基于瓦楞纸箱抗压强度的物流包装合理化分析

2014-03-31娄熠

中国高新技术企业 2014年6期

摘要：文章以瓦楞纸箱抗压强度这一性能指标为研究点，结合瓦楞纸箱抗压强度测试分析结果，探讨了抗压强度研究对于降低物流货损率和物流包装原材料消耗的意义，并从物流包装这一角度，以帮助物流过程中降低物流货损，节省原材料消耗，降低包装成本和物流成本为目的，提出了物流包装合理化的建议。

关键词：物流包装；瓦楞纸箱；抗压强度；包装合理化

中图分类号：TB487 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0167-03

1 抗压强度研究对于控制物流成本的意义

在现在流通的物流包装中，瓦楞纸箱就是最具代表性的形式之一。针对瓦楞纸箱抗压强度的分析对于物流成本的降低也具有重要的意义，具体可以归纳为以下两点：

1.1 降低物流货损率

一个设计优良的物流包装是能够保证商品在出厂后直到消费者手中前的质量完好，如果物流包装强度设计较低就会使得商品在到达消费者手中之前发生损坏，物流货损率增高、物流成本增加。

我们对瓦楞纸箱的抗压强度展开了研究，了解了影响瓦楞纸箱抗压强度的因素，这就帮助我们在物流包装设计、选用和物流作业过程中有针对性的对瓦楞纸箱抗压强度进行设计和保护，从而使得物流包装具有足够的强度发挥保护商品的作用，避免在物流过程中由于包装强度不足造成的货物损失，增加不必要的物流成本。

1.2 降低物流包装原材料消耗

同时如果物流包装强度设计过高又会使得包装成本升高，同样也带来物流成本的增加。

据统计，我国三层瓦楞纸板的生产量所占比例只有发达国家的1/6，而五层瓦楞纸板的产量则达到了发到国家8倍，由此可以分析出我国瓦楞纸板强度的利用较差，致使多层瓦楞纸板的生产使用较多，增加了包装成本。

因此通过对抗压强度的研究，了解不同设计结构对瓦楞纸箱抗压强度的影响，可以通过结构改进节省包装原材料的消耗，避免包装强度过高，降低包装成本，从而降低物流成本。

2 影响瓦楞纸箱抗压强度因素分析

2.1 压痕线对于瓦楞纸箱抗压强度的影响

瓦楞纸板压痕线一共分为横向和纵向两种类型，横向压痕线其方向与瓦楞纸板瓦楞方向垂直，纵向压痕线与瓦楞纸板瓦楞方向平行。

当压痕线与瓦楞纸板瓦楞方向平行时，压痕过程中基本上对瓦楞的损坏不大，但是当压痕线与瓦楞纸板瓦楞方向垂直时，压痕时就会造成瓦楞纸板的瓦楞溃塌，抗压强度大约降低五个百分点。

2.2 开孔对于瓦楞纸箱抗压强度的影响

在物流过程中，我们经常可以见到一些瓦楞纸箱在其侧面开有提手孔，方便在物流活动中人工对货物进行装卸搬运作业。但由于在开孔时必须要将瓦楞纸箱的一部分切断或切除，因此破坏了瓦楞纸箱的完整性，这种破坏已有试验证明会使得瓦楞纸箱的抗压强度降低。

同时经过测试得出，同规格瓦楞纸箱，其当开孔位置接近瓦楞纸箱侧板的中心线位置时瓦楞纸箱的抗压强度较高，开孔位置越接近瓦楞纸箱边缘，其抗压强度

越低。

2.3 瓦楞纸箱的楞角与侧面的受力情况

瓦楞纸箱在上下平行加压的情况下，压力并不是均匀的分布在纸箱的四周。瓦楞纸箱的楞角与侧面所受的压力并不均匀。在对瓦楞纸箱施压垂直方向的平行压力情况下，楞角起到主要的支撑作用，侧面上的单位载荷相对较低，并不是主要受力范围。

