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多层瓦楞纸板缓冲特性仿真与实验的研究的开题报告一、选题背景随着现代物流和快递业的不断发展，瓦楞纸板作为包装材料越来越受到广泛的应用。
多层瓦楞纸板以其优良的缓冲性能，在物流和快递业中得到了广泛的应用。
因此，对多层瓦楞纸板的缓冲特性进行深入研究，以提高其缓冲性能和降低成本，具有重要的理论和实践意义。
二、研究目的和内容本文的研究目的是通过数值仿真和实验研究多层瓦楞纸板的缓冲特性，分析其缓冲机理，探讨多种因素对其缓冲性能的影响，为提高瓦楞纸板的缓冲性能提供理论基础和实验指导。
本文的研究内容包括：1.多层瓦楞纸板的结构及其缓冲特性分析；2.多层瓦楞纸板缓冲特性的数值仿真模拟；3.多层瓦楞纸板缓冲特性的实验研究；4.多种因素对多层瓦楞纸板缓冲性能的影响分析。
三、研究方法1. 文献调研法：通过查阅文献和资料了解多层瓦楞纸板的发展历程、结构形式、缓冲特性等方面的知识。
2. 数值仿真法：通过ANSYS软件对多层瓦楞纸板的缓冲特性进行数值模拟分析，得到其受力情况、失稳破坏模式等信息。
3. 实验方法：通过设计合理的实验方案，对多层瓦楞纸板的缓冲特性进行实验研究，探讨其受力性能、缓冲能力等方面的特点。
四、研究意义和创新点本文的研究可以深入探讨多层瓦楞纸板的缓冲特性，为实践中的包装设计和选择提供一定的参考依据和理论支持。
同时，对于优化和提高多层瓦楞纸板的缓冲性能，提供一定的理论与实践指导。
在方法上，本文采用了实验与数值仿真相结合的研究方法，为多层瓦楞纸板的缓冲特性研究提供了多种并罗列、可验证的数据，为深入研究多层瓦楞纸板的缓冲机理和优化其性能提供了一定的切入点和创新点。
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
增强夹心瓦楞纸板制做纸制品包装的可行性分析
前言
我国多用森林资源做包装材料，而欧美国家和地区对于进口商品的
包装有着严格的要求：首先严禁使用白色轻泡沫塑料，所有包装品需通过病虫害检查，对于木材包装，更要求经过熏蒸、消毒。
目前的包装现状是：瓦楞纸箱多用于包装食品、饮料、服装、医药和日用品等小型机械产品，空压机、汽车发动机、程控交换机、摩托车等机电产品则一般采用木制品、塑料制品包装，大型的家电产品如电机、冰箱则需要在普通瓦楞纸箱内加衬垫轻泡沫予以支撑保护。
国内普遍生产、使用的瓦楞纸板和瓦楞纸箱，虽然具有其他包装材
料制品无法比拟的优点，如：环保可回收再生、可印性强、重量轻、成本低、可折叠易成型等，可做理想包装材料/容器，但它同时也存在着致命
的缺陷：强度不高且在纸箱受潮后尤为明显，在这点上，纸品包装尚难与木材包装和塑料包装相媲美。
由于普通瓦楞包装箱强度不高、受潮塌箱，导致内装物品破损引起索赔的情况时有发生，包装不善问题在一定程度上制约了某些产品的出口数量。
随着我国国民经济的飞速发展，特别是中国加入WTO后各种物品的
出口在不断增多，对于各种包装的需求也随之增加。
如何设计制造以纸为材料的高强度包装制品，更广泛地在包装领域实现以纸代木、以纸代塑，无论从减少有限的森林资源砍伐、保持生态平衡、减少污染、保护人类生存环境，还是减少流通、运输过程中商品的损坏，使包装真正起到保护内装物品的作用，都有着极其重要和深远的意义。
桂林市晨光纸品有限责任公司在长期的生产实践中不断总结经验，
专注下一代成长，为了孩子。
*深圳职业技术学院重点项目资助(06K Jra022)王冬梅:1976年生,博士研究生,讲师,主要研究方向为多孔材料的力学性能、环保型缓冲材料、运输包装等纸质结构型包装材料缓冲性能研究进展*王冬梅1,2,王志伟3(1 江南大学现代机械与包装研究所,无锡214122;2 深圳职业技术学院媒体与传播学院,深圳518055;3 暨南大学包装工程研究所,广州510632)摘要 综述了国内外瓦楞纸板、蜂窝纸板和纸浆模塑制品等纸质结构型缓冲包装材料结构缓冲的研究现状,并分别总结了上述材料国内外的研究侧重点:国内的研究多处于对现有材料的试验阶段;而国外则侧重于用力学理论基础知识来解释这些材料的力学性能,并用有限元软件对其力学模型进行仿真,该研究结果对于不同材质的结构型材料具有一定的普适性。
