双瓦楞纸箱抗压强度与温湿度关系的研究

 　　瓦楞纸箱是最常用的包装容器，有诸多优点，但同时也存在一些弱点。众所周知，湿度对瓦楞纸箱的抗压强度影响非常大，而湿度与温度是并存的关系，单纯只说湿度而不说温度是没有任何意义的。本文通过研究，揭示纸箱抗压强度与温度和湿度之间的关系。
 
　　GB/T 6543-2008中瓦楞纸箱的要求：材料、尺寸、质量、结构、摇盖耐折和空箱抗压。此标准中也只有空箱抗压一种物理指标的要求。这是因为瓦楞纸箱经受的外部最主要的危害就是堆码产生的压力。纸箱在运输存储过程中最主要功能是纸箱外观的完整性，如此才能保证内装物的安全。所以纸箱抗压强度直接关系到物流过程中内装物的安全性。
 
　　样品选择
 
　　为了保证试验数据具有可对比性，此次选用同一批次同种材质的AB楞双瓦楞纸箱。纸箱外尺寸585 mm×396 mm×337 mm，纸箱外观均无印刷。
 
　　温湿度环境
 
　　每个温湿度条件下处理5 个纸箱，处理时间为24 h。
   
　　抗压强度值
 
　　为了保证最终抗压强度数据的准确性，每项温湿度环境处理结束后，在气候箱内使用透明胶带封缄纸箱成正常使用状态后，1 min的时间内进行空箱压力试验。使用上压板固定式的压力试验机，上压板下压速度为10mm/min。取5 个数据的算术平均值作为此温湿度环境条件下纸箱的抗压强度值。
 
　　从最终的抗压强度数据及变化趋势图中可以得出如下的结果：
 
　　1.低温对纸箱抗压强度的影响很小，几乎可以忽略。
 
　　2.在5℃，RH85%这种果蔬保鲜储存条件下，纸箱的抗压强度下降了19%；同时30℃，RH85%条件下，抗压强度下降了19%；38℃，RH85%条件下，抗压强度下降了19%；40℃，RH85%条件下，抗压强度下降了20%。同种湿度对纸箱的影响几乎一致，而与对应的温度没有关系。
 
　　3.30℃，RH95%条件下，抗压强度下降23%；40℃，RH95%条件下，抗压强度下降了31%；60℃，RH95%条件下，抗压强度下降了30%。30℃的数据比40℃的小8%；而40℃和60℃的抗压数据几乎一致，40℃~60℃之间只与相对湿度有关，而与温度无关。
 
　　4.55℃与低温数据和23℃，50%的数据相比较，数据偏差在10%以内。单纯的高温对纸箱的抗压强度并没有出现明显的加强作用。
 
　　结论
 
　　从以上数据分析，基本可以得出如下的结论：如果不控制相对湿度，高温、低温、常温这三种状态下，纸箱的抗压强度值变化范围基本在10%以内，即纸箱的强度既不会明显增强，也不会明显减弱。而相同相对湿度、不同温度下，随相对湿度增加10%，纸箱强度几乎也相应地下降10%。
 
　　因为瓦楞纸箱抗压强度受到很多因素的影响，诸如原纸质量、原纸克重、胶黏剂、箱型和楞型等。本次只研究了一种材质和工艺的双瓦楞纸箱，并且温湿度处理的时间仅为24 h，并没有对更长时间进行考评，所以不能说明此种规律符合所有类型、材质和工艺的纸箱。另外在进行抗压试验前，没有对纸箱进行含水率测试，也是本次研究忽略的一个重点参数。因此，不建议将此专项研究的数据结果直接应用于其他瓦楞纸箱，否则极有可能产生较大的偏差。如果企业的纸箱对湿度要求较高，应对自己的产品进行专项研究，这样的数据结果更有针对性，避免盲目套用数据出现重大差错的风险。