瓦楞紙箱塌箱原因及解決對策

趙新偉 陳振強 王海燕 李志恒

眾所周知，瓦楞紙箱最主要的力學指標就是空箱抗壓強度。在實際使用過程中，瓦楞紙箱可能會受到來自外界局部應力的破壞性沖擊，但在正常運輸條件下，這種局部應力發(fā)生的概率很小，尤其對托盤集合包裝而言，這種應力發(fā)生的情況幾乎可以忽略。然而，瓦楞紙箱包裝件一般都會有堆碼的情況，并且最底部的瓦楞紙箱不僅承受來自其頂部載荷的靜態(tài)壓力，還要承受運輸過程中因振動、沖擊等造成的動態(tài)壓力。在這種情況下，瓦楞紙箱具有足夠的抗壓強度是保護內(nèi)裝物的必要前提。

但瓦楞紙箱在實際使用過程中經(jīng)常會發(fā)生塌箱現(xiàn)象，這對于少部分非銷售包裝，內(nèi)裝產(chǎn)品可以承壓且不容易損壞的產(chǎn)品而言，瓦楞紙箱塌箱問題的出現(xiàn)并非不可接受，而對于大部分運輸包裝和銷售產(chǎn)品來說，瓦楞紙箱塌箱問題的出現(xiàn)完全是不可接受的，外包裝箱的嚴重變形極有可能導致內(nèi)裝產(chǎn)品出現(xiàn)問題，沒有消費者會為一個內(nèi)裝物可能損壞的產(chǎn)品買單。因此，對于瓦楞紙箱塌箱問題必須引起足夠的重視，否則將會對最終的產(chǎn)品銷售產(chǎn)生嚴重的負面影響。

塌箱原因分析

造成瓦楞紙箱塌箱的原因有很多，從最初的原紙質(zhì)量到最后的倉儲銷售，各個環(huán)節(jié)都有可能導致瓦楞紙箱塌箱，主要原因歸納如下。

（1）原紙質(zhì)量。由于原紙本身不具備防潮性，而且沒有進行相應的防潮處理，因此使得其制成的普通瓦楞紙箱在放入冷庫儲存到搬至庫外的過程中，由于溫差極易導致瓦楞紙箱吸潮，含水率迅速從10%升至19%，從而使得瓦楞紙箱抗壓強度急劇下降，產(chǎn)生臥箱和破損現(xiàn)象，進而影響內(nèi)裝物質(zhì)量。

