging Structure
-RSC: Regular Slotted Container, 0201型普通开槽结构。RSC是包装结构应用zui多的结构。该结构成型制造简易，强度好。理想比例长:宽:高=1.5:1:1，此比例下纸板用量，抗压强度，堆码强度及美学角度等方面考量为*。
-Inside Dimension: 内尺寸，从内壁到内壁的距离。既是纸箱的容积大小。
-Outside Dimension: 外尺寸，纸箱外壁到外壁的尺寸，既是纸箱占用的空间大小。
-Die-cut line: Manufacture Dimension制造尺寸，用于生产制造的图纸的尺寸，技术人员检查样品及货物时应该以制造尺寸为准。
-Cut: 图纸切刀线
-Crease/Score: 压线，既是折线（folding line）
-Joint: 结合方式, 常用的结合方式有粘合（glue），自锁（selflock），胶带封合（tape），钉合（Staple）等等。
-Perforation: 打孔，主要目的为便于折合成型或用于沿线撕开。由于大家很少一般间歇刀也称为perforation。-Perforation in Chanel（切线与压线相间的线型）,便于折合成型
-Half Cut: 半切线，使用切刀，但只切到纸板厚度的一半，一般用于180度折角时结构
印刷及印后工艺类: Printing and post printing process
-Litho: 胶版印刷, 和“平版印刷”是一个意思。这种印刷方法是通过滚筒式胶质印模把沾在胶面上的油墨转印到纸面上。由于胶面是平的，没有凹下的花纹，所以印出的纸面上的图案和花纹也是平的，没有立体感，防伪性较差。胶版印刷所需的油墨较少，模具的制造成本也比凹版低。
-Flexo: 柔性版印刷，柔性版印刷是由古印刷术演变而来的，其前身是公元前流行的印章捺印，即“刻版印刷术”，在当时印刷界反响很大。后来活字印刷术的发明，是印刷*的一次伟大革命，现在的水墨印刷使用的是柔性树脂版作为印刷版，生产效率及度大大提高。柔性版印刷的特点是成本低，印刷耐性及适性强，此方法应用zui广泛是瓦楞纸箱水墨印刷领域，对环境的影响较小。
-Silk screen: 丝网印刷，适合于小批量生产，开机运作成本较低。
-Aqueous Vanish: 过水性光油，其主要目的为保护油墨不与空气接触变色以及在搬运包装和运输过程中不印刷不被擦花。根据其效果分为: 哑光油Matte和光油Gloss，在不说明Matte的情况下说Aqueous Vanish一般默认为Gloss光油。
-UV Vanish: UV光油，在印刷界一般是指UV油墨或光油。这种油墨印刷时经紫外灯照射，瞬间即干，解决一些材料（如金卡纸、塑料片等）印后不干的难题。印刷UV油墨要胶印机，一般胶印机无法印UV油墨。 另有Spot UV（局部UV），可以通过丝印达到很好的视觉效果。UV可以加入颜色及珠光效果，达到其它油墨*的视觉美感。但UV非环保材料，一般不*使用。
-Emboss: 击凸效果，凸出花纹效果-Deboss: 击凹效果，凹入花纹效果-Foil: 烫金属泊效果，常用烫金，烫银，也有其它效果，由材料决定。一般烫金属泊效果伴随击凹凸一同完成。
-Lamination: 覆膜，一般为覆PP膜，有Matte PP和Gloss PP。Lamination也指印刷中预印刷后覆到见坑瓦楞（Single face）上
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用于瓦楞纸箱抗压强度计算公式马基公式相信大家都应该有见到过, 不过算起来有点麻烦.
BCT = （5.87） （ECT） [（perimeter of box） x Caliper]1/2
空箱抗压强度＝5.87 x 边压强度 x [外箱周长 x 纸板厚度]1/2
公司提供的在线马基公式很不错, 只要有纸板的ECT,厚度,和纸箱的长宽高等参数就可以很快的计算出纸箱的理论空箱抗压值了,点击下面的链接进入计算页面:Mckee Formula:
填写完成下表数据后点击’计算’得出由马基公式计算出的纸箱理论空箱抗压值.
