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文檔簡介

T/CPFXXXX—2021

目次

前言.................................................................................II

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術語和定義..........................................................................1

4基本要求............................................................................2

5設計因素............................................................................2

6設計程序............................................................................4

7試驗驗證分析.......................................................................11

附錄A(資料性附錄)瓦楞紙箱設計算例................................................122

參考文獻.............................................................................14

T/CPFXXXX-2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)則

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由中國包裝聯(lián)合會提出。

本文件由全國包裝標準化技術委員會(SAC/TC49)歸口。

本文件起草單位:浙江大勝達包裝股份有限公司、浙江大學寧波理工學院、廈門合興包裝印刷股份

有限公司、美盈森集團股份有限公司、龍利得智能科技股份有限公司、森林包裝集團股份有限公司、山

東新興華環(huán)保科技材料有限公司、浙江中包派克包裝有限公司、浙江奧迪斯丹科技有限公司、寧夏和瑞

包裝有限公司、中國包裝聯(lián)合會紙制品委員會。

本文件主要起草人:黃煜琪、王召霞、高德、丁波、陳利科、向存林、莫夢輝、王文強、陳建華、

吳曉青、管大敏。

本文件為首次發(fā)布。

II

T/CPFXXXX-2021

瓦楞紙箱設計

1范圍

本文件提供了瓦楞紙箱設計的基本要求、設計因素、設計程序、試驗驗證分析等內容的指導。

本文件適用于以0201型為基準箱型的瓦楞紙箱包裝設計,其他箱型可參考。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注明日期的引用文件,

僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文

件。

GB190危險貨物包裝標志

GB/T191包裝儲運圖示標志(ISO780-1997,MOD)

GB/T4122(所有部分)包裝術語

GB/T4768防霉包裝(GB/T4768-1995,IEC68:1988)

GB/T4857(所有部分)包裝運輸包裝件基本試驗

GB/T4879防銹包裝

GB/T5048防潮包裝

GB/T5398大型運輸包裝件試驗方法(GB/T5398-1999,ASTMD1083:1991,NEQ)

GB/T6543-2008運輸包裝用單瓦楞紙箱和雙瓦楞紙箱

GB/T6544-2008瓦楞紙板

GB/T7350防水包裝

GB/T8166緩沖包裝設計

3術語和定義

GB/T4122、GB/T6543-2008、GB/T6544-2008界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

瓦楞紙箱設計designofcorrugatedbox

1

T/CPFXXXX-2021

根據內裝物的形態(tài)、排列方式、強度因素、環(huán)境因素等選擇最佳的楞型類別、材料配比、尺寸比例,

設計瓦楞紙箱。

4基本要求

應依據項目任務書或合同書進行包裝設計。

應保證內裝物在流通過程中滿足質量要求。

應節(jié)省資源,合理控制包裝成本,提高經濟效益。

應符合有關法律法規(guī)及標準的要求。

5設計因素

內裝物特性

5.1.1形態(tài)

根據內裝物的形態(tài),設計相應的包裝形式。

5.1.2質量及尺寸

5.1.2.1內裝物可分為輕物、重物、小型、大型、長物、扁平物、超高物等。應根據質量及尺寸確定包裝

單元,要考慮到運輸、裝卸及倉儲等。

5.1.2.2對于重物、長物、扁平物,超高物、大型物,在考慮物品本身的保護的同時,要具備有利于裝卸方

便及安全的外包裝形態(tài)。即使是輕物、小型物,一般情況下也要對來自上部的載荷及沖擊進行防護。

5.1.3強度

應預先掌握內裝物的強度及脆值等因素,宜考慮適當緩沖技術措施。

5.1.4溫度適應性

應預先掌握內裝物的運輸條件與存儲環(huán)境選擇合適的材料,耐溫度包裝要考慮運輸期間流通環(huán)境的影

響因素、運輸路線及運輸方式。(運輸方式包括鐵路、公路、水路、空運)