（2）原紙含水率偏高。原紙含水率太高，容易造成瓦楞變形、瓦楞紙箱抗壓強度降低，干燥后又容易產(chǎn)生瓦楞紙板翹曲變形等物理損傷。

（3）在瓦楞紙制造過程中，由于施膠量控制不當，影響了成品后瓦楞紙板的黏合強度，從而造成塌箱。

（4）印刷工藝和過程控制中壓力控制不當。壓力過大時，導致瓦楞變形。

（5）運輸過程中車輛的振動和沖擊，造成瓦楞紙箱的變形破損，甚至內(nèi)裝物的損壞。這種損壞是無法避免的。

（6）人工搬運、周轉(zhuǎn)次數(shù)多。人工搬運次數(shù)多，瓦楞紙箱不可避免地受到較大的外部沖擊，從而造成瓦楞紙箱本身的強度降低。

（7）倉儲濕度。商品庫存周期有長有短，南北方空氣濕度差異較大，對于庫存周期較長而濕度又大的倉儲條件，瓦楞紙箱抗壓性能下降較多。

（8）倉儲時間。即使在恒定溫濕度條件下，倉儲時間過長也會導致瓦楞紙箱慢慢“老化”，瓦楞紙箱本身的強度也會隨之降低。

（9）倉儲堆碼方式。如懸臂式堆碼、錯落式堆碼、狼牙交叉式堆碼以及無貨架堆碼等大高度堆碼方式，將大大降低瓦楞紙箱的抗壓強度。

（10）其他因素。模切加工工藝、手提孔的位置、添加內(nèi)襯、紙箱結(jié)構(gòu)以及遠洋運輸環(huán)境等因素都會影響瓦楞紙箱的抗壓強度。

塌箱解決對策

上述塌箱問題的原因可以簡單歸納為生產(chǎn)工藝、運輸過程、儲存過程以及其他因素幾類。下面，筆者將對這幾個方面原因的解決對策進行闡述。

1.生產(chǎn)工藝

相對來說，改變瓦楞紙箱生產(chǎn)工藝是改善瓦楞紙箱塌箱問題最簡單、最直接的方式，因為這只是技術(shù)參數(shù)方面的變動，不涉及設(shè)備能力問題。

（1）在原紙表面通過印刷、涂膠、淋膜等工藝增加原紙的防潮性能。

（2）控制瓦楞紙板的含水率，使瓦楞紙板在不增加任何費用的情況下保持最佳的抗壓性能。含水率為8%時，瓦楞紙板強度為100%；含水率為12%時，瓦楞紙板強度下降為66%；含水率為16%時，瓦楞紙板強度下降至43%。

（3）在瓦楞紙板生產(chǎn)過程中，施膠量并非越多越好。如果施膠量過多，則會導致瓦楞頂部變形，成品瓦楞紙板厚度變小，瓦楞紙板定量變大，抗壓強度降低，這樣不僅浪費了膠黏劑，還增加了運輸成本。如果施膠量過少，雖然可以節(jié)省生產(chǎn)成本，但容易造成面紙芯紙黏合不牢，瓦楞紙板的抗壓強度也會降低。因此，提高淀粉糊的固含量，同時減少施膠量，最大程度地降低施膠過程中對瓦楞結(jié)構(gòu)的破壞，可以保證在最節(jié)省膠黏劑的情況下，使瓦楞紙板的黏合強度和抗壓強度達到最佳狀態(tài)。

（4）如果采用在瓦楞紙板上直接印刷的方式，單色小面積印刷時瓦楞紙箱強度約降低7%，單色大面積印刷時瓦楞紙箱強度約降低12%，單色滿版印刷時瓦楞紙箱強度約降低20%，多色大面積印刷時瓦楞紙箱強度約降低30%，多色滿版印刷時瓦楞紙箱強度約降低50%。因此，如果采用先印刷原紙再制作瓦楞紙板的方式，可將印刷對瓦楞紙板的影響降到最小。

2.運輸過程

運輸過程中的振動和人工機械搬運的沖擊對瓦楞紙箱強度會造成一定的影響。任何交通工具在運輸過程中都會產(chǎn)生振動，并且這種危害無法通過技術(shù)手段完全消除，所以瓦楞紙箱必須面對振動造成的影響。在交通路面較好的情況下，運輸1000～2000km后瓦楞紙箱強度約降低10%左右。

而由人工和機械兩種原因造成的沖擊，往往人工沖擊所造成的損傷要比機械沖擊嚴重得多，一次人工裝卸且很少受到撞擊的情況下，瓦楞紙箱強度約降低10%；多次裝卸且很少受到撞擊的情況下，瓦楞紙箱強度約降低20%；而多次裝卸且經(jīng)常受到撞擊的情況下，瓦楞紙箱強度可降低50%，甚至更多?？爝f運輸過程中甚至出現(xiàn)過標準六面體的瓦楞紙箱運送到目的地之后幾乎變成了球型的情況，瓦楞紙箱抗壓強度幾乎完全喪失。對此，應將物流向集合包裝方向發(fā)展，盡量降低人工裝卸次數(shù)，從而減少對瓦楞紙箱的損傷。

