纸箱结构设计常识

瓦楞结构设计常识

本文主要介绍一些关于瓦楞本身的常识，包括它的楞型、物理性质及其在结构设计中的常用尺寸。

1 瓦楞纸板的楞型

瓦楞纸板的核心部分是瓦楞，因此瓦楞的形状、种类和组合方式对于瓦楞纸的特性有很大影响。下面就谈一下瓦楞楞型的基本要点。

1.1楞型的种类

瓦楞纸在结构上的特征，是压成波纹的瓦楞。瓦楞是

瓦楞纸的主体。使用质地相同的面纸和芯纸制成瓦楞纸

板，如果瓦楞的形状不同，瓦楞纸板的性能也不同。

现在，世界各国使用的瓦楞纸，常用的有：A型楞、B

型楞 、C型楞 、E型楞。

这四种楞型的用途可归纳如下：外包装用——A、B、C型楞 内包装用——B、E型楞 小包装用——E型楞

首先，谈一下外包装用的A、B、C型楞的特点。 楞型

Ａ

Ｃ

Ｂ

Ｅ

1.1.1 A

型楞

A型楞的特点是单位长度内的瓦楞数量少，而瓦楞最高。使用A型楞制成的瓦楞纸箱，适合包装较轻的物品，有较大的缓冲力。

1.1.2 B型楞

B型楞与A型楞正好相反，单位长度内的瓦楞数量多而瓦楞最低，其性能也与A型楞相反，使用B型楞制成的瓦楞纸箱，适合包装较重和较硬的物品，多用于罐头和瓶装物品等的包装。

另外，还有一种倾向就是利用B型楞坚硬不易破的特点，经过冲切后制成形状复杂的组合箱。

1.1.3 C型楞 楞高，mm 楞数，个/300mm 4.5~5 34±2 3.5~4 38±2 2.5~3 50±2 1.1~2 96±4

C型楞的单位长度的瓦楞数及楞高介于A型楞和B型楞之间。性能则接近于A型楞。近年来随着保管、运输费用的上涨，体积较小的C型楞受到人们的重视，现已成为欧美国家采用的楞型。

其次，谈一下用于内包装和小包装的E型瓦楞的特点。

1.1.4 E型楞

E型楞在30㎝长度内的楞数一般为95个左右，楞高约为1.1㎜(我公司E瓦楞高为1.7㎜)与外包装用的A、B、C型瓦楞相比，具有更薄更坚硬的特点。因此，开发E型楞主要目的是将它作成折叠纸盒以增加缓冲性。用E型楞制成的瓦楞纸盒，外观美观、表面光滑，可进行较复杂的印刷，因此通常用于装潢性瓦楞纸盒。

2 瓦楞的波形形状

构成瓦楞纸板的波形瓦楞纸的楞形形状分为Ｖ形、Ｕ形和ＵＶ形。Ｖ形瓦楞波形的特征是：平面抗压力值高，使用中节省粘合剂用量，节约瓦楞原纸。但这种波形的瓦楞做成的瓦楞纸板缓冲性差，瓦楞在受压或受冲击变霰后不容易恢复。Ｕ形瓦楞波形的特征是：着胶面积大，粘结牢固，富有一定弹性。当受到外力冲击时，不象Ｖ形楞那样脆弱，但平面扩压力强度不如Ｖ形楞。根据Ｖ形楞和Ｕ形楞的性能特点，目前已普遍使用综合二者优点制作的ＵＶ形瓦楞辊。加工出来的波形瓦楞纸，既保持了Ｖ形楞的高抗压力能力，又具备Ｕ形楞的粘合强度高，富有一定弹性的特点。目前国内外的瓦楞纸板生产线的瓦楞辊均采用这种ＵＶ形状的波形瓦楞辊。

3 瓦楞纸板的种类

瓦楞纸板的种类，取决于各种楞型的组合方式。组合方式不同，瓦楞纸板的物性也就各有所异。

通常瓦楞纸板可以根据其结构或用途进行分类。

根据结构分类

根据用途分类

所谓根据结构分类，同样地说就是根据使用几张芯纸和面纸而进行的分类。

3.1 单面瓦楞纸板 外包装瓦楞纸板 内包装瓦楞纸板 单面瓦楞纸板 双面瓦楞纸板 (三层单瓦楞纸板) 三芯双面瓦楞纸板 (七层三瓦楞纸板)