5.1.5耐水、耐潮性

對于耐水及耐潮性,應考慮如下因素:

a)易受水影響的產品,可采用防水包裝等;

b)易受潮氣影響的產品,可采用防潮包裝或防水材料進行包裝。

5.1.6耐腐蝕性

對于易腐蝕產品,要考慮流通環(huán)境條件,采取防腐包裝。

2

T/CPFXXXX-2021

5.1.7耐霉性

對于易發(fā)霉及易受霉影響的產品,根據流通環(huán)境中的氣象條件采用防霉包裝。

5.1.8危險性

產品為劇毒、易燃物、易爆物、放射物質等情況下,要根據安全性及有關法律法規(guī)進行包裝設計。

流通環(huán)境條件

5.2.1裝卸作業(yè)條件

應考慮如下情況:

a)人工作業(yè)、機械作業(yè)、多式聯(lián)運轉載作業(yè)等,推測裝卸次數的多少及跌落、沖擊、倒置、棱與角的

載荷等可能性,采取必要的試驗驗證;

b)到達地的裝卸設備、裝卸技術、裝卸習慣等;

c)內裝物的強度(特別是易損品要依據其脆值參數)與有關試驗、經驗數據;

d)裝卸的便利性及保護措施(適當的包裝單元、質量、尺寸);

e)托盤及集裝箱的利用。

5.2.2運輸環(huán)境條件

應考慮如下情況:

a)鐵路運輸的情況,如:振動、沖擊、貨壓、溫濕度等;

b)公路運輸的情況,如:換檔、惡劣道路上運行與急剎車造成的沖擊、振動等;

c)水路運輸的情況,如:振動、擺動、貨壓、沖擊、溫濕度變化、鹽霧等;

d)航空運輸的情況,如:振動、沖擊、溫度變化、低氣壓等。

5.2.3貯存保管條件

a)堆碼的高度及堆碼的排列方式對瓦楞紙箱強度的影響;

b)貯存期的長短對瓦楞紙箱的疲勞及強度降低的影響;

c)貯存場所的溫濕度條件對包裝件的影響;

d)室外貯存時的風吹、日曬、雨淋、凝露、揚塵等對包裝件的影響。

5.2.4氣象條件

應考慮高溫、低溫、溫濕度變化及結露等條件對包裝件造成的影響。

工藝因素

應考慮各種工藝因素對瓦楞紙箱強度的影響,如印刷、開孔、裁切、成型等。

用戶要求

3

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a)銷售性:便于銷售的包裝單元;

b)便利性:檢查、拆開及使用后易處理;

c)標志性:容易識別,不會與其他混淆的鮮明標志等。

其他限制事項

不僅要遵守各運輸、倉儲等部門所規(guī)定的包裝條件,還要遵守有關法律法規(guī)所規(guī)定的限制條款。如:

質量限制、尺寸限制、地區(qū)限制等。

6設計程序

確定內裝物排列方式及尺寸

6.1.1長方體內裝物排列方式

(a)排列數目

(1)

nnLnBnH……………….

式中:

n—瓦楞紙箱裝量,單位為件;

nL—瓦楞紙箱長度方向內裝物排列數目,單位為件;

nB—瓦楞紙箱寬度方向內裝物排列數目,單位為件;

nH—瓦楞紙箱高度方向內裝物排列數目,單位為件。

(b)排列方向

對于長方體內裝物來說,按其本身的長寬高與瓦楞紙箱的長寬高的合理方向為排列方向,可以有:立

放(內裝物底面平行紙箱底面)、側放(內裝物斷面平行紙箱底面)、平放(內裝物側面平行紙箱底面)。

(c)排列方式

排列數目與排列方向的綜合為排列方式。

6.1.2圓柱體內裝物排列方式

(1)整齊排列

瓶罐等圓柱體內裝物在包裝中的排列如同長方體一樣,以傳統(tǒng)的排列方式為主,該方式具有排列整齊,

便于計數,便于機械操作等特點。

(2)錯列排列

4

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錯列排列即行與行之間直線平齊,而列與列之間相對錯位半徑R,這樣行與行之間在列的方向上每兩個

圓柱體內裝物之間交錯排放圓柱體。

瓦楞紙箱尺寸設計

6.2.1瓦楞紙箱內尺寸設計

(a)內尺寸確定因素

確定內尺寸的因素有內裝物最大外尺寸、內裝物排列方式、內裝物公差系數、內裝物隔襯與緩沖件的

相關尺寸。

(b)內裝物為長方體的內尺寸計算公式

內裝物為長方體內裝物的內尺寸計算公式為:

()

Xixmaxnx(nx1)dTk………………….2

式中:

紙箱內尺寸,單位為毫米();

Xi—mm

內裝物最大外尺寸,單位為毫米();

xmax—mm

內裝物排列數目,單位為件()

nx—mm;

d—內裝物公差系數,單位為毫米(mm);

T—襯格或緩沖件總厚度,單位為毫米(mm);

k—內尺寸修正系數,單位為毫米(mm)。

上式中,如果內裝物排列數目nx=1,則T=0,即

Xxk………………….

imax(3)

內裝物公差系數d的取值如下:

中包裝盒:mm件;針棉織品:mm件;硬質剛性品:mm件。

±1~2/±3/12+1~2/

瓦楞紙箱內尺寸修正系數見表1所示。

表1瓦楞紙箱內尺寸修正系數k值

單位為毫米

尺寸名稱

??????