在此基础上得出开发新型结构型材料,寻求普适性的缓冲性能表征方法是下一步研究的方向。
关键词 缓冲材料 结构 瓦楞纸板 蜂窝纸板 纸浆模塑制品Research Advance in Paper Structure Cushioning Packaging MaterialsWANG Dong mei 1,2,WANG Zhiw ei 3(1 M aching Eng ineer ing I nstit ute,Souther n Y angtze U niver sity,Wux i 214122;2 Schoo l of M edia and Co mmunicatio n,Shenzhen Po ly technic,Shenzhen 518055;3 P ackag ing Eng ineer ing Institute,Jinan U niver sity,Guang zho u 510632)Abstract T his paper summarizes t he r esear ch adv ance and emphases o f paper str ucture cushio ning packagingmateria ls, e.g.co rr ug ated paper bo ard,honeycomb pa perbo ard and paper pulp pro duct at ho me and aboar d.Inland re -sear ches focus on the ex periment stag e o f the ex isting mater ial.Over seas researches focus on the ex planation o f the me -chanical behav iour based o n t he mechanical theor y and the simulation of t he mechanical mode based o n the finite ele -ments prog ram.T he over seas r esear ch r esults are univer sal.T his paper show s that the further study directio ns of a -bov e materia ls are the development of new str uctures and the univer sal char acter istics methods o f cushioning pr oper -t ies.Key words cushioning mater ials,structur e,cor rug ated paper bo ard,honeyco mb paperboard,paper pulp0 前言随着人们对资源、环保、可持续性发展认识的加强,环保型产品越来越受到人们的青睐,停止使用作为缓冲包装材料的EPS 发泡塑料成为/禁白0的一项重要工程。
瓦楞包装研究报告瓦楞包装研究报告瓦楞包装是一种常见的包装方式，它由瓦楞纸板制成，具有轻便、坚固、环保等优点，被广泛应用于各个领域。
本报告旨在探讨瓦楞包装的制作工艺、性能特点以及应用领域。
一、瓦楞包装的制作工艺瓦楞纸板是由面纸、瓦楞芯纸和底纸三层纸板经过粘合而成。
其中，瓦楞芯纸是瓦楞纸板的核心，它的瓦楞形状决定了瓦楞纸板的强度和韧性。
制作瓦楞纸板的工艺主要包括以下几个步骤：1. 瓦楞芯纸的制作：将底纸和面纸经过涂胶、烘干、压光等工艺处理后，通过瓦楞机将其压成瓦楞芯纸。
2. 瓦楞纸板的制作：将瓦楞芯纸和面纸、底纸经过粘合、压光等工艺处理后，制成瓦楞纸板。
3. 瓦楞纸板的加工：根据不同的需求，将瓦楞纸板进行切割、压印、折叠等加工处理，制成各种形状的瓦楞包装。
二、瓦楞包装的性能特点瓦楞包装具有以下几个性能特点：1. 轻便：瓦楞纸板的密度较低，重量轻，方便搬运和运输。
2. 坚固：瓦楞纸板的瓦楞芯纸具有较高的强度和韧性，能够有效保护包装物。
3. 环保：瓦楞纸板是由纸张制成，可回收利用，符合环保要求。
4. 可塑性强：瓦楞纸板可以根据不同的需求进行加工处理，制成各种形状的包装。