单面瓦楞纸板如上图，是在波形芯纸的一侧贴有面纸，

其称呼是根据面纸的使用张数定义的，单面瓦楞纸板一般不

直接用来制作瓦楞纸箱，而是卷成筒状或切成一定的尺寸，

作为缓冲材料和固定材料来使用。

3.2 双面瓦楞纸板（三层瓦楞纸板）俗称单瓦楞

双面瓦楞纸板如图是在波形瓦纸的两侧贴以面纸

而制成的。楞型使用A、B、C、E哪一种都可以。目前，

世界上制作纸箱使用最多的就是双面瓦楞纸板。

3.3 双瓦双面瓦楞纸板（五层瓦楞纸板）俗称双瓦楞

双瓦双面瓦楞纸板是使用两层波形瓦纸加面

纸制成的，即由一块单面瓦楞纸板与一块双面瓦楞

纸板贴合而成。在结构上，它可以采用各种楞型的

组合形式，因此其性能也各不相同。由于它普通双

面瓦楞纸板厚，所以其各方面的性能都比双面瓦楞纸板强（三层瓦楞纸板）特别是垂直方向的抗压强度，有明显的提高，由双芯双面瓦楞纸板(五层瓦楞纸板)制成的瓦楞纸箱，多用于易损物品，沉重物品以及长期保存的物品（如新鲜蔬菜水果之类含水分较多的物品）的包装。

3.4 三瓦双面瓦楞纸板（七层瓦楞）俗称三瓦楞

三芯双面(七层)瓦楞纸板是使用三层波形瓦纸制成的，

即在一张单面瓦楞纸上再贴上一张双瓦双面瓦楞纸制成。与

双瓦双面(三层)瓦楞纸一样，可采用A、B、C、E各种楞形

的组合。在结构上，这种使用三种楞形组合而成的瓦楞纸板，

比使用两种楞形组合而成的双瓦双面(三层)瓦楞纸板要强，

因此，用这种三瓦双面瓦楞纸板制成的瓦楞纸箱，多用于包装沉重物品，以取代过去的木箱，而且这种纸箱并不限于单独使用，往往是与木制的托盘和拖板组合。两者的结合处用钢带或专门的箱钉进行固定。

4 瓦楞纸板的基本特性

如果对瓦楞纸板所具有的本质特性没有深刻的了解，要想搞好瓦楞纸包装是不可能的，那么瓦楞纸的基本特性是什么？下面就谈一下它的典型特性。

4.1 含水率（电脑纸箱测湿仪）

这里所说的水分，准确地说是指瓦楞纸板所具有的水分，即含有的水分严格地说，它不能算是一种特性，但如果对瓦楞纸板的含水分产生的影响没有深刻的理解，往往会导致失败。

从根本上说，瓦楞纸板有含有水分的规律与普通纸大致相同。根据放置的环境湿度，瓦楞纸板有时会吸收水分，有时会排放水分。在标准状态下含水率大致为9-10%，它随环境湿度的变化而变化。瓦楞纸板水分根据GB450和GB6543-86、GB6033-86

