基于瓦楞紙箱抗壓強度的物流包裝合理化分析

摘要：文章以瓦楞紙箱抗壓強度這一性能指標為研究點，結合瓦楞紙箱抗壓強度測試分析結果，探討了抗壓強度研究對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，以幫助物流過程中降低物流貨損，節省原材料消耗，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。

關鍵詞：物流包裝；瓦楞紙箱；抗壓強度；包裝合理化

中圖分類號：TB487 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）09-0167-03

1 抗壓強度研究對于控制物流成本的意義

在現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。針對瓦楞紙箱抗壓強度的分析對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：

1.1 降低物流貨損率

一個設計優良的物流包裝是能夠保證商品在出廠后直到消費者手中前的質量完好，如果物流包裝強度設計較低就會使得商品在到達消費者手中之前發生損壞，物流貨損率增高、物流成本增加。

我們對瓦楞紙箱的抗壓強度展開了研究，了解了影響瓦楞紙箱抗壓強度的因素，這就幫助我們在物流包裝設計、選用和物流作業過程中有針對性的對瓦楞紙箱抗壓強度進行設計和保護，從而使得物流包裝具有足夠的強度發揮保護商品的作用，避免在物流過程中由于包裝強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

同時如果物流包裝強度設計過高又會使得包裝成本升高，同樣也帶來物流成本的增加。

據統計，我國三層瓦楞紙板的生產量所占比例只有發達國家的1/6，而五層瓦楞紙板的產量則達到了發到國家8倍，由此可以分析出我國瓦楞紙板強度的利用較差，致使多層瓦楞紙板的生產使用較多，增加了包裝成本。

因此通過對抗壓強度的研究，了解不同設計結構對瓦楞紙箱抗壓強度的影響，可以通過結構改進節省包裝原材料的消耗，避免包裝強度過高，降低包裝成本，從而降低物流成本。

2 影響瓦楞紙箱抗壓強度因素分析

2.1 壓痕線對于瓦楞紙箱抗壓強度的影響

瓦楞紙板壓痕線一共分為橫向和縱向兩種類型，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。

當壓痕線與瓦楞紙板瓦楞方向平行時，壓痕過程中基本上對瓦楞的損壞不大，但是當壓痕線與瓦楞紙板瓦楞方向垂直時，壓痕時就會造成瓦楞紙板的瓦楞潰塌，抗壓強度大約降低五個百分點。

2.2 開孔對于瓦楞紙箱抗壓強度的影響

在物流過程中，我們經常可以見到一些瓦楞紙箱在其側面開有提手孔，方便在物流活動中人工對貨物進行裝卸搬運作業。但由于在開孔時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，這種破壞已有試驗證明會使得瓦楞紙箱的抗壓強度降低。

同時經過測試得出，同規格瓦楞紙箱，其當開孔位置接近瓦楞紙箱側板的中心線位置時瓦楞紙箱的抗壓強度較高，開孔位置越接近瓦楞紙箱邊緣，其抗壓強度

越低。

2.3 瓦楞紙箱的楞角與側面的受力情況

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面所受的壓力并不均勻。在對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，側面上的單位載荷相對較低，并不是主要受力范圍。

2.4 堆碼對于瓦楞紙箱抗壓強度的影響

在物流活動愈發頻繁的今天，為了更大程度的降低物流成本，我們在物流過程中都會提高容積利用率，這樣勢必會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對下方的貨物施加有壓力，這種壓力對于下方貨物的外包裝（一般為瓦楞紙箱）的強度將會造成一定的損害，這種損害與堆碼時間和堆碼方式的關系，我們進行了一些分析。

（1）堆碼時間對瓦楞紙箱抗壓強度的影響。我們在物流活動中經常可以看到一些儲存時間較長的貨物，堆碼在下方的貨物外包裝紙箱會產生一定程度的變形，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，對商品的質量產生了危害。同時我們通過觀察還可以發現，這種變形并不是由于外力所致，而且在儲存時間較短的貨物上很少出現這種情況。

通過測試我們得出，瓦楞紙箱的抗壓強度隨堆碼時間的延長而降低，其強度降低速度最快時間為最開始堆碼的一個月中，我們也把這種在長期載荷作用下的強度降低，稱之為材料的疲勞現象。

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

通過測試得出當交錯堆碼時，越靠近橫邊中點抗壓強度越低，重疊堆碼時瓦楞紙箱的抗壓強度最高。

2.5 結構對于瓦楞紙箱抗壓強度的影響

瓦楞紙箱的尺寸規格不同，對其抗壓強度也會造成一定的影響，這樣影響主要集中在瓦楞紙箱的高度，瓦楞紙箱的周長和瓦楞紙箱的長寬比這三個方面。

就這三個主要的結構因素來講，一般的，內裝物確定了其結構也就確定了，但如果內裝物的形態可以改變，那么就可以結合這三個結構因素對包裝進行調整，從而得出最佳的結構，以便提高瓦楞紙箱的抗壓強度，達到更好的保護效果。

