承重8吨的瓦楞纸箱：以纸代木的创新

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：一种新型的重型瓦楞纸质套箱，它的主材选用超强三层瓦楞纸板，在内、外箱之间的四角上，用纸护角作加强支撑，套箱的整体承重可达8吨以上，是常用木箱的理想替代品。图1-3-1超强三瓦楞纸板在纸箱的结构方面不断探索，借助其他纸质配套附件，试制成功一种新型的重型瓦楞组合套箱，具体见图1-3-2。经国家轻工业包装制品质量监督检测中心的权威检测，该套纸箱的承重量已达8吨以上。

一种新型的重型瓦楞纸质套箱，它的主材选用超强三层瓦楞纸板，在内、外箱之间的四角上，用纸护角作加强支撑，套箱的整体承重可达8吨以上，是常用木箱的理想替代品。

在工业产品的各类包装中，瓦楞纸箱的市场占有率一直很高，它的缺点在于抗压强度低，怕水怕潮，不宜长久储存。所以一般的化工、机械、电子等重载货物的出口，较多采用了木质包装箱。

根据资料，国内外各类组合式瓦楞纸质套箱的空箱抗压强度，目前最高的已达到32560N（约承重3.32吨）。

这类纸质套箱一般尺寸都很大，内装物重量往往过吨，而且需与木托盘组合在一起使用，所以市场上又俗称为“托盘箱”或“吨箱”。

笔者参考德国重型瓦楞纸板标准（DIN 55468—1），立项研制出了超强三瓦楞纸板（见图1-3-1）。它的各项物理性能指标包括：耐破强度达5436kPa；边压强度达39100N/m；戳穿强度大于48J。

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图1-3-1　超强三瓦楞纸板

在纸箱的结构方面不断探索，借助其他纸质配套附件，试制成功一种新型的重型瓦楞组合套箱，具体见图1-3-2。

经过市场检验，这种纸质套箱结构简单、新颖、独特、使用方便、可折叠、储运空间小、承重量大，是木质包装箱的升级代用品。

经国家轻工业包装制品质量监督检测中心的权威检测，该套纸箱的承重量已达8吨以上。测试时，是从同批纸箱中，随机抽取5套，分别作空箱抗压检测，平均静态抗压值高达79457N（约合8.108吨），达到或超过了常用木箱的水平。

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图1-3-2　结构示意图

在结构设计中，考虑了如下一些因素。

（1）大外箱与内围框所用的瓦楞纸板，其物理机械性能的指标至关重要，特别是纸板的边压强度值，一定要大于30000N/m。

（2）外箱与内围框均采用两拼箱结构，即有两个打钉接合处，组装时使内外两箱的4个接头分别布置在四角，类似4根立柱，均匀受力，增强抗压力。

（3）外箱采用有底无盖式（即国际标准箱型0200型）。笔者试验过“无底无盖”式箱型（直接放托盘上），希望节省更多材料，但部分汽车零部件企业与化工行业在使用时发现，重物装箱时，纸箱下部极易向外变形扩张（特别是装散件），说明纸箱的侧向抗压力不够，而现在的“有底无盖”箱，因重物先压住了下底摇盖，所以可有效解决这种问题。

另外，如采用标准的0201型“有底有盖”箱，则会产生如下问题：除用材较多外，用户在装货时，因上摇盖过大，会带来很多不便；由于纸板过宽，增加了纸箱制造中的难度与成本；瓦楞纸板作上摇盖，因呈“悬臂梁”构造，用户总嫌偏软，强度不足，特别是在堆码时，下面一箱的顶部问题很突出，现在改用了“分离式”的蜂窝盖结构，较好地解决了以上缺陷。

（4）四角上的“L型纸护角”长度与外箱内高是一致的，它与外箱及内围框之间的配合，基本呈紧配合状态。因此，四根护角在受力时，不会产生位移、倾斜等风险，三者组合后形成了一个整体。内、外箱之间的空位间隙，每边约为20mm（钉边厚度+纸护角厚度）。

（5）四个角上的“L型纸护角”在组合套箱中，起着“立木顶千斤”的重要作用，因此它的质量好坏很关键，现选用BB/T 0023—2017标准中100mm×100mm×8mm最强的一款，它单根的抗弯强度就可以达到2200N以上。

（6）纸箱外径是与“通用平托盘”匹配的。在GB/T 2934—2007中，规定的托盘平面尺寸只有两种标准，即1200mm×1000mm和1100mm×1100mm。而且前者为优先推荐尺寸，因此使用频率较高，在设计中纸箱外径应比托盘四周单边小2～3cm（每边），以减少纸箱在整体打包、周转、储运中遭到不必要的碰擦伤害。

（7）纸质套箱的整体高度，是按用户产品的需求设定的，一般应小于1000mm（含蜂窝盖），因为通用标准集装箱的内高只有2350mm，两箱堆码时，还须考虑两个托盘的高度及叉车起抬的必要操作距离（注：在40英尺的标准货柜中，还有少部分为高柜，此时纸箱的高度可适当加高）。

（8）内围框的钉边设在箱外，一方面可增加内容积，另一方面便于盒类小包装件在箱内的组合排列。同时套箱组合时，与外箱的内钉边在四角上分布更均匀合理。

（9）蜂窝纸板作盖，可以承受较大的平面压强，盖的四周用纸护角包边后，也比较美观实用，选用的蜂窝纸板的平面强度不低于197kPa（见标准BB/T 0016—2018）。

（10）如果仓储时间较长，或储藏环境恶劣，或海运时需经过赤道附近（高温高湿），还须在纸箱外表面涂刷符合RoHS要求的防水剂，以保障纸箱的整体使用性能。达成集团采用了特殊的“防水涂布”技术，使纸箱表面的吸水率仅为2.568g/m²，只有GB/T 13024—2016中规定的牛皮箱纸板优等品的7%。

通过以上诸多设计、制作等细节上的考虑，组合套箱在实践使用中，显示了卓越的抗压与防潮性能，在国内外同类产品中达到了一个新的高度。经过几年的市场检验，表现优异，用户反响良好。

例如，江苏某外资大型化工厂，以前一直从意大利进口纸质套箱，每套27欧元（未含运费与关税），后改用这一新产品，成本降低了三分之一，且品质远优于进口纸箱。

又如，汽车零部件生产，是我国机械工业的支柱产业之一，零件品种多且质量重，要求包装件的载荷大，现将重型瓦楞组合套箱引入该领域后，成功破解了这道难题，2009年公司在该行业中，销售了近600万元的套箱，无一质量投诉，而且该结构还被某世界著名的汽车零部件公司确定为“企业标准”。

随着这种价廉物美、抗压性能优秀、使用方便的重型瓦楞组合套箱被越来越多的商家所认同，相信其市场占有率会进一步扩大。

承重8吨的瓦楞纸箱：以纸代木的创新

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