方法测定，每块纸板

各测5个点进行平均，含水率的多少对下述各种强度有直接影响，因此在测定各种特性时必须测定其含水率。

4.2 破裂强度（电脑测控压缩仪）

瓦楞纸的破裂强度与面纸的破裂强度一样

是瓦楞纸板质量的一个重要评价标准，是各国公

认的。

如要确定耐破强度，可在瓦楞纸板的一定面

积上加压，

使瓦楞纸板伸长到某种限度发生破裂，试验

前后这种连续的对外力的抵抗能力，可以说是瓦

楞纸板的基本特性之一。

测定瓦楞纸板的耐破强度时，需要注意由紧固压力强弱而引起的数值变化，如果紧固压力低，测定时瓦楞纸板的伸长率往往偏高。

不论双面瓦楞纸板（三层）或双瓦双面瓦楞纸板（五层）

紧固压都应达到0、3MPa。

4.3 冲未穿孔强度（纸板戳穿强度测定仪）

在美国、日本，戳穿强度与耐破强度一样受到重视。

戳穿强度用惯力穿透仪测定，我们叫戳穿强度试验仪。它

所测定是一个直角三角形锥穿透瓦楞纸板所耗费的功，单位“焦

耳（J）”，当摆锤带动直角三角形冲破瓦楞纸板时，所失去的

能量就相当于这三条棱边撕裂瓦楞纸板的抵抗力。摆锤最初抬

高的角度与冲破纸板后挥起角度的差值，就与摆锤所失去的解

量相当。也就是说，根据摆锤起角的大小就可以计算出其的耐

戳穿强度值。

4.4 边压强度（电脑测控压缩仪）

边压强度试验是在瓦楞方面上，一定厚度（宽度25㎜）的

瓦楞纸板，单位长度所能承受的垂直均匀增大的力，称为瓦楞

纸板的边压强度，边压强度的单位，N/m。

从三个样箱上各取三块100㎜±0.5㎜×25㎜±0.5㎜无印刷、无机械压痕、无破损的试样共九块。边压强度的测试方法是将试样置于试验仪下压板正中间，使试样的瓦楞方面垂直于两压板，用导块支持试样，使试样的表面垂直于压板，开动试验仪施加压力。瓦楞纸板的边压强度直接影响瓦楞纸箱的支撑强度。而瓦楞纸板的生产工艺，瓦楞纸板的结构楞形，粘合剂的质量等因素都能影响瓦楞纸板的边压强度。

4.5

平压强度试验（电脑测控压缩仪）

平压强度可以反映瓦楞纸板在感觉上的软硬程度，因此是一个非常重要的特性。按照规定方法用专用取样仪器切取32㎝的试样面积上进行平面抗压强度试验。

一般来说，瓦楞纸平面抗压强度偏低的主要原因有以下几点：

1、瓦纸质量差。

2、瓦楞纸板含水率高。

3、瓦楞成型不良。

4、由于某种原因造成瓦楞塌陷。

4.6 粘合强度（电脑测控压缩仪和瓦楞纸板剥离强度试验架）

粘合强度是保证瓦楞纸板成为整体结

构的一个重要因素，在面纸和瓦纸的结合

方面起着极为重要的作用。

粘合在瓦楞纸板生产中的重要性，已

在前面瓦楞纸板粘合一节中说过了。但有

一点是，粘合强度未必越强越好。

前面所说的几种纸板特性，戳穿强度、

平压强度和垂直抗压强度，所有这些强度

都非常容易受瓦楞纸板厚度的影响，但粘

合强度都与之相反。

瓦楞纸板的粘合强度，要对使用的面纸和瓦纸在必要的最小范围内进行粘合。

根据GB6548，其基本原理为在瓦楞纸板的楞间插入钢针进行剥离。

试验方法可分为双侧试验和单侧试验两种。双侧试验的瓦楞纸板是在粘合差的那一面首先被剥离，因此只能测定较弱的那一面粘合强度。双面试验不能全面地测定瓦楞纸板的粘合强度。只有单侧试验才能可靠地测定瓦楞纸板双面的粘合强度。这两种试验方法的区别就在于钢针插入的位置完全不同，这很容易理解。粘合强度最低限度根据GB6543、GB5083、SN/T0262-93标准，其值为588N/m·楞以上才合格。 见图九

另外，这种试验还有一个特点，就是面纸越厚，面纸的刚性就越强，因而粘合强度也越高。

通常，瓦楞纸板粘合强度的缺陷，主要由于以下一些原因：

1、粘合剂本身有问题。

2、制粘上的失误导致的糊液粘度不稳定。

3、制糊时配合失误导致糊液达不到要求。

4、因夏季高温，潮湿使糊液变质而导致粘度不够。

5、面纸或瓦纸含水率水分过多。

6、糊液使用量过少。 2

7、未能根据贴合的速度来调整用糊量。

4.7 垂直抗压强度（电脑测控抗压试验机）

垂直抗压强度主要是指将瓦楞纸板置于直立状态下的抗压强度，它是决定瓦楞纸箱抗压强度的一项主要特性。其全观如图：

抗压力试验的检测方法根据SN/T0262-93将三个样箱立体合好，用封箱胶带上下封牢，放入抗压试验机下压板的中间位置。开机使上压板接近空箱箱体，然后启动加压标准速度直至箱体屈服（压溃）。