2.4 堆码对于瓦楞纸箱抗压强度的影响

在物流活动愈发频繁的今天，为了更大程度的降低物流成本，我们在物流过程中都会提高容积利用率，这样势必会增加货物的向上堆码高度，而由于重力的作用上方的货物会对下方的货物施加有压力，这种压力对于下方货物的外包装（一般为瓦楞纸箱）的强度将会造成一定的损害，这种损害与堆码时间和堆码方式的关系，我们进行了一些分析。

（1）堆码时间对瓦楞纸箱抗压强度的影响。我们在物流活动中经常可以看到一些储存时间较长的货物，堆码在下方的货物外包装纸箱会产生一定程度的变形，有的纸箱甚至丧失了支撑作用，使得上方货物的重量直接作用在下方的商品上，对商品的质量产生了危害。同时我们通过观察还可以发现，这种变形并不是由于外力所致，而且在储存时间较短的货物上很少出现这种情况。

通过测试我们得出，瓦楞纸箱的抗压强度随堆码时间的延长而降低，其强度降低速度最快时间为最开始堆码的一个月中，我们也把这种在长期载荷作用下的强度降低，称之为材料的疲劳现象。

（2）堆码方式对瓦楞纸箱抗压强度的影响。在纸箱堆码时不同的堆码方式对瓦楞纸箱抗压强度的影响也是不相同的。重叠堆码与交错堆码由于上下两层货物的相对位置不同，因此对纸箱抗压强度的影响也就不同

通过测试得出当交错堆码时，越靠近横边中点抗压强度越低，重叠堆码时瓦楞纸箱的抗压强度最高。

2.5 结构对于瓦楞纸箱抗压强度的影响

瓦楞纸箱的尺寸规格不同，对其抗压强度也会造成一定的影响，这样影响主要集中在瓦楞纸箱的高度，瓦楞纸箱的周长和瓦楞纸箱的长宽比这三个方面。

就这三个主要的结构因素来讲，一般的，内装物确定了其结构也就确定了，但如果内装物的形态可以改变，那么就可以结合这三个结构因素对包装进行调整，从而得出最佳的结构，以便提高瓦楞纸箱的抗压强度，达到更好的保护效果。

（1）瓦楞纸箱的高度对抗压强度的影响。当瓦楞纸箱的箱高较高时，纸箱易产生失稳现象，从而使得瓦楞纸箱的抗压强度降低。而当瓦楞纸箱高度较低时，高度的变化对瓦楞纸箱的抗压强度影响较为明显，高度较高时，纸箱高度的变化对其抗压强度的影响较小。

（2）周长对于瓦楞纸箱抗压强度的影响。瓦楞纸箱的抗压强度与纸箱的周长成正比，在一定的范围内，纸箱的周长越长其抗压强度就越高，反之纸箱的抗压强度就越低。而且随着瓦楞纸箱周长的增加其抗压强度是缓慢增加的。endprint

我们通过分析可以得出，当瓦楞纸箱的周长较长时，其受力面积就较大，因此单位面积的载荷就较小，所以其抗压强度也相应的较高。但瓦楞纸板的周长如果过大，材料易产生弯折、翘曲等现象，对于瓦楞纸箱的搬运等物流作业带来不便，因此在设计和选用时我们要综合考虑各方面因素。

（3）长宽比对瓦楞纸箱抗压强度的影响。有很多人认为，瓦楞纸箱的长宽比无论怎样改变都不会对纸箱的抗压强度产生很大的影响。其实当瓦楞纸箱的周长保持不变时，改变纸箱长宽方向上的尺寸比例，也会对瓦楞纸箱的抗压强度产生一定的影响。

通过测试发现，在相同周长，相同高尺寸的瓦楞纸箱的长宽尺寸比例由1.0变换到2.0的过程之中，纸箱的抗压强度值呈现先增加后降低的变化趋势，并且在纸箱的长宽比例达到1.4附近时，抗压强度的峰值出现。