5. 经济实用：瓦楞纸板的制作成本较低，价格相对较为经济实惠。
三、瓦楞包装的应用领域瓦楞包装广泛应用于各个领域，主要包括以下几个方面：1. 电子产品包装：瓦楞包装可以有效保护电子产品在运输过程中的安全，防止碰撞、摔落等情况的发生。
2. 食品包装：瓦楞包装可以保持食品的新鲜度和卫生性，防止食品在运输过程中受到污染。
3. 医药包装：瓦楞包装可以保护药品的质量和安全性，防止药品在运输过程中受到损坏或变质。
4. 日用品包装：瓦楞包装可以为日用品提供良好的保护，防止日用品在运输过程中受到损坏。
5. 工业品包装：瓦楞包装可以为工业品提供良好的保护，防止工业品在运输过程中受到损坏或变形。
综上所述，瓦楞包装是一种具有广泛应用前景的包装方式，其制作工艺简单，性能特点突出，应用领域广泛。
缓冲包装材料缓冲包装材料是指用于保护产品在运输、储存和搬运过程中避免受到损坏的材料。
它们可以有效地减少外部冲击和振动对产品的影响，从而保护产品的完整性和质量。
在现代物流和供应链管理中，选择合适的缓冲包装材料对于保护产品、降低损耗和提高效率至关重要。
本文将介绍几种常见的缓冲包装材料及其特点，以帮助读者更好地选择适合自己需求的材料。
首先，泡沫材料是一种常见的缓冲包装材料。
它具有轻质、柔软、耐磨、吸震和隔音等特点，适合用于保护易碎产品。
泡沫材料通常有泡沫塑料和泡沫纸两种类型。
泡沫塑料材料轻盈且具有良好的缓冲性能，常用于电子产品、玻璃制品和陶瓷制品的包装。
而泡沫纸材料质地柔软，适合包装易划伤的产品，如家具、家电等。
选择合适类型的泡沫材料可以有效保护产品，减少损坏率。
其次，纸板材料也是一种常用的缓冲包装材料。
纸板材料具有较强的抗压性和抗震性，适合用于包装重型产品。
它可以有效地分散外部冲击力，保护产品不受损坏。
在纸箱、纸盒等包装容器中，通常会加入泡沫垫或泡沫填充物，以增强纸板材料的缓冲性能。
纸板材料环保且易于回收利用，符合现代社会对于可持续发展的要求。
另外，气柱袋是一种新型的缓冲包装材料，近年来逐渐受到关注。
气柱袋采用特殊的气密材料制成，可以通过充气形成稳定的气柱结构，具有良好的缓冲性能。
它适用于各种形状和尺寸的产品包装，可以根据产品的实际情况进行充气，保护产品不受挤压和碰撞。
气柱袋的优点在于轻便、易用、节省空间，可以大大提高包装效率。
除了以上几种常见的缓冲包装材料外，还有一些其他类型的材料，如泡沫颗粒、缓冲膜等。
这些材料各有特点，适用于不同类型的产品包装。
在选择缓冲包装材料时，需要考虑产品的重量、形状、易碎程度等因素，以及运输、储存和搬运的环境和条件。
合理选择缓冲包装材料，可以有效地保护产品，降低损耗，提高客户满意度。
综上所述，缓冲包装材料在现代物流和供应链管理中扮演着重要的角色。
选择合适的缓冲包装材料可以保护产品，降低损耗，提高效率，对于企业的运营和品牌形象具有重要意义。
缓冲包装材料及其性能研究进展随着科技的快速发展，产品在运输过程中受到的冲击和振动越来越成为影响其质量和使用性能的主要因素。
为了有效保护产品在运输过程中的安全，缓冲包装材料应运而生。
本文将围绕缓冲包装材料及其性能研究进展进行深入探讨，旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴。
缓冲性能：能够有效吸收和分散外界冲击力，减轻产品受到的损伤。
密封性能：防止水分、尘土等外界物质侵入包装内部，保证产品纯度和质量。
耐久性能：在多次使用或长时间使用后，材料本身应保持完好，不影响再次使用。
针对不同类型的产品，应选择合适的缓冲包装材料，以下为几种常见的缓冲包装材料：塑料：具有较好的缓冲性能和密封性能，同时成本较低，广泛应用于电子产品、精密仪器等产品的包装。
橡胶：具有优良的缓冲性能和耐久性能，能够承受较大的压力和冲击，常用于机械设备的包装。
纤维：具有较好的耐久性和环保性，可分为天然纤维和合成纤维。
天然纤维如纸、木材等，多用于食品、书籍等产品的包装；合成纤维如聚酯纤维、尼龙等，具有较好的缓冲性能和耐久性能，常用于电子产品、医疗器械等产品的包装。
制作缓冲包装材料的工艺流程主要包括以下步骤：材料准备：选择合适的原材料，如塑料、橡胶、纤维等，并按照一定比例混合。
加工成型：通过热压、注塑、挤出等工艺手段，将原材料加工成不同形状和规格的缓冲包装制品。