抗压力值按下列公式计算：

P=K·G( H h －1)×9、8

式中：P——抗压力值（N）

K——劣变系数……… K取

G——单件包装毛重（㎏）

H——堆积高度（m），一般取3m

h——箱高（m）

H/h——取整数（四含五入 ）

而造成瓦楞纸板抗压强度小的原因主要有以下几

点：

1、原纸质量差。

2、瓦楞纸含水率高。

3、瓦楞成型不良。

4、瓦楞塌陷。

4.8 瓦楞纸板基本特性的综合比较

瓦楞纸板主要由材料特性、耐破强度、瓦楞纸

板的特性、戳穿强度、平压强度、加工特性、抗压强

度、边压强度、粘合强度等组成。

瓦楞纸板是整体结构，可见其制造过程中的质

量管理是十分重要的。而其中最根本的取决于瓦楞成

形技术的瓦楞纸厚度。如图，在外观上很难看出什么区别，可是纸板内部瓦楞的成形却很复杂，由于加工技术质量不同，造成了瓦楞纸板强度特性的差异。

各种特性的比例关系十分复杂。这一点恰好证明了瓦楞纸板是一种整体结构，由于所用的原纸和楞型的不同以及瓦楞纸板制造技术上的差别等，使其特性发生相当大的差异。

图五是关于正常瓦楞纸板的基本特性的综合比较。归纳起来看，不同楞型和不同品质的瓦楞纸板强度特性有以下特点： 0-30

1、60 30-100 1、65 100天以上 2

1、如果瓦楞成型正常平压强度只取决于使用的瓦纸，而与所用面纸无关。

2、如果瓦纸相同，抗压强度与所用面纸的环境成正比。

3、粘合强度。从根本上说粘合强度取决于面纸和瓦纸的粘合质量，而面纸的变化不大带来很大影响，但作为这种试验法的特点，往往是刚性大的面纸，强度也会大些。 5 瓦楞纸板的成型特点

5.1 纸板翻折

设纸板的厚度为T,纸的厚度为t，n为纸的层数，N为纸板的层数，D为制造尺寸，Di内尺寸，Do外尺寸，则

D=Di +(T-nt)

Do=D+nt

可粗略地取t为0.5，借以推算结构上的尺寸关系。

5.2 角度成型特点

5.3 箱体尺寸比例

在瓦楞纸箱的周长、材料、瓦楞结构相同的条件下，箱体的长、宽、高不同，可以导致抗压强度也不同。

5.4 精度要求

在计算纸箱细节尺寸时，我们的理论值要精确到0.5以保证后继工序的控制范围。 6 常用设计细节

6.1摇盖：以常规的印刷机开槽A-1箱为例，因为成型中相互叠加有往外弹往里压的倾向，所以摇盖在计算时要算入一个加分系数，设摇盖为F，宽为W，加分系数为q，则F=(W+q)/2 W为奇数 W为偶数

6 如果有高低压线则不必加分，F=W/2

6.2 刺穿线：除客户特殊要求外，用于翻折成型常选用5mm*5mm、6mm*6mm，有这样规格的刀具，如果纸板材质比较差或是比较干燥的话，选用10mm*10mm以上的刺穿线，定位用的时候也选用这个。另外，用于撕裂设计的刺穿线选用3mm*3mm,2.5mm*2.5mm

6.2 双压线：间距为双壁成型厚度加上中间夹的纸板厚度，D=NT+(2T-nt)

6.3 插舌及插口：插舌与插口是相互配合的，插舌常用的高度有

插口的长度和插舌长度一致或者大1~2mm，宽度为对应的双压线宽度加nt,最好是要倒圆角。

6.4 开孔：包括手提孔和通气孔，对纸箱的抗压强度也有一定的削弱，开孔位置月接近纸箱的顶部和底部，影响越大。开孔位于箱板中央的要比开于箱板两侧为好。开对称孔又比不对称孔好。

6.5 接舌：以A-1箱为例 三层板 粘箱

常规

钉箱 五层板 粘箱 钉箱