紙箱箱體的接合方式及檢測方法

紙箱接合方式及特點介紹
瓦楞紙板半成品材料經(jīng)過開槽、壓線、模切等工藝流程先制成瓦楞紙箱箱坯（如下圖所示），然后箱坯經(jīng)過接合才能形成成品紙箱，此時才可以向內(nèi)裝產(chǎn)品。如果箱體接合強度差，紙箱在裝卸、堆碼和運輸過程中就會出現(xiàn)在紙箱接口處開裂的現(xiàn)象，這就要調(diào)整生產(chǎn)工藝以增加箱體的接合強度；如果箱體接合強度比較強，問題將會出現(xiàn)在遠離接合點的地方。因此箱體接合強度也是影響紙箱強度的一個重要因素，在進行紙箱設(shè)計時必須考慮到紙箱的接合強度，根據(jù)實際情況選擇合適的接合方式。

一般箱體的接合包括三種方式：粘合劑接合、膠帶接合和箱訂接合。國外，粘合劑接合和膠帶接合主要用于單瓦楞紙板，箱訂主要用于雙瓦楞紙板和三瓦楞紙板；國內(nèi)粘合劑接合和箱訂接合在常用。三種接合方式示意圖如下圖2～4所示：

1、粘合劑接合
粘合劑接合具有較高的強度，適合自動化批量生產(chǎn)，不影響印刷，不會產(chǎn)生刮擦現(xiàn)象，是一種實惠的接合方式。但它大的缺點是粘合劑容易受溫度、濕度的影響。

2、膠帶接合
膠黏帶接合法的接合強度不受瓦楞紙板強度的影口向，對紙箱接合部位沒有損傷。而且，膠黏帶接合法無須搭接舌結(jié)構(gòu)，比膠黏劑接合與釘合接合紙箱的外觀整齊，且節(jié)省紙板材料，容易保證紙箱的內(nèi)部尺寸，便于商品裝填。但粘合過程對膠帶的強度要求高，會產(chǎn)生額外的費用，因此目前這種方法使用的較少。

3、箱訂接合
箱訂接合不受環(huán)境因素的影響，釘接方法操作簡單，設(shè)備成本低。是一種較常用的紙箱接合方式，但并不是佳方式。釘接紙箱釘絲暴露在接口處，外觀較差，內(nèi)部容易劃傷內(nèi)裝 物，釘接紙箱接口邊只是部分被釘絲搭接，強度不高且密封性差，如果箱訂不經(jīng)過處理，受潮后容易生銹，影響到紙箱的結(jié)構(gòu)強度。另外，從環(huán)保角度，箱訂方式不利于回收，而且受美國等歐盟的出口限制。

紙箱接合強度的檢測
1、國標對接合強度的規(guī)定
當(dāng)前我國在瓦楞紙箱接合方面的方法標準較少，僅僅在GB/T 6543-2008《運輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱》標準中對接頭方式及檢測標準有所描述：
（1）紙箱的接合可用訂線或粘合劑等方式。

（2）瓦楞紙箱釘合搭接對搭舌寬度、頂線間隔、釘合角度、頭尾訂距的要求。
舌邊的寬度：單瓦楞紙箱為30mm以上，雙瓦楞紙箱為35mm以上。
釘線的間隔：單釘不大于80mm，雙釘不大于110mm。
釘合角度：沿搭接部分中線釘合，采用斜釘（與紙箱立邊約成45°）或橫釘，箱訂應(yīng)排列整齊、均勻。
頭尾訂距：頭尾訂距底面壓痕中線的距離為13mm±7mm。釘合接縫應(yīng)釘牢、釘透，不得有疊釘、翹釘、不轉(zhuǎn)角等缺陷。

（3）瓦楞紙箱接頭粘合搭接舌邊寬度不少于30mm，粘合接縫的粘合劑應(yīng)均勻充分，不得有多余的粘合劑溢出現(xiàn)象。粘合應(yīng)牢固，剝離時至少有70%的粘合面被破壞。

