如何正確評定紙箱是否達標-抗壓力、堆碼測試

隨著工業的發展進步，瓦楞紙箱作為包裝材料已受到相當廣泛的應用。因瓦楞紙箱行業門檻較低，故競爭異常激烈。紙箱用戶在使用紙箱的過程中暴露出或多或少的質量問題，如紙箱堆碼后跨塌、破裂等等造成諸多的負面影響。
 
　　因此，已有越來越多的紙箱用戶意識到包裝對產品的保護和產品形象推廣的雙重意義。紙箱用戶在確定產品質量標準時已更加專業化和理性，如：添置測試儀器測評紙箱的關鍵指標……耐破和抗壓力（或堆碼），綜合研究是否包裝過度（材料設計過剩），實現包裝物料的設計在整個產品制造成本中的優化貢獻。
 
　　但在產品檢驗過程中，紙箱用戶評定產品是否合格時，往往產生認識上的偏差，對產品測試結果誤判。下文就如何正確認識和評定瓦楞紙箱的抗壓力和堆碼試驗，做具體分析、探討，將個人的實踐經驗與紙箱企業和用戶共同分享。

　　紙箱抗壓力、堆碼測試是否符合要求必須明確兩個標準：檢驗狀態標準、物理指標標準。
 
檢驗狀態分析
 
　　包裝行業通常采用如下兩個包裝物料的檢驗狀態：
紙箱試樣溫度、濕度分別為（23±2）℃，（50±5）％預處理24h。
標準來源：SN/T02693-93《出口商品運輸包裝瓦楞紙箱檢驗規程》。
試驗紙漿、紙和紙板用的標準大氣應是相對濕度（50±2）％、溫度（23±1）℃，一般紙預處理4h，薄紙至少要5～8 h，高定量或其他紙種至少要48 h或更長。

　　標準來源：GB/T10739-1989《紙漿、紙和紙板試樣處理和試驗的標準大氣》
設定紙箱測試預處理的目的是使各樣本的纖維組織結構處于均衡穩定的狀態，不至使測試結果產生過大的差異而影響對紙箱力學性能的判定。瓦楞紙箱應引用第1種預處理方式。
 
安全抗壓力及堆碼測試探討
 
概念表述
 
　　抗壓力是紙箱對持續均勻地施加壓力，所達到的zui大的抗壓屈服值。
堆碼（標準名稱－靜載荷堆碼）是在一定的時間內（通常是24h），在紙箱包裝上施加恒定的質量，紙箱產生的變形量、損壞情況是否符合要求。
我們可通過測試力值時間圖直觀了解它們的差異：
 
公式的計算
①安全抗壓力
P=K＊G＊（H/h-1）＊9.8
P……抗壓力值  N；
K……劣變系數（安全抗壓系數）；
    G……單件包裝毛重kg；
    H……堆疊高度m.;
    h……箱高m.
貯存期小于30天 30～100天 100天以上備注
劣變系數 1.6 1.65 2 出口紙箱通常是采用歐美的安全抗壓系數3

注：劣變系數（強度系數）K根據所裝貨物和貯存條件決定。
 
②堆碼質量
M0=K＊ （H/h-1）＊ M1
M0……紙箱施加的堆碼總質量kg㎏；
K……劣變系數（同安全抗壓系數）；
  M1……單件包裝毛重kg㎏；
  H……堆疊高度;
  H……箱高m.
 
    相關問題的探討：
 
　　劣變系數的確定就隱含了在各種儲運條件下，紙箱承壓能力不是都能達到標準測試條件下的抗壓力要求（如濕度條件比較大），但因該系數是安全抗壓系數，其“安全性”是要滿足紙箱在：
 
　　不同的大氣條件下強度的降低；搬運倉儲的強度減弱；負載堆疊隨時間的強度衰減；運輸振動沖擊的強度減弱等以上大氣濕度和物流條件變化情況下，不致產生塌箱或鼓脹變形失去對被包裝物的保護作用。
 
　　所以只要紙箱設計制造為合格的（滿足安全抗壓力要求），在非標狀態下測試的抗壓力雖小于安全抗壓標準，但仍是“安全的”，認識到這點，我們可以進一步通過如下的實例數據了解紙箱在不同的狀態下的測試差異：
 