质量控制：对生产过程中的关键控制点进行监控，确保产品质量符合相关标准。
随着科技的不断发展，缓冲包装材料及其性能的研究也在持续进步。
未来的发展方向和挑战主要有以下几个方面：环境友好：随着环保意识的提高，研究环保型缓冲包装材料已成为趋势。
一方面要寻找可降解、可循环利用的包装材料，另一方面要优化现有材料的生产工艺，降低能耗和废弃物排放。
高性能化：针对不同产品的特殊需求，研发具有更高缓冲性能、密封性能和耐久性能的缓冲包装材料。
智能化：将传感器、RFID等技术引入缓冲包装材料中，实现产品信息的实时监控和追踪，提高物流效率和产品质量。
瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究The Research on the Cushion Performance of Corrugated Cardboard as Package Structure天津科技大学刘功刘占胜宋海燕LIU Gong LIU Zhan-sheng SONG Hai-yan在分析瓦楞纸板特点瓦楞纸板缓冲包装four types of cushion structure of corrugated cardboard are designed. At the samecardboard cushion木、以纸代塑就是其中一类。
瓦楞纸板是目前市场上使用较多的纸质包装材料，在包装领域中起着非常重要的作用。
它不仅具有一定的缓冲的多。
进行静压实验时，当压缩量小于35%时，主要显示出弹性和部分塑性；当压缩量超过35%时，叠层逐层破坏，表现出蠕变状态；当压缩量A型瓦楞纸板的缓冲吸振性能比B型瓦楞纸板好；AB型瓦楞纸板由于是由A型楞和B型楞组合，冲击吸收性能结合了两种楞型的优点，努力提高其缓冲性能。
在结构设计中尽可能考虑使其缓冲性能最优，并考虑使其适于规模生产，降低成本。
纸板。
将A楞三层白纸板卷为三层六棱形结构，再与AB楞五层瓦楞纸板粘接。
将瓦楞芯纸折成波浪形，与AB楞五层瓦楞纸板粘接。
瓦楞芯纸一页成型。
与AB型五层瓦楞纸板粘接。
图４录四种瓦楞纸板缓冲结构的力—形变关系曲线，进而经过数据处理，得到应力－应变曲线和缓冲系数－应力曲线。
分别如图5、图6、图7图7对应缓冲材料的变形能。
在保证作用到产品上的破坏力小于产品的易损值时，单位体积缓冲材料吸收能量越大的，所需材料越少。
根据图５结构４具有最小缓冲系数。
缓冲性能。
0Hz时，瓦楞纸板缓冲结构包装的传递率小于聚苯乙烯结构包装，抗振效果较好，但是当频率较高时<大于40 Hz时），抗振效果不如聚苯能力完全可以与聚苯乙烯结构包装相比。
缓冲垫的结论。
瓦楞纸板缓冲设计折叠瓦楞纸板缓冲衬垫具有良好的承载强度和缓冲性能，可以应用于大型、重型电子产品的缓冲包装。
合理的结构设计、尺寸设计可以大大提高衬垫的缓冲性能，对其力学性能的科学评价、缓冲结构的优化和模块化研究将极大地推动其在工业生产中的应用。
作为一种绿色环保型包装材料，折叠瓦楞纸板缓冲结构件将有广阔的发展前景。
缓冲设计需要考虑的因素十分复杂,好了解产品的许用脆值、形状、尺寸、重量、重心位置、数量和其它有关特征；要调查流通过程的环境条件，如运输区间、运输方式、装卸方式与次数，从而确定等效跌落高度、冲击方向、振动频率等设计依据，同时还要了解气候条件、仓储条件；要了解缓冲材料、外包装容器等的结构、形状与特性；要考虑操作的方便性、符合环保条件、销售地等标签与标志等有关法规条款；最后当然要做到减量化和成本合理。
本教程主要分为一下几节：一. 瓦楞纸板作为缓冲材料分析二.缓冲结构设计三.缓冲尺寸设计四.缓冲内衬改进五.提高产品脆值节约包材成本一. 瓦楞纸板作为缓冲材料分析保护产品在流通过程中免遭冲击、振动等机械载荷损坏的目前最有效的常用办法，是在包装中添加缓冲材料。
缓冲材料可以大量吸收冲击能量，缓冲材料也可以起到隔振作用，避免内装物因冲击振动引起损伤。
采用什么缓冲材料、结构尺寸如何确定、如何评价缓冲包装的合理性等一系列缓冲包装设计问题，就是我们本次需要讨论的内容。
瓦楞纸板一般先从最弱部分被压坏，然后由这部分开始连续破坏。
例如，当瓦楞纸板叠层进行静压试验时，当压缩量小于35%时，主要显示出弹性和部分塑性；当压缩量超过35%时，叠层逐层破坏，表现出蠕变态；当压缩量达到80%以上时，载荷急剧上升。
