合瓦楞纸板缓冲衬垫的力学性能研究

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1、包装印刷组合瓦楞纸板缓冲衬垫的力学性能研究南京林业大学木材工业学院包装工程系徐长妍　张云　　摘要：本文研究了3A型、3B型、BAB型组合瓦楞纸板缓冲衬垫的抗弯性能和平压性能。抗弯试验结果表明，组合衬垫的载荷-挠度曲线可分为4个阶段，依次为瞬时弹性变形阶段、延迟弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和屈服塑性变形阶段；从抗弯性能方面考虑，在对瓦楞纸板进行粘接使用时，可以将A型或B型瓦楞自行组合，但最好不要将B型或A型瓦楞与AB型瓦楞组合。平压试验结果表明，在3A型、3B型及BAB型组合瓦楞纸板缓冲衬垫的静态压缩曲线均存在三个峰值，且峰值与瓦楞纸板层数一一对应，各

2、层按照屈服强度从小到大的顺序依次屈服、破坏；从静态压缩性能方面考虑，BAB结构的抗压性能最好，3B结构次之，3A结构最差。　　根据静态压缩试验绘制的瓦楞纸板缓冲系数-最大静应力曲线，为采用组合瓦楞纸板衬垫进行缓冲包装设计提供了依据。当采用该曲线进行缓冲包装时，应根据产品特性及流通环境特点，尤其是产品或包装件可能给予缓冲衬垫的静压力范围，合理选择衬垫的组合型式。　　关键词：组合瓦楞纸板缓冲衬垫　抗弯性能　静态缓冲性能　　采用绿色包装材料是推行绿色包装的重要措是，有关瓦楞纸板缓冲包装性能的研究相当零施。瓦楞纸板环境性能优良，在缓冲包装设计中散，其组合衬垫

3、缓冲性能的研究更少。目前，企是环境性能不佳的泡沫塑料的理想替代品。静态业在缓冲包装的工程实践中具有相当大的随意应力-应变曲线和最大加速度一静应力曲线是六性，结果要么造成过度包装，要么造成不足包[1～4]步法缓冲包装设计中必不可少的参考数据曲装。为了推广绿色包装，规范瓦楞纸板及其组合[5]线。美国军用缓冲包装标准给出了主要包装材衬垫的缓冲包装设计，满足缓冲包装设计的可靠料的800多条最大加速度—静应力曲线，但未涉性和经济性，急需建立系统的静态应力-应变曲及纸类缓冲材料。高德等人研究了瓦楞纸板的动线或最大加速度一静应力曲线。作者曾研究了湿[6,7]态压缩

4、性能建模及应用问题。郭彦峰等人对度以及瓦楞走向对瓦楞纸板黏结衬垫抗弯性能的[8][10]X-PLY超强瓦楞纸板的强度进行了测试。刘晔影响，并对叠置蜂窝纸板衬垫的平压性能进行[11]等人探讨了三重组合瓦楞纸板的缓冲防护特性了研究。本文采用瓦楞纸板生产线中的生产[9]。上述研究成果为研究和开发三重瓦楞缓冲包性废板制备黏结衬垫，研究其抗弯性能及平压性装材料建立了缓冲性能理论基础。但不容回避的能，并绘制出其最大加速度—静应力曲线，为采中国包装2010/371包装印刷用瓦楞纸板生产性废料制作组合型缓冲衬垫提供　　采用CMT6104型微机控制电子万能试验机，理论

5、依据和参考。参照《纸和纸板弯曲强度静态测定法一般原则》　　1．试验材料及试样预处理（ISO5628－1990）进行弯曲强度试验。试验均在MD　　试验用A型、B型、AB型瓦楞纸板及淀粉胶粘方向进行（见图2）。试验机两支点跨度为250mm，剂均来源于南京华泰包装纸业有限公司，公司提加载速度为12mm/min±3mm/min。试验重复6次。供的纸板原始参数据见表1。表1纸板原始数据2纸板类型层间排序及组成总克重（g/m）厚度（mm）A230WK/175SC/280WK450±33.683±0.02B230WK/175SC/200WK405±52.257±0

6、.01230WK/175SC/200SCAB701±56.594±0.01图2　MD抗弯三点弯曲图/175SC/280K　　2.2瓦楞纸板组合缓冲衬垫的平压性能　　注：WK、SC和K分别表示白牛皮纸、半化学纤维芯纸以及普通牛皮纸　　按2.1节所述方法制备3A、3B和BAB结构的组　　瓦楞纸板黏结衬垫的制作步骤为：涂胶→粘合衬垫，并截取100mm×100mm的试样。采用SANS贴→陈放→预压→剪裁→恒温恒湿预处理。涂胶万能力学试验机，并按照《GB/T8168-2008包装2量约150～180g/m。预压压力为100N，时间为1用缓冲材料静态压缩实验方法

7、》,沿试样厚度方周。根据《GB/T4857.2-2005包装运输包装件向以12mm/min±3mm/min的速度对试样逐渐增加基本试验第2部分：温湿度调节处理》对衬垫进载荷，测试并记录瓦楞纸板组合衬垫的载荷－变行预处理，即在25±2℃、相对湿度RH60±2％形关系曲线。试验重复6次。的恒温恒湿箱中放置48小时。　　3．数据分析及讨论　　2．试验　　3.1抗弯性能　　2.1瓦楞纸板组合缓冲衬垫的抗弯性能　　图3所示为组合衬垫弯曲之后的典型永久变　　试验材料分别为3A型（由三层A型瓦楞纸板形图。将6组组合衬垫试样的弯曲试验数据进行按楞峰－楞峰－楞峰的纵向

8、黏结而成）、3B型(由平均，得到表2的组合衬垫抗弯性能数据及图4的三层B型瓦楞纸板按楞峰－楞峰－楞峰的纵向黏