基于瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的物流包裝合理化分析

摘要：文章以瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度這一性能指標(biāo)為研究點(diǎn)，結(jié)合瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度測(cè)試分析結(jié)果，探討了抗壓強(qiáng)度研究對(duì)于降低物流貨損率和物流包裝原材料消耗的意義，并從物流包裝這一角度，以幫助物流過(guò)程中降低物流貨損，節(jié)省原材料消耗，降低包裝成本和物流成本為目的，提出了物流包裝合理化的建議。

關(guān)鍵詞：物流包裝；瓦楞紙箱；抗壓強(qiáng)度；包裝合理化

中圖分類(lèi)號(hào)：TB487 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）09-0167-03

1 抗壓強(qiáng)度研究對(duì)于控制物流成本的意義

在現(xiàn)在流通的物流包裝中，瓦楞紙箱就是最具代表性的形式之一。針對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的分析對(duì)于物流成本的降低也具有重要的意義，具體可以歸納為以下兩點(diǎn)：

1.1 降低物流貨損率

一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的物流包裝是能夠保證商品在出廠后直到消費(fèi)者手中前的質(zhì)量完好，如果物流包裝強(qiáng)度設(shè)計(jì)較低就會(huì)使得商品在到達(dá)消費(fèi)者手中之前發(fā)生損壞，物流貨損率增高、物流成本增加。

我們對(duì)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度展開(kāi)了研究，了解了影響瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的因素，這就幫助我們?cè)谖锪靼b設(shè)計(jì)、選用和物流作業(yè)過(guò)程中有針對(duì)性的對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)和保護(hù)，從而使得物流包裝具有足夠的強(qiáng)度發(fā)揮保護(hù)商品的作用，避免在物流過(guò)程中由于包裝強(qiáng)度不足造成的貨物損失，增加不必要的物流成本。

1.2 降低物流包裝原材料消耗

同時(shí)如果物流包裝強(qiáng)度設(shè)計(jì)過(guò)高又會(huì)使得包裝成本升高，同樣也帶來(lái)物流成本的增加。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)三層瓦楞紙板的生產(chǎn)量所占比例只有發(fā)達(dá)國(guó)家的1/6，而五層瓦楞紙板的產(chǎn)量則達(dá)到了發(fā)到國(guó)家8倍，由此可以分析出我國(guó)瓦楞紙板強(qiáng)度的利用較差，致使多層瓦楞紙板的生產(chǎn)使用較多，增加了包裝成本。

因此通過(guò)對(duì)抗壓強(qiáng)度的研究，了解不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響，可以通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)節(jié)省包裝原材料的消耗，避免包裝強(qiáng)度過(guò)高，降低包裝成本，從而降低物流成本。

2 影響瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度因素分析

2.1 壓痕線對(duì)于瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響

瓦楞紙板壓痕線一共分為橫向和縱向兩種類(lèi)型，橫向壓痕線其方向與瓦楞紙板瓦楞方向垂直，縱向壓痕線與瓦楞紙板瓦楞方向平行。

當(dāng)壓痕線與瓦楞紙板瓦楞方向平行時(shí)，壓痕過(guò)程中基本上對(duì)瓦楞的損壞不大，但是當(dāng)壓痕線與瓦楞紙板瓦楞方向垂直時(shí)，壓痕時(shí)就會(huì)造成瓦楞紙板的瓦楞潰塌，抗壓強(qiáng)度大約降低五個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 開(kāi)孔對(duì)于瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響

在物流過(guò)程中，我們經(jīng)常可以見(jiàn)到一些瓦楞紙箱在其側(cè)面開(kāi)有提手孔，方便在物流活動(dòng)中人工對(duì)貨物進(jìn)行裝卸搬運(yùn)作業(yè)。但由于在開(kāi)孔時(shí)必須要將瓦楞紙箱的一部分切斷或切除，因此破壞了瓦楞紙箱的完整性，這種破壞已有試驗(yàn)證明會(huì)使得瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度降低。