3.儲存過程

在瓦楞紙箱儲存過程中，其強度主要受濕度的影響。如果瓦楞紙箱沒有經(jīng)過防潮處理，假定濕度為RH50%時，瓦楞紙箱強度為100%；當濕度升至RH60%時，瓦楞紙箱強度約為90%；濕度升至RH70%時，瓦楞紙箱強度約為80%；濕度升至RH80%時，瓦楞紙箱強度約為68%；濕度繼續(xù)升至RH90%時，瓦楞紙箱強度約為48%；當濕度達到RH100%時，瓦楞紙箱強度約為15%。所以，針對潮濕的倉庫或環(huán)境，應當加強通風或安裝除濕機來降低空氣中的濕度。另外，低濕度還可以有效避免瓦楞紙箱發(fā)霉變質(zhì)。

即使沒有其他任何因素影響，瓦楞紙箱在存儲過程中其強度也會隨著時間的推移逐漸降低，這屬于自然“老化”現(xiàn)象，無法避免。在一般溫濕度條件下，堆碼10天后瓦楞紙箱強度約降低37%，堆碼30天后瓦楞紙箱強度約降低40%，堆碼90天后瓦楞紙箱強度約降低45%，堆碼180天后瓦楞紙箱強度約降低50%，而在南方梅雨季節(jié)堆碼180天后瓦楞紙箱強度約降低80%以上。

瓦楞紙箱的四個角部承受了全部強度的3/4，是最主要的受力部位，所以瓦楞紙箱的堆碼方式對瓦楞紙箱強度的影響非常大。堆碼時瓦楞紙箱上下四角對齊是保持瓦楞紙箱強度的最佳狀態(tài)，若此時的強度為100%，則懸臂堆碼（紙箱超出托盤）時，瓦楞紙箱強度降低20%～40%；層層錯位堆碼時，瓦楞紙箱強度降低9%～15%；互鎖式層層錯位堆碼時，瓦楞紙箱強度降低40%～60%，甚至托盤頂鋪板的間隙也會導致瓦楞紙箱強度降低9%～25%?？梢?，錯誤的堆碼方式將導致瓦楞紙箱強度出現(xiàn)大幅下降，因此應選擇正確的堆碼方式，如齊平式堆碼法、底部二層活用堆碼法，必要時瓦楞紙箱四周還可以使用紙護角來提高整體強度。

4.其他因素

（1）瓦楞紙箱兩側(cè)面各開一個手提孔時，瓦楞紙箱強度約降低20%，兩側(cè)面和兩正面各開一個手提孔時，瓦楞紙箱強度約降低30%。手提孔雖然會降低瓦楞紙箱強度，但便于人工搬運，可降低野蠻裝卸的風險。因此，為避免因開孔而導致瓦楞紙箱強度降低，可在開孔部位粘貼加強紙板或安裝塑料護手。

（2）為提高瓦楞紙箱強度，可在瓦楞紙箱內(nèi)部增加支撐結(jié)構(gòu)，輔助增強瓦楞紙箱強度，或者通過合理的緩沖包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計來輔助加強瓦楞紙箱強度。

（3）遠洋運輸時，集裝箱內(nèi)不僅濕度大，晝夜溫差還容易導致集裝箱四壁產(chǎn)生積水，所以遠洋運輸時瓦楞紙箱一定要注意防水處理。

結(jié)論

總之，導致瓦楞紙箱塌箱的原因有很多。生產(chǎn)工藝可以視作單一控制方面，將生產(chǎn)工藝控制好之后再控制運輸過程和儲存過程。因為生產(chǎn)工藝的改進往往比較簡單，只需做一個小小的改動，就能有效提高瓦楞紙箱抗壓強度，從而解決實際的大問題，而運輸過程和儲存過程的改變有時很難實現(xiàn)。因此，不能一出現(xiàn)瓦楞紙箱塌箱問題就提高瓦楞紙箱抗壓強度，那樣勢必會造成包裝材料成本的增加，不利于包裝減量化，更不利于環(huán)保事業(yè)。而且，運輸過程和儲存過程必須結(jié)合起來考慮，二者同步存在，但時間長短不一，應綜合考慮多方面因素，才能合理確定瓦楞紙箱的抗壓強度。