动态压缩试验时，变形量达到一半时，便出现弹性破坏。
在众多的缓冲材料中,瓦楞纸板优缺各占一半;其缺点有:1.3.1.表面较硬,缺乏柔韧性.主要限于平面使用,包装商品时容易对商品表面造成损失;1.3.2.湿度对其影响较大,湿度愈大其性能愈显恶劣;1.3.3.复原性能差,一旦受载荷变形,各项性能数值下降迅速;1.3.4.多次跌落后缓冲性能会下降1/3左右;其优点有:1.2.1.废气物无须特殊处理,回收简单;1.2.2.加工性能好,裁切,模切,粘合均容易;1.2.3.储存,运输成本低,节省空间,使用时再折叠成型较为方便;1.2.4.可与外包装瓦楞纸箱配合使用,一起处理;1.2.5.可展开运输,节省空间占用率,减少物流成本;1.4.瓦楞纸板的瓦楞参数在结构设计中,瓦楞纸板的厚度决定了其缩位尺寸,缓冲性能等相关参数;因此,需要了解各种瓦楞纸板的参数规格等.1.5.纸张材料的定量及质量要求1.6.瓦楞纸板的动态缓冲性能曲线2.1. 设计流程2.1.1.收集流通环境可能导致产品损坏的数据;2.1.2.收集产品的资料，包括产品的形状与尺寸，重量及其分布情况，产品的冲击与振动脆值等;2.1.3.确定产品脆值;2.1.4.选择缓冲材料及其结构形式;2.1.5.绘制结构图，并审核结构合理性;2.1.6.制作实际样板;2.1.7.按照要求进行测试;2.1.8.不通过，更改设计；通过，图纸审核受控;2.1.9.计算包装成本;2.2. 缓冲设计缓冲包装的缓冲垫的结构形式，因产品的质量、形状和尺寸不同，可采用全面缓冲设计、局部缓冲设计和悬挂式缓冲设计等三种方法。
瓦楞纸板缓冲包装结构的缓冲性能研究The Research on the Cushion Performance of Corrugated Cardboard as Package Structure天津科技大学刘功刘占胜宋海燕LIU Gong LIU Zhan-sheng SONG Hai-yan［摘要］在分析瓦楞纸板特点的基础上，设计了四种瓦楞纸板缓冲结构，并对其进行测试，总结其缓冲性能，以探索代替泡沫塑料的可能性。
［关键词］瓦楞纸板缓冲包装性能研究[Abstract] On the basis of the characters of the corrugated cardboard, four types of cushion structure of corrugated cardboard are designed. At the same time, we test the cushion performance of them and draw a conclusion.[Key Words] corrugated cardboard cushion package performance research抑制“白色污染”，倡导“绿色包装”是当今世界的主课题，人们越来越重视对环保包装材料的研究和开发，以纸代木、以纸代塑就是其中一类。
瓦楞纸板是目前市场上使用较多的纸质包装材料，在包装领域中起着非常重要的作用。
它不仅具有一定的缓冲性能、抗压性能，还具有廉价和可回收利用的优点。
为了更好地利用瓦楞纸板，有必要对它的各种性能及新的结构进行研究和开发。
一、楞纸板的综合分析1．楞纸板材质分析（1）瓦楞纸板作为缓冲材料的优点a．包装废弃物无需焚烧处理，可任其自动降解或回收利用，其回收技术及成本较EPS泡沫塑料要简单和低的多。
b．加工性能良好，裁切、模切、粘合均容易。
c．储存、运输成本低，节省空间，使用时再折叠成型较为方便。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920511170.4(22)申请日 2019.04.15(73)专利权人 泰州市茂华纸品有限公司地址 225700 江苏省泰州市兴化市周庄镇薛庄村(72)发明人 徐友明 (51)Int.Cl.B32B 29/00(2006.01)B32B 29/08(2006.01)B32B 7/12(2006.01)B32B 33/00(2006.01)B65D 65/40(2006.01)(54)实用新型名称一种缓冲防脱落型瓦楞纸板(57)摘要本实用新型涉及包装材料技术领域，尤其涉及一种缓冲防脱落型瓦楞纸板。
