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蜂窩紙板的緩沖性能研究

發布日期:2012-02-22 06:26:13

蜂窩紙板作為緩沖包裝材料,其優勢是顯而易見的,它質量輕、強度高、綠色環保、易加工等,廣泛應用于家電、信息類等產品的緩沖包裝.特別是在歐美等一些國家全面限制泡沫塑料用于進口商品后,蜂窩紙板的應用前景更加廣泛。但是也要充分考慮蜂窩紙板用作緩沖包裝的劣勢,比如其防潮防霉性能較差,其受多次沖擊破壞后緩沖性能大大降低、不易直接成型、生產效率低等。本文將以空調室內機的緩沖包裝結構為例,分析蜂窩紙板緩沖包裝結構的優劣,提出一些應對措施。1蜂窩紙板的抗壓性能蜂窩紙板的抗壓性能與原紙質量、面紙定量、蜂窩大小、紙板厚度等有關。在緩沖包裝結構中,有時蜂窩紙板平面受壓。

有時其側面也要承壓,如空渴室內機的緩沖包裝結構中,其側板就是主要承壓部件,充氣袋見圖1。實驗中我們采用定量、蜂窩孔徑、大小、厚度完全相同的試樣,分別測試其平壓和側壓性能,共測試了20、25和30ram3組厚度的蜂窩紙板。從以上實驗可看出,蜂窩紙板平壓性能與厚度有關,一般說來,其厚度小的抗壓能力較強(見圖2)。從圖2可知,其側壓抗壓能力與厚度關系不大。3種厚度的蜂窩紙板側向最大抗壓載荷值相差不大。比較表1中的數據,3種厚度的蜂窩紙板的側向抗壓性能都遠遠低于平壓性能,前者大約是后者的1/3。3種厚度的蜂窩紙板側壓時最大載荷變化不大,這主要是因為蜂窩紙板側向受力時主要依托兩層面紙以及面紙和蜂窩芯的粘貼強度,蜂窩芯本身側向承壓能力很低,故與其厚度關系不大。為了提高蜂窩紙板的側向承載能力。一般是在蜂窩紙板上粘貼紙護角(見圖1)。

紙護角的縱向抗壓能力較好,大大彌補了蜂窩紙板側向承壓的不足,但粘貼工藝一般由人工完成,粘貼強度不易保證,受壓時容易與蜂窩紙板剝離,影響承壓能力。為了提高蜂窩紙板的側壓能力,我們將3層瓦楞紙板與蜂窩紙板復合.且保持瓦楞的楞向與緩沖包裝結構的主要承載方向一致,測試其抗壓性能。見圖3,復合紙板的側向最大抗壓載荷約為324N,幾乎是沒有復合的蜂窩紙板的一倍,大大彌補了蜂窩紙板側向抗壓能力的不足。2蜂窩紙板的緩沖性能蜂窩紙板的緩沖性能方面研究已有很多成果,主要是討論其應力一應變曲線。這里主要比較蜂窩紙板、蜂窩與瓦楞的復合紙板、泡沫塑料的緩沖性能。

蜂窩紙板緩沖包裝結構多是由蜂窩紙板和紙護角粘貼而成,目前大多對較規則的產品使用,當產品結構較復雜時,不易成型。蜂窩紙板緩沖包裝的生產工藝相對繁雜,一般多是裁切、粘貼等,且多是人工制成,效率非常低。另外由于蜂窩紙板緩沖包裝結構破壞后不可復原的特點,多次跌落后對產品的保護能力也大大下降。垂直方向的最大加速度,并觀察其破壞情況。緩沖包裝的。u’型板由25ram的蜂窩紙板和3層瓦楞紙板復合而成,輔以紙護角起支撐作用,增加其整體結構的抗壓性能。貨柜充氣袋跌落時的加速度晌應曲線見圖6,從圖中可知,其加速度響應曲線為半正弦波,:峰值接近509,周期約為0.25s,頻率約為4Hz。

跌落方式對加速度峰值影響見表2,不同跌落方式對加速度的峰值影響不大。但緩沖包裝結構的破損情況卻不一樣.見圖5,面跌落由于沖擊時接觸面積較大,破壞較小,僅局部護角有一定松脫現象;棱跌落使緩沖包裝側棱的破壞嚴重,護角松動;角跌落破壞程度最大,使與該角相連的3條棱的護角幾乎全部松脫,蜂窩紙板也局部破壞,隨著跌落次數增加,這種破壞程度更大。從前面分析可看出,蜂窩紙板作為緩沖包裝材料優勢明顯,但也有弊端,主要有以下幾方面:1)蜂窩紙板在水平方向和側向的抗壓性能相差較大,導致緩沖包裝結構的整體抗壓性能下降,必須用其它材料增加其承載能力,文中提出的用紙護角和復合瓦楞紙板的方法均可行。2)蜂窩紙板緩沖性能與泡沫塑料相比,在變形較小時,蜂窩紙板有優勢;當變形較大時,由于其變形的不可逆性,蜂窩紙板的緩沖性能較差。3)蜂窩紙板緩沖包裝結構在受跌落沖擊時易造成護角與蜂窩紙板的松脫和蜂窩紙板的破壞等不可逆性損傷,大大降低其抗沖擊性能。這種現象在棱跌落和角跌落時猶為嚴重,在應用中需盡量避免。

 
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