2.6 瓦楞的方向对瓦楞纸箱抗压强度的影响

当我们在制作瓦楞纸箱的时候，必须选取一定的瓦楞方向，简称楞向。瓦楞纸箱共分为两种楞向：垂直和水平。

瓦楞纸箱的抗压强度与瓦楞的楞向有着密切的关系，无论纸箱的楞型如何，都存在一个相似的规律，即瓦楞纸箱为垂直楞向时纸箱的抗压强度都较明显的大于瓦楞纸箱为水平楞向时的纸箱抗压强度，一般可高出25%～35%。

2.7 接合方式对瓦楞纸箱抗压强度的影响

目前常用的瓦楞纸箱接合方式有钉合和粘合剂粘合两种形式。无论是哪种楞型结构的瓦楞纸箱，总的趋势都是采用粘合剂接合的瓦楞纸箱比采用钉线接合的瓦楞纸箱抗压强度高，一般高出15%～30%。同时粘合剂接合的纸箱在回收时避免了钉合纸箱要去除金属钉而造成的麻烦，更加有利于环保，因此值得推广。

3 基于抗压强度的物流包装合理化建议

基于对瓦楞纸箱抗压强度影响因素的分析结果，对物流包装的合理化提出如下建议：

由于横向压痕线会使瓦楞纸板的抗压强度下降约5个百分点，因此我们在物流包装加工和选用上应尽量减少压痕线的数量，避免压痕过深，尽可能降低由于压痕线产生的强度降低。

当提手孔越接近瓦楞纸箱侧面中心线，纸箱抗压强度降低越小；越接近边缘，纸箱抗压强度降低越大。因此当物流包装需开设提手孔时，应将开设位置尽量靠近纸箱中心线。

楞角在抗压过程中发挥着主要支撑作用，因此在包装的设计和选用时要保证楞角的坚固，如包装在物流过程中所承受的压力较大，则可在楞角处进行加固，同时在物流过程中应避免非正常外力对楞角结构的损坏。我们还发现侧面在支撑过程中所发挥的作用较小，因此在不损害包装整体强度的前提下，可以适当减少侧面所用材料，从而降低包装成本。

瓦楞纸箱的抗压强度会随堆码时间的延长而延长，因此应当尽量避免长时间堆码产生的静压力对包装造成的消耗，加快仓容周转率。同时垂直堆码的纸箱要比交错堆码的纸箱抗压强度高，虽然我们在物流活动中大多采用交错堆码来保证货垛的稳定，但当货物较重时还应采用垂直堆码来获得更高的抗压强度，避免将下层货物压坏。

瓦楞纸箱的高度越低，周长越长，长宽比在1.4附近时纸箱的抗压强度较高。因此我们在进行物流包装设计和选用时，应适当考虑结构因素对瓦楞纸箱强度的影响，如物流包装内最好码放一层商品，避免瓦楞纸箱高度过高；包装内商品码放时尽可能使得长宽比接近1.4，以提高瓦楞纸箱抗压强度等等。

由于瓦楞纸箱为垂直楞向时纸箱的抗压强度明显的大于瓦楞纸箱为水平楞向时的纸箱抗压强度，一般可高出25%～35%。因此我们在物流包装设计和选用时应尽量选择垂直楞向的瓦楞纸箱。

粘合剂粘合方式要比钉合方式成型的瓦楞纸箱抗压强度大，因此我们在进行物流包装设计与选择时可以选用粘合剂粘合的瓦楞纸箱来获得更高的抗压强度。

当现有物流包装的抗压强度不能够满足物流全过程需求的时候，我们应当首先考虑改进物流包装的结构，而不要急于通过增加包装材料的用量和厚度来提高其抗压强度，这样一来我们可以通过结构调整来避免包装成本的增加，也即是达到了降低物流成本的目的。

参考文献

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