  對比項目
 
紙箱型號紙質搭 配外徑尺寸
㎜不同測試狀態下
抗壓力測試值（㎏f） 抗壓力要求值（㎏f）
溫度18℃
濕度79％溫度（23±2）℃
濕度（50±5）％
M102 A＝A 316＊260＊235 289 342 320
M103 A＝A 302＊244＊235 296 335 305
M106 A＝A 502＊276＊273 321 401 296

注：以上測試值為平均值。

　　上表我們可清楚了解到，濕度條件較大的非標條件下測試的結果雖不符合安全抗壓力的要求，但不能就此判定紙箱包裝產品是不符合標準的。反之，在濕度條件較小的情況下，雖檢測結果符合要求，但設計、制造上亦不等于是合格的。

　　如何正確、有效評定紙箱抗壓力或堆碼測試結果是否符合標準？
因抗壓力或堆碼測試結果具有一定的等效性，用抗壓力分析可幫我們更好地理解。
 
　　受測試條件和工作效率的限制和要求，多數廠商通常在常溫常濕條件下測試紙箱抗壓力，并直接對產品是否符合要求進行評定。事實上，用此方式評定存在很大的誤判風險，往往會誤導對紙箱供方的評定或導致紙箱包裝跨塌帶來損失。

　　在南方濕度條件較大的情況下，非標狀態測試的抗壓力強度若能達到安全抗壓力標準，就意味著該紙箱*符合要求，且紙箱的設計是符合要求的；若測試的紙箱強度未能達到安全抗壓力標準，仍有兩種可能：
紙箱設計、制作符合要求；
紙箱設計、制作不符合要求。
應注意的是，北方濕度條件小的情況下，非標準狀態測試結果往往高于安全抗壓要求，但不代表就符合標準，因在長途的物流條件中，特別是海運條件是濕度較大的，非標狀態的測試結果應考慮該因素在設計中體現出來，否則導致的風險將難以避免。

所以正確評定產品測試的結果就顯得非常重要了。

過程及基本方法：

確定紙箱安全抗壓力、碓碼質量指標標準。

　　以上兩指標均可通過公式求得，指標的確定視乎內外銷和貯存期不同而有差異。特殊情況下，如紙箱有內容物支撐的，可視實際情況定出合適的抗壓力指標值，碓碼質量指標一定要由公式確定。

檢測預處理狀態：

　　將紙箱在標準的測試狀態下預處理24 h（一般紙箱用戶無條件的可到公正測試機構測試）之后重新測試，使紙箱的水分達到動態平衡狀態。

樣本抽取注意事項：

　　新產品試制階段，抽樣樣本印刷、模切工序后與非印刷、模切強度相差約5-20％，故應使樣本與批量產品的狀態保持基本一致。

　　批量產品的抽樣應符合統計概率的原則，經多年的實踐經驗，抽樣樣本應在不同的3包中抽取6個，可減少誤判風險。

結果判定：

　　在標準狀態下檢測的紙箱抗壓力若有一個箱力值低于抗壓力指標，則可判定該批箱不合格。

　　提高堆碼測試效率的探討：堆碼測試往往耗費較長時間，對經濟、有效評定的方式還處于摸索階段。下面是經我司與客戶共同探討和實踐的經驗。
 
  基本原理:
 
　　同款箱安全抗壓力數值與堆碼質量數值是相等的，樣本的抗壓力zui低值不小于安全抗壓力數值，通過檢測6個箱的抗壓力峰值的平均值，即可以確定堆碼測試是否合格。我們可通過下圖直觀了解它們相關的關系.

過程及方法:
 
　　我們先通過經驗的測試數據了解紙箱抗壓力峰值偏差情況，在標準的大氣條件下：
 
　　經搬運、運輸、倉儲等條件下的同款雙瓦楞紙箱抗壓力峰值zui大Max與zui小值Min偏差約28﹪，單瓦楞紙箱偏差值約33﹪。（應剔除個別受損傷嚴重的箱）。

確定標準安全抗壓力的平均值

　　則雙瓦楞紙箱標準安全抗壓力的平均值取值通常應為安全抗壓力的1.15（高出安全抗壓值15﹪），單瓦楞紙箱標準安全抗壓力的平均值安全抗壓力的1.18。

　　在標準狀態下檢測6個樣本紙箱的抗壓力峰值,求樣本紙箱抗壓力峰值的算術平均值,樣本紙箱抗壓力峰值的算術平均值大于標準安全抗壓力的平均值，則該批紙箱合格，反之則不合格。
 
　　以上方法可操作性較強，對于提高工作效率和較有效地評定堆碼測試結果大有裨益，各位不妨嘗試。