本实用新型采用的技术方案是：包括长方形第一稳定支撑连接纸板，第一稳定支撑连接纸板的上端位置设有相互平行的第二稳定支撑连接纸板，第一稳定支撑连接纸板和第二稳定支撑连接纸板之间通过主体抗冲击瓦楞结构连接在一起，主体抗冲击瓦楞结构的上端与第二稳定支撑连接纸板的下端面连接的位置设有长方形第一粘合稳定连接平面，主体抗冲击瓦楞结构的下端设有长方形第二粘合连接平面。
本实用新型的优点是：在使用过程中能够具有更好的防脱落效果，使它能够适用于湿度比较高的应用环境中，在运输过程中的整体安全性更好，使瓦楞结构的整体缓冲效果更好。
权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 209920700 U 2020.01.10C N 209920700U权 利 要 求 书1/1页CN 209920700 U1.一种缓冲防脱落型瓦楞纸板，包括长方形第一稳定支撑连接纸板(1)，所述第一稳定支撑连接纸板(1)的上端位置设有相互平行的第二稳定支撑连接纸板(2)，所述第一稳定支撑连接纸板(1)和所述第二稳定支撑连接纸板(2)之间通过主体抗冲击瓦楞结构(3)连接在一起，其特征在于：所述第一稳定支撑连接纸板(1)左右方向的宽度大于所述主体抗冲击瓦楞结构(3)左右方向的宽度，所述主体抗冲击瓦楞结构(3)的上端与所述第二稳定支撑连接纸板(2)的下端面连接的位置设有长方形第一粘合稳定连接平面，所述主体抗冲击瓦楞结构(3)的下端与所述第一稳定支撑连接纸板(1)的上端连接的位置设有长方形第二粘合连接平面，所述主体抗冲击瓦楞结构(3)前后方向的长度小于所述第一稳定支撑连接纸板(1)前后方向的长度，所述第一稳定支撑连接纸板(1)的上端设有左右方向线性均匀分布的长方形第一缓冲防脱落连接板(4)，所述第二稳定支撑连接纸板(2)的下端设有左右方向线性均匀分布的长方形第二缓冲防脱落连接板(5)，所述第一缓冲防脱落连接板(4)的上端面与所述第二稳定支撑连接纸板(2)的下端面连接在一起，所述第二缓冲防脱落连接板(5)的下端与所述第一稳定支撑连接纸板(1)的上端面连接在一起，相邻两个所述第一缓冲防脱落连接板(4)之间为长方形第一缓冲安全连接槽(6)，相邻两个所述第二缓冲防脱落连接板(5)之间为长方形第二缓冲安全连接槽(7)，所述第一缓冲防脱落连接板(4)左右方向的宽度小于所述第一缓冲安全连接槽(6)左右方向的宽度，所述第二缓冲防脱落连接板(5)左右方向的宽度小于所述第二缓冲安全连接槽(7)左右方向的宽度。
包装衬垫材料的缓冲性能
莫克威;刘崇光
【期刊名称】《包装世界》
【年(卷),期】1991(000)001
【总页数】1页(P25)
【作者】莫克威;刘崇光
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TB485.1
【相关文献】
1.泡沫塑料包装衬垫缓冲性能建模 [J], 胡强;童忠钫
2.可降解木塑复合缓冲包装衬垫材料的研究综述 [J], 陈艳娜;肖生苓;李琛
3.浅谈纤维素基发泡缓冲包装材料的开发与缓冲性能研究 [J], 李宴新;王立军
4.组合缓冲包装衬垫的缓冲性能研究 [J], 滑广军;谢勇;李凤玲
5.包装衬垫的缓冲性能 [J], 胡强;童忠钫
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收稿日期:2008Ο11Ο14基金项目:天津市科技攻关计划项目资助(06YF GPNC03400)作者简介:宋海燕(1977-),女,辽宁人,天津科技大学讲师,主要研究方向为运输包装、包装测试及包装过程自动化等。
新型包装材料“瓦中瓦”缓冲特性研究宋海燕,黄利强,孙诚(天津科技大学,天津300222)摘要:增强夹心瓦楞纸板(“瓦中瓦”)是一种新型包装材料。
对6种“瓦中瓦”进行了静态压缩试验,分析其静态缓冲特性,并用性能最好的一种“瓦中瓦”与聚苯乙烯泡沫塑料对电脑主机作缓冲包装,进行振动冲击的对比试验,探索其代替聚苯乙烯泡沫塑料的可能性。
结果表明,“瓦中瓦”是大型家用电器、机电设备等较为理想的环保包装材料和包装容器。