1. 环压强度（RCT＝Ring Crush Test）
定义: 原纸一项重要性能参数，主要是指箱板纸和瓦楞纸的横向（CD）/纵向（MD）压缩强度，国内常用单位为牛/米（N/m）或千克力/
影响：RCT反映了纸和纸板的抗压缩强度，根据纸纹的方向不同，分为横向（CD=Corrugated Direction）和纵向（MD=Machine Direction）, 一般来讲横向（CD）方向对我们计算瓦楞纸板的边压强度和选择正确的纸板配纸组合有重要的参考价值，纵向（MD）使用较少。
2. 边压强度（ECT=Edge Crush Test）
定义：瓦楞纸板的边压强度是指承受平行于瓦楞方向压力的能力。它是瓦楞纸板的两大重要参数（另一个为破裂强度BST）之一。单位是：N/M, 通用标准为LBS/IN, 有些测试仪器的单位是kgf/dm,不过在技术沟通和质量要求中很少用到。
影响：瓦楞纸板边压强度的高低直接决定了纸箱的抗压承重能力，在结构已经确定的情况下，它会影响到包装物件的堆载高度及安全性能。
ECT与RCT之间关系公式：抗压强度（ECT）=SUM[RCT（面纸） + RCT（瓦楞芯纸） x 瓦楞伸长系数Takeup Factor]
3. 空箱抗压强度（BCT=Box Compression Test）
定义：瓦楞纸箱的抗压强度是指在压力试验机均匀施加动态压力的情况下直到箱体破损所能承受的zui大负荷及变形量。其单位是：KGF,N 或 LBS。
影响：空箱抗压强度主要是包装工程师对包装运输及堆码的一项评估参数，虽然其理论值可以在设计阶段计算出来，但出于对印刷，模切过程中的不可预估因素，出于为保证产品的安全考虑，会对包装箱进行空箱抗压测试。再根据空箱抗压强度（BCT）值并综合考虑运输条件，仓储条件以及流通周期来决定其是否安全。
ECT与BCT之间关系公式：
空箱抗压强度（BCT）＝5.87 x 边压强度（ECT） x [外箱周长（perimeter of box） x 纸板厚度（Caliper）]1/2
4. 堆码强度（Stacking）
定义：堆码强度指仓库储存的瓦楞纸箱包装在静态压力之下堆垛，即将坍塌之前所能承受的载荷。堆码强度可通过堆码强度实验进行测试，也可根据测试的抗压强度进行推算。堆码强度中所指的载荷均指zui低层的纸箱承受载荷，即zui低层箱的堆码强度。
影响：堆码强度不足时会发生坍塌，对产品造成损坏，所以在设计纸箱前对堆码强度的计算是非常有必要的。
关系公式：
堆码强度计算公式为：
Pw=（H－h）h×K×W（公式一）
式中：
Pw——堆码载荷kg
h——瓦楞纸箱外部高度cm
W——商品重量（产品加箱重）kg
H——箱体堆码高度cm
K——瓦楞纸箱的疲劳系数，与堆码时间有关
*表1 疲劳系数与堆码时间的关系
当堆码强度Pw大于纸箱的抗压强度时，则说明堆码是不安全的。反之则安全。此公式只供评估一个堆码是否安全。在堆码设计中我们应该将公式反推，得出：
堆码层数=舍位取整[ 空箱抗压值 / （包装毛重 X 疲劳系数] +1
堆码高度（H）=堆码层数 x 单箱高度= INTEGER DOWN[BCT/（W x K）] + h
如何去设定纸箱目标抗压强度（BCT:Box Compression Test）值？
by DoPack
对于运输包装的设计，纸箱的抗压强度是我们不得不考虑的一个问题。
当一个包装结构设计师去设计一个运输包装的时候，大都会去设定边压强度（ECT:Edge Crush Test）或破裂强度（BST:Bursting）值，这是对材料规格的设定。而这个些值是如何来的呢？
包装内部的缓冲结构（一般我们称之为内卡/Insert，内衬（cushion pad），隔板（divider）…）, 要根据其各部分的结构来决定，这一般根据设计师的个人经验来设定，大部分情况下虽然有很多部分包含在内，设计师大都会用同一规格的材料，这是在成本方面考虑。
对于外包装箱单体本身的ECT和Bursting，一般会根据UFC Rule 41（美国铁路第41号规范）来设计。但在运输包装实际设计中，我们不得不考虑到外部环境对其影响。这时我们就会引入了另一个概念: 纸箱抗压强度（BCT: Box Compression Test）。为了保证产品在运输过程中的安全，我们除了按照R41法则外来设定纸板规格外，还需要使用BCT测试值（或根据马基公式计算出来的理论值）与安全的BCT目标值进行比较验证其是否能良好的保护产品不受损坏。之后再重新设定纸板材料的ECT或Bursting值。
安全BCT目标值是：保证包装产品在运输，贮存，搬运过程以及其它外界条件影响下中不受损坏的BCT值。
由此可见BCT目标值是运输包装材料的选择的一项非常重要的参数，公司提供了纸箱安全BCT目标值的：如下
| |
附录：各种外界因素对BCT的影响:
| | Compression Loss（压强损失） | Multipliers（倍数） | | |
| Storage time under load: （堆码状态下存贮时间） | 10 days - 37% loss | 0.63 | | |
| 30 days - 40% loss | 0.6 | | ||
| 90 days - 45% loss | 0.55 | | ||
| 180 days - 50% loss | 0.5 | | ||
| | ||||
| Relative humidity, under load （cyclical RH variation further increase compressive loss）: 堆码状态下相对湿度（循环的温度交替变化会增加抗压强度损失） | 50%RH - 0% loss | 1 | | |
| 60%RH - 10% loss | 0.9 | | ||
| 70%RH - 20% loss | 0.8 | | ||
| 80%RH - 32% loss | 0.68 | | ||
| 90%RH- 52% loss | 0.48 | | ||
| 100 percent - 85% loss | 0.15 | | ||
| | ||||
| Pallet Patterns（卡板堆码方式） | | Best（） | Worst（zui坏） | |
| | Columnar, aligned（叠加对齐方式） | 0% loss | | |
| | Columnar, misaligned（叠加非对齐方式） | 10-15% loss | 0.9 | 0.85 |
| | Interlocked（交错式堆码方式） | 40-60% loss | 0.6 | 0.4 |
| Overhang（悬垂状态） | 20-40% loss | 0.8 | 0.6 | |
| Pallet deck-board gap（卡板间隙影响） | 10-25% loss | 0.9 | 0.75 | |
| Excessive handling（过多的搬运） | 10-40% loss | 0.9 | 0.6 | |
| Head space in container（装柜后货柜上方空隙） | 10-20% loss | 0.9 | 0.8 | |
| （Top-to-bottom fit） | | | | |
—END—
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