2、實際檢測過程中遇到的問題
但在實際生產(chǎn)過程中，按照GB/T 6543-2008標準進行箱體接合檢測起來較為容易，且檢測結(jié)果與實際使用中的質(zhì)量效果相差不大。但對于粘合劑接合的接頭，僅僅按照標準檢測接舌寬度及剝離時的粘合面破壞比例就評定箱體接合質(zhì)量的好壞，往往會出現(xiàn)檢測結(jié)果合格，但使用過程中會出現(xiàn)接頭爆裂情況。

3、國內(nèi)接合強度的檢測方法
根據(jù)國內(nèi)外情況，歸納起來可有如下幾種方法：
拉力試驗機測試法
壓縮試驗機測試法
流通中實用性試驗法
跌落試驗法
其中，流通中實用性試驗法和跌落試驗法具有一定的實用性，但只能進行定性分析，不能確定其強度值。如果需要確定具體的強度數(shù)據(jù)就要采用拉力和壓縮試驗法。這也是國內(nèi)用戶使用的比較多的試驗法。試樣經(jīng)恒溫恒濕處理后分別在壓力試驗機和拉力試驗機上進行測試。測試示意圖如圖5（a）和（b）所示：

4、國外接合強度的檢測方法
目前，箱體接合強度的檢測方法標準還沒有ISO標準，主要有兩種方式：抗壓試驗機測試法和拉力試驗機測試法。抗壓試驗法采用ASTM D642，拉力試驗機試驗法采用標準TAPPI T813，這里重點介紹下拉力試驗機測試法。該方法該標準采用恒速拉伸法來檢測箱體接合強度，適用于粘合劑接合、膠帶接合和箱訂接合。
    
樣品瓦楞紙箱要放置在標準大氣環(huán)境下即溫度23℃，相對濕度為50%的環(huán)境下處理24小時。然后取5個完好的瓦楞紙箱，每個瓦楞紙箱上取一個測試樣品。取樣位置示意圖如圖6所示。取5個測試樣品，每個樣品長度至少為200mm，長度方向要包含接頭部位，接頭在長度方向的中間，一般粘合劑接合和膠帶粘合取樣寬度為25mm,箱訂接合則要包含1顆釘，釘?shù)膬深^離樣品邊至少6mm。

測試儀器可選用電腦抗張試驗機，要求兩夾頭的間距為（180±5）mm，測試速度為（25±5）mm/min,試樣斷裂的時間在15～30秒內(nèi)完成。記錄每條樣品斷裂時的大力值，然后除以試樣的寬度即為箱體的接合強度，以kN/m表示。如果超過30秒，要更改測試速度，使其能夠在30秒內(nèi)斷裂，并在報告中注明。
     
箱體接合強度的計算公式：

 ，
式中，Pmax試樣斷裂大力值，以N表示；W為試樣的寬度，以mm表示。

5、三種接合方式強度的比較
在紙箱箱體的三種接合方法當(dāng)中，黏合劑粘合的接合強度，膠帶粘合的接合強度次之，金屬釘釘合的接合強度低，其對比圖如圖7所示。不是那種接合方式強度就是的。紙箱的這3種接合方式?jīng)]有也沒有差，三者可以互為補充、替代，在選用瓦楞紙箱接合方法時，應(yīng)根據(jù)內(nèi)裝物的特征、瓦楞紙板的種類和瓦楞紙箱生產(chǎn)批量來合理選用。

圖7 三種接合方式強度的比較

結(jié)束語
在平時檢測過程中，箱體接合強度往往比較容易被忽略，但如果發(fā)生接頭破裂或斷裂，或粘合不牢等問題就會批量的出現(xiàn)，后果將不堪設(shè)想。瓦楞紙箱的生產(chǎn)過程，影響瓦楞紙箱質(zhì)量的因素多而雜，各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問題都會終影響到紙箱的質(zhì)量，所以在瓦楞紙箱的生產(chǎn)過程中了，從設(shè)計開始到原材料的選用、設(shè)備的操作及保養(yǎng)到各個工序的生產(chǎn)過程，每一個環(huán)節(jié)都不能忽視，只有這樣才能保證紙箱的質(zhì)量。