同時(shí)經(jīng)過(guò)測(cè)試得出，同規(guī)格瓦楞紙箱，其當(dāng)開(kāi)孔位置接近瓦楞紙箱側(cè)板的中心線位置時(shí)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度較高，開(kāi)孔位置越接近瓦楞紙箱邊緣，其抗壓強(qiáng)度

越低。

2.3 瓦楞紙箱的楞角與側(cè)面的受力情況

瓦楞紙箱在上下平行加壓的情況下，壓力并不是均勻的分布在紙箱的四周。瓦楞紙箱的楞角與側(cè)面所受的壓力并不均勻。在對(duì)瓦楞紙箱施壓垂直方向的平行壓力情況下，楞角起到主要的支撐作用，側(cè)面上的單位載荷相對(duì)較低，并不是主要受力范圍。

2.4 堆碼對(duì)于瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響

在物流活動(dòng)愈發(fā)頻繁的今天，為了更大程度的降低物流成本，我們?cè)谖锪鬟^(guò)程中都會(huì)提高容積利用率，這樣勢(shì)必會(huì)增加貨物的向上堆碼高度，而由于重力的作用上方的貨物會(huì)對(duì)下方的貨物施加有壓力，這種壓力對(duì)于下方貨物的外包裝（一般為瓦楞紙箱）的強(qiáng)度將會(huì)造成一定的損害，這種損害與堆碼時(shí)間和堆碼方式的關(guān)系，我們進(jìn)行了一些分析。

（1）堆碼時(shí)間對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響。我們?cè)谖锪骰顒?dòng)中經(jīng)?？梢钥吹揭恍﹥?chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)的貨物，堆碼在下方的貨物外包裝紙箱會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形，有的紙箱甚至喪失了支撐作用，使得上方貨物的重量直接作用在下方的商品上，對(duì)商品的質(zhì)量產(chǎn)生了危害。同時(shí)我們通過(guò)觀察還可以發(fā)現(xiàn)，這種變形并不是由于外力所致，而且在儲(chǔ)存時(shí)間較短的貨物上很少出現(xiàn)這種情況。

通過(guò)測(cè)試我們得出，瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度隨堆碼時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，其強(qiáng)度降低速度最快時(shí)間為最開(kāi)始堆碼的一個(gè)月中，我們也把這種在長(zhǎng)期載荷作用下的強(qiáng)度降低，稱(chēng)之為材料的疲勞現(xiàn)象。

（2）堆碼方式對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響。在紙箱堆碼時(shí)不同的堆碼方式對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響也是不相同的。重疊堆碼與交錯(cuò)堆碼由于上下兩層貨物的相對(duì)位置不同，因此對(duì)紙箱抗壓強(qiáng)度的影響也就不同

通過(guò)測(cè)試得出當(dāng)交錯(cuò)堆碼時(shí)，越靠近橫邊中點(diǎn)抗壓強(qiáng)度越低，重疊堆碼時(shí)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度最高。

2.5 結(jié)構(gòu)對(duì)于瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響

瓦楞紙箱的尺寸規(guī)格不同，對(duì)其抗壓強(qiáng)度也會(huì)造成一定的影響，這樣影響主要集中在瓦楞紙箱的高度，瓦楞紙箱的周長(zhǎng)和瓦楞紙箱的長(zhǎng)寬比這三個(gè)方面。

就這三個(gè)主要的結(jié)構(gòu)因素來(lái)講，一般的，內(nèi)裝物確定了其結(jié)構(gòu)也就確定了，但如果內(nèi)裝物的形態(tài)可以改變，那么就可以結(jié)合這三個(gè)結(jié)構(gòu)因素對(duì)包裝進(jìn)行調(diào)整，從而得出最佳的結(jié)構(gòu)，以便提高瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度，達(dá)到更好的保護(hù)效果。

（1）瓦楞紙箱的高度對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響。當(dāng)瓦楞紙箱的箱高較高時(shí)，紙箱易產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，從而使得瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度降低。而當(dāng)瓦楞紙箱高度較低時(shí)，高度的變化對(duì)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度影響較為明顯，高度較高時(shí)，紙箱高度的變化對(duì)其抗壓強(qiáng)度的影響較小。