关键词:瓦楞纸板;缓冲性能;静态压缩;包装材料中图分类号:TB484.1;TB485.1;T487 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2009)02-0019-03St udy on Cus hioning Cha racteristics of a New Type Packaging Material "Wall in Wall"S O N G H ai 2y an ,H UA N G L i 2qi ang ,S U N Cheng(Tianjin University of Science and Technology ,Tianjin 300222,China )Abstract :Enhanced layer corrugated board (Wall in Wall )is a new type packaging material.Six kindsof "Wall in Wall"were tested by static compress and the static cushioning characteristics were obtained.Fi 2nally vibration and shock test were carried out by packing a computer using a "Wall in Wall"with best per 2formance and EPS foam to explore the probability of replacing the EPS foam.The result showed that it is a perfect packaging material and container for household appliance and mechanical and electrical equipment.Key words :corrugated board ;cushioning characteristics ;static compression ;packaging material 随着环保意识的加强,人们越来越重视对环保型缓冲包装材料的研究与开发。
增强夹心瓦楞纸板(“瓦中瓦”)是以普通瓦楞纸板(2层、3层、5层、7层)作面里,又在两层面里纸板之间设有瓦楞纸板的优良结构,大大增加了纸板的强度。
由于“瓦中瓦”是全纸质的包装材料,保留了普通瓦楞纸板防振性好、易制作、可印刷、重量轻、缓冲性能好、可回收再生等优点,还可以通过调整夹心层厚薄、几何形状,来调整改变瓦楞纸板的强度和弹性(缓冲性能)。
是继蜂窝纸板、重型瓦楞纸板、3A 特重型瓦楞纸板之后又一新型包装材料[1]。
目前,对于缓冲材料的缓冲性能,人们研究较多的是蜂窝纸板以及重型瓦楞纸板。
郭彦峰[2-3]、马宴苹[4]等对折叠型及弹力型双瓦楞纸板的动态缓冲特性进行了研究,王冬梅[5]、平幼妹[6]、郭彦峰[7]等对蜂窝纸板,贺丹华[8]、赵振[9]等对蜂窝/纸板复合材料的缓冲性能进行了研究。
本文对6种增强夹心瓦楞纸板("瓦中瓦")进行了静态压缩试验,分析其静态缓冲特性,探索其代替聚苯乙烯泡沫塑料的可能性。
1 试验1.1 样品试样采用天津市外贸纸箱厂生产的B 楞3层和AB 楞5层瓦楞纸板,通过调整夹心层厚度,自制成6种“瓦中瓦”结构。
试样为5层,芯纸为B 楞瓦楞纸板,面纸为AB 楞瓦楞纸板,施胶量150g /m 2。
试样尺寸见表1,结构见图1。
试验环境温度表1 “瓦中瓦”试样尺寸Tab.1Di mension of "Wall in Wall"sa mple试样楞高1/mm 楞高2/mm 楞间距/mm 总厚度/mm 面积/mm 2结构118181352.5300×300结构222221359.5300×300结构327271368.7300×300结构418221356.5300×300结构518271362.5300×300结构622271365.8300×300图1 “瓦中瓦”试样结构Fig.1Structure of "Wall in Wall"91宋海燕等 新型包装材料“瓦中瓦”缓冲特性研究24℃,相对湿度50%。
1.2 设备采用西北机器厂生产的压力试验机(YE -50型)。