（1）瓦楞紙箱的高度對抗壓強度的影響。當瓦楞紙箱的箱高較高時，紙箱易產生失穩現象，從而使得瓦楞紙箱的抗壓強度降低。而當瓦楞紙箱高度較低時，高度的變化對瓦楞紙箱的抗壓強度影響較為明顯，高度較高時，紙箱高度的變化對其抗壓強度的影響較小。

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

我們通過分析可以得出，當瓦楞紙箱的周長較長時，其受力面積就較大，因此單位面積的載荷就較小，所以其抗壓強度也相應的較高。但瓦楞紙板的周長如果過大，材料易產生彎折、翹曲等現象，對于瓦楞紙箱的搬運等物流作業帶來不便，因此在設計和選用時我們要綜合考慮各方面因素。

（3）長寬比對瓦楞紙箱抗壓強度的影響。有很多人認為，瓦楞紙箱的長寬比無論怎樣改變都不會對紙箱的抗壓強度產生很大的影響。其實當瓦楞紙箱的周長保持不變時，改變紙箱長寬方向上的尺寸比例，也會對瓦楞紙箱的抗壓強度產生一定的影響。

通過測試發現，在相同周長，相同高尺寸的瓦楞紙箱的長寬尺寸比例由1.0變換到2.0的過程之中，紙箱的抗壓強度值呈現先增加后降低的變化趨勢，并且在紙箱的長寬比例達到1.4附近時，抗壓強度的峰值出現。

2.6 瓦楞的方向對瓦楞紙箱抗壓強度的影響

當我們在制作瓦楞紙箱的時候，必須選取一定的瓦楞方向，簡稱楞向。瓦楞紙箱共分為兩種楞向：垂直和水平。

瓦楞紙箱的抗壓強度與瓦楞的楞向有著密切的關系，無論紙箱的楞型如何，都存在一個相似的規律，即瓦楞紙箱為垂直楞向時紙箱的抗壓強度都較明顯的大于瓦楞紙箱為水平楞向時的紙箱抗壓強度，一般可高出25%～35%。

2.7 接合方式對瓦楞紙箱抗壓強度的影響

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。無論是哪種楞型結構的瓦楞紙箱，總的趨勢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度高，一般高出15%～30%。同時粘合劑接合的紙箱在回收時避免了釘合紙箱要去除金屬釘而造成的麻煩，更加有利于環保，因此值得推廣。

3 基于抗壓強度的物流包裝合理化建議

基于對瓦楞紙箱抗壓強度影響因素的分析結果，對物流包裝的合理化提出如下建議：

由于橫向壓痕線會使瓦楞紙板的抗壓強度下降約5個百分點，因此我們在物流包裝加工和選用上應盡量減少壓痕線的數量，避免壓痕過深，盡可能降低由于壓痕線產生的強度降低。

當提手孔越接近瓦楞紙箱側面中心線，紙箱抗壓強度降低越小；越接近邊緣，紙箱抗壓強度降低越大。因此當物流包裝需開設提手孔時，應將開設位置盡量靠近紙箱中心線。

楞角在抗壓過程中發揮著主要支撐作用，因此在包裝的設計和選用時要保證楞角的堅固，如包裝在物流過程中所承受的壓力較大，則可在楞角處進行加固，同時在物流過程中應避免非正常外力對楞角結構的損壞。我們還發現側面在支撐過程中所發揮的作用較小，因此在不損害包裝整體強度的前提下，可以適當減少側面所用材料，從而降低包裝成本。

瓦楞紙箱的抗壓強度會隨堆碼時間的延長而延長，因此應當盡量避免長時間堆碼產生的靜壓力對包裝造成的消耗，加快倉容周轉率。同時垂直堆碼的紙箱要比交錯堆碼的紙箱抗壓強度高，雖然我們在物流活動中大多采用交錯堆碼來保證貨垛的穩定，但當貨物較重時還應采用垂直堆碼來獲得更高的抗壓強度，避免將下層貨物壓壞。

瓦楞紙箱的高度越低，周長越長，長寬比在1.4附近時紙箱的抗壓強度較高。因此我們在進行物流包裝設計和選用時，應適當考慮結構因素對瓦楞紙箱強度的影響，如物流包裝內最好碼放一層商品，避免瓦楞紙箱高度過高；包裝內商品碼放時盡可能使得長寬比接近1.4，以提高瓦楞紙箱抗壓強度等等。

由于瓦楞紙箱為垂直楞向時紙箱的抗壓強度明顯的大于瓦楞紙箱為水平楞向時的紙箱抗壓強度，一般可高出25%～35%。因此我們在物流包裝設計和選用時應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度大，因此我們在進行物流包裝設計與選擇時可以選用粘合劑粘合的瓦楞紙箱來獲得更高的抗壓強度。

當現有物流包裝的抗壓強度不能夠滿足物流全過程需求的時候，我們應當首先考慮改進物流包裝的結構，而不要急于通過增加包裝材料的用量和厚度來提高其抗壓強度，這樣一來我們可以通過結構調整來避免包裝成本的增加，也即是達到了降低物流成本的目的。

參考文獻

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