（2）周長(zhǎng)對(duì)于瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響。瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度與紙箱的周長(zhǎng)成正比，在一定的范圍內(nèi)，紙箱的周長(zhǎng)越長(zhǎng)其抗壓強(qiáng)度就越高，反之紙箱的抗壓強(qiáng)度就越低。而且隨著瓦楞紙箱周長(zhǎng)的增加其抗壓強(qiáng)度是緩慢增加的。endprint

我們通過(guò)分析可以得出，當(dāng)瓦楞紙箱的周長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，其受力面積就較大，因此單位面積的載荷就較小，所以其抗壓強(qiáng)度也相應(yīng)的較高。但瓦楞紙板的周長(zhǎng)如果過(guò)大，材料易產(chǎn)生彎折、翹曲等現(xiàn)象，對(duì)于瓦楞紙箱的搬運(yùn)等物流作業(yè)帶來(lái)不便，因此在設(shè)計(jì)和選用時(shí)我們要綜合考慮各方面因素。

（3）長(zhǎng)寬比對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響。有很多人認(rèn)為，瓦楞紙箱的長(zhǎng)寬比無(wú)論怎樣改變都不會(huì)對(duì)紙箱的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響。其實(shí)當(dāng)瓦楞紙箱的周長(zhǎng)保持不變時(shí)，改變紙箱長(zhǎng)寬方向上的尺寸比例，也會(huì)對(duì)瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。

通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在相同周長(zhǎng)，相同高尺寸的瓦楞紙箱的長(zhǎng)寬尺寸比例由1.0變換到2.0的過(guò)程之中，紙箱的抗壓強(qiáng)度值呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢(shì)，并且在紙箱的長(zhǎng)寬比例達(dá)到1.4附近時(shí)，抗壓強(qiáng)度的峰值出現(xiàn)。

2.6 瓦楞的方向?qū)ν呃慵埾淇箟簭?qiáng)度的影響

當(dāng)我們?cè)谥谱魍呃慵埾涞臅r(shí)候，必須選取一定的瓦楞方向，簡(jiǎn)稱(chēng)楞向。瓦楞紙箱共分為兩種楞向：垂直和水平。

瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度與瓦楞的楞向有著密切的關(guān)系，無(wú)論紙箱的楞型如何，都存在一個(gè)相似的規(guī)律，即瓦楞紙箱為垂直楞向時(shí)紙箱的抗壓強(qiáng)度都較明顯的大于瓦楞紙箱為水平楞向時(shí)的紙箱抗壓強(qiáng)度，一般可高出25%～35%。

2.7 接合方式對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的影響

目前常用的瓦楞紙箱接合方式有釘合和粘合劑粘合兩種形式。無(wú)論是哪種楞型結(jié)構(gòu)的瓦楞紙箱，總的趨勢(shì)都是采用粘合劑接合的瓦楞紙箱比采用釘線接合的瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度高，一般高出15%～30%。同時(shí)粘合劑接合的紙箱在回收時(shí)避免了釘合紙箱要去除金屬釘而造成的麻煩，更加有利于環(huán)保，因此值得推廣。

3 基于抗壓強(qiáng)度的物流包裝合理化建議

基于對(duì)瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度影響因素的分析結(jié)果，對(duì)物流包裝的合理化提出如下建議：

由于橫向壓痕線會(huì)使瓦楞紙板的抗壓強(qiáng)度下降約5個(gè)百分點(diǎn)，因此我們?cè)谖锪靼b加工和選用上應(yīng)盡量減少壓痕線的數(shù)量，避免壓痕過(guò)深，盡可能降低由于壓痕線產(chǎn)生的強(qiáng)度降低。