1.3 方法根据《包装国家标准汇编》中G B 8168-87对试样进行静态压缩试验,测试并记录这6种“瓦中瓦”的力-形变。
每种结构3个试样,取其平均值进行数据处理,分别得到力-形变曲线、应力-应变曲线和缓冲系数-应力曲线,分析其缓冲性能。
选出缓冲性能最好的一种结构与聚苯乙烯泡沫塑料,分别对电脑主机进行缓冲包装,使衬垫设计尺寸相同。
通过对两种结构的缓冲包装件进行跌落和振动试验,比较两种结构的缓冲和抗振性能,探索“瓦中瓦”代替聚苯乙烯泡沫塑料的可能性。
2 结果与讨论2.1 缓冲特性分析1)6种结构“瓦中瓦”的力-形变曲线见图2,可以看出,6图2 力-形变曲线Fig.2Force -displacement curve种结构的初始弹性系数基本相同,但结构1和结构2略大,缓冲材料的抗压性能较好,结构3最小,材料容易变形。
当受到外界静压力时,“瓦中瓦”在形变初期(<15mm )所表现出来的力学性能接近于双曲正切曲线,与蜂窝纸板、聚苯乙烯泡沫塑料等材料受力初期表现的力学性质相同;形变后期(>15mm )接近正切曲线。
2)6种结构“瓦中瓦”的应力-应变曲线见图3。
可以看图3 应力-应变曲线Fig.3Stress -strain curve出,结构1和结构4单位体积吸收变形能较多,它们的楞高较低。
进行缓冲包装设计时,在保证作用到产品上的破坏力小于产品的易损值时,单位体积缓冲材料吸收能量越大的,所需材料越少。
3)6种结构“瓦中瓦”的缓冲系数-应力曲线见图4,最图4 缓冲系数-应力曲线Fig.4Cushioning coefficient -stress curve小缓冲系数值见表2。
结果表明,结构1具有最小缓冲系数,表2 最小缓冲系数值Tab.2Mini mum of cus hioning coefficient试样最小缓冲系数试样最小缓冲系数结构1 3.108结构4 3.440结构2 3.339结构5 3.926结构34.569结构63.932可以达到最高缓冲效率。
4)通过静态压缩试验,初始弹性系数、单位体积吸收变形能和最小缓冲系数的数据表明,结构1具有较好的缓冲性能。
2.2 包装件测试分析选用结构1“瓦中瓦”与聚苯乙烯泡沫塑料对某电脑主机作缓冲包装,两种衬垫的尺寸一致,外包装箱采用0201型纸箱。
2.2.1 振动试验采用两种缓冲衬垫包装的包装件经受正弦振动时,产品的振动加速度与频率曲线见图5,可以看出,频率为5.7～30Hz图5 振动加速度-频率曲线Fig.5Vibration acceleration -f requency curve时,产品加速度大致相同;频率为30～35.7Hz 时“瓦中瓦”略2包装工程 PAC KA GIN G EN GIN EERIN G Vol.30No.22009.02大;频率为35.7～43.5Hz 时,“瓦中瓦”略小。
二者包装的产品加速度响应非常相似,对内装物的保护程度差不多,都有效地保护了产品。
2.2.2 跌落冲击试验采用两种缓冲衬垫包装的包装件经受相同条件的垂直跌落冲击试验时,产品的加速度响应见图6,包装件编号按照包图6 冲击试验产品加速度响应Fig.6Product acceleration of shock test装标准进行。
图6表明两种包装件在经受跌落冲击时,产品上的加速度响应相差不大,在2,3,5,6面上“瓦中瓦”缓冲衬垫包装比聚苯乙烯泡沫衬垫包装大3g 左右,但4面上小4.8g 。
因此“瓦中瓦”与聚苯乙烯泡沫衬垫基本可以相媲美。
3 结论1)通过静态压缩试验,“瓦中瓦”缓冲材料在受到外界静压力时所表现出来的力学性能接近于双曲正切曲线,与蜂窝纸板、聚苯乙烯泡沫塑料等材料受力初期表现的力学性质相同。
随着楞高的增加,“瓦中瓦”缓冲材料的初始刚度不断减小。
2)通过正弦振动试验和垂直跌落冲击试验进行包装件测试,“瓦中瓦”瓦楞纸板衬垫与泡沫塑料衬垫包装的产品加速度响应基本一致,“瓦中瓦”缓冲材料的缓冲性能略差于泡沫塑料,但可以通过调整夹心层的厚度及楞高等方法来进一步提高“瓦中瓦”缓冲材料的缓冲性能。
3)用“瓦中瓦”瓦楞纸板衬垫来替代泡沫塑料衬垫进行计算机等设备的包装是完全可行的,将是大型家用电器、机电设备等较为理想的环保包装材料和包装容器。
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