當(dāng)提手孔越接近瓦楞紙箱側(cè)面中心線，紙箱抗壓強(qiáng)度降低越??；越接近邊緣，紙箱抗壓強(qiáng)度降低越大。因此當(dāng)物流包裝需開(kāi)設(shè)提手孔時(shí)，應(yīng)將開(kāi)設(shè)位置盡量靠近紙箱中心線。

楞角在抗壓過(guò)程中發(fā)揮著主要支撐作用，因此在包裝的設(shè)計(jì)和選用時(shí)要保證楞角的堅(jiān)固，如包裝在物流過(guò)程中所承受的壓力較大，則可在楞角處進(jìn)行加固，同時(shí)在物流過(guò)程中應(yīng)避免非正常外力對(duì)楞角結(jié)構(gòu)的損壞。我們還發(fā)現(xiàn)側(cè)面在支撐過(guò)程中所發(fā)揮的作用較小，因此在不損害包裝整體強(qiáng)度的前提下，可以適當(dāng)減少側(cè)面所用材料，從而降低包裝成本。

瓦楞紙箱的抗壓強(qiáng)度會(huì)隨堆碼時(shí)間的延長(zhǎng)而延長(zhǎng)，因此應(yīng)當(dāng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間堆碼產(chǎn)生的靜壓力對(duì)包裝造成的消耗，加快倉(cāng)容周轉(zhuǎn)率。同時(shí)垂直堆碼的紙箱要比交錯(cuò)堆碼的紙箱抗壓強(qiáng)度高，雖然我們?cè)谖锪骰顒?dòng)中大多采用交錯(cuò)堆碼來(lái)保證貨垛的穩(wěn)定，但當(dāng)貨物較重時(shí)還應(yīng)采用垂直堆碼來(lái)獲得更高的抗壓強(qiáng)度，避免將下層貨物壓壞。

瓦楞紙箱的高度越低，周長(zhǎng)越長(zhǎng)，長(zhǎng)寬比在1.4附近時(shí)紙箱的抗壓強(qiáng)度較高。因此我們?cè)谶M(jìn)行物流包裝設(shè)計(jì)和選用時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)因素對(duì)瓦楞紙箱強(qiáng)度的影響，如物流包裝內(nèi)最好碼放一層商品，避免瓦楞紙箱高度過(guò)高；包裝內(nèi)商品碼放時(shí)盡可能使得長(zhǎng)寬比接近1.4，以提高瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度等等。

由于瓦楞紙箱為垂直楞向時(shí)紙箱的抗壓強(qiáng)度明顯的大于瓦楞紙箱為水平楞向時(shí)的紙箱抗壓強(qiáng)度，一般可高出25%～35%。因此我們?cè)谖锪靼b設(shè)計(jì)和選用時(shí)應(yīng)盡量選擇垂直楞向的瓦楞紙箱。

粘合劑粘合方式要比釘合方式成型的瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度大，因此我們?cè)谶M(jìn)行物流包裝設(shè)計(jì)與選擇時(shí)可以選用粘合劑粘合的瓦楞紙箱來(lái)獲得更高的抗壓強(qiáng)度。

當(dāng)現(xiàn)有物流包裝的抗壓強(qiáng)度不能夠滿足物流全過(guò)程需求的時(shí)候，我們應(yīng)當(dāng)首先考慮改進(jìn)物流包裝的結(jié)構(gòu)，而不要急于通過(guò)增加包裝材料的用量和厚度來(lái)提高其抗壓強(qiáng)度，這樣一來(lái)我們可以通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)避免包裝成本的增加，也即是達(dá)到了降低物流成本的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐先敏.瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度主要影響因素初探

[J].包裝科技，1999，（4）：15～17.

[2] 徐建平.影響瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的因素及其對(duì)策分

析[J].標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量與質(zhì)量，1998，（3）：28～31.

[3] 宋世斌杜明.影響瓦楞紙箱抗壓強(qiáng)度的因素及改進(jìn)

措施[J].包裝容器，1996，（5）：27～30.

[4] 婁熠，面向物流成本的瓦楞紙箱優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

[D]，天津大學(xué)，2012.endprint