5

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小型箱中型箱大型箱

k3~73~71~33~45~7

綜合尺寸(瓦楞紙箱內尺寸的長、寬、高之和);

1.綜合尺寸≤1000為小型箱;

2.綜合尺寸1000~2000為中型箱;

3.綜合尺寸≥2000為大型箱;

(c)圓柱體內尺寸計算公式

圓柱體內裝物采用錯位排列時,包裝箱的內尺寸計算公式為:

……………(4)

'

??=?×?+(??1)?+?

……………….(5)

3'

式中:??=?+2?(??1)+(??1)?+?

D—內裝物直徑,單位為毫米(mm);

Li—包裝長度內尺寸(列方向長度尺寸),單位為毫米(mm);

Bi—包裝寬度內尺寸(行方向長度尺寸),單位為毫米(mm);

N—錯列排列奇數行列數,單位為毫米(mm);

M—錯列排列列數;

d—間隙系數;

k—內尺寸修正系數,單位為毫米(mm)。

由此,可以計算出瓦楞紙箱的內尺寸及最大綜合尺寸為:

Z=Li+Bi+Hi…………….(6)

Z—最大綜合尺寸,單位為毫米(mm);

Li—包裝長度內尺寸(列方向長度尺寸),單位為毫米(mm);

Bi—包裝寬度內尺寸(行方向長度尺寸),單位為毫米(mm);

Hi—包裝高度內尺寸,單位為毫米(mm)。

6.2.2選用瓦楞紙板的類型

根據瓦楞紙箱最大綜合尺寸、內裝物最大質量,對應查表2,根據GB/T6543-2008,選擇單瓦楞紙板或

雙瓦楞紙板及其代號。

表2瓦楞紙箱的種類

內裝物最大重量最大綜合尺寸a1類b2類c

種類

kgmm紙箱代號紙板代號紙箱代號紙板代號

單5700BS-1.1S-1.1BS-2.1S-2.1

瓦101000BS-1.2S-1.2BS-2.2S-2.2

201400BS-1.3S-1.3BS-2.3S-2.3

6

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內裝物最大重量最大綜合尺寸a1類b2類c

種類

kgmm紙箱代號紙板代號紙箱代號紙板代號

紙301750BS-1.4S-1.4BS-2.4S-2.4

402000BS-1.5S-1.5BS-2.5S-2.5

151000BD-1.1D-1.1BD-2.1D-2.1

瓦201400BD-1.2D-1.2BD-2.2D-2.2

楞301750BD-1.3D-1.3BD-2.3D-2.3

402000BD-1.4D-1.4BD-2.4D-2.4

552500BD-1.5D-1.5BD-2.5D-2.5

a綜合尺寸是瓦楞紙箱內尺寸的長、寬、高之和。

b1類紙箱主要用于儲運流通環(huán)境比較惡劣的情況。

c2類紙箱主要用于流通環(huán)境較好的情況。

注:當內裝物最大質量與最大綜合尺寸不在同一檔時,應以其較大者為準。

6.2.3確定瓦楞紙板耐破強度和邊壓強度

根據選擇的瓦楞紙板類級代號,根據GB/T6544-2008,對應表3,選擇瓦楞紙板的耐破度和瓦楞紙板的

邊壓強度。

表3瓦楞紙板種類對應的最小耐破度與邊壓強度

優(yōu)等品合格品

瓦楞紙板最小綜合

耐破強度邊壓強度耐破度邊壓強度

種類定量

代號(不低于)(不低于)代號(不低于)(不低于)

g/m2

kPakN/mkPakN/m

250S-1.16503.0S-2.14502.0

320S-1.28003.5S-2.26002.5

S360S-1.310004.5S-2.37503.0

420S-1.411505.5S-2.48503.5

500S-1.515006.5S-2.510004.5

375D-1.18004.5D-2.16002.8

450D-1.211005.0D-2.28003.2

D560D-1.313807.0D-2.311004.5

640D-1.417008.0D-2.412006.0

700D-1.519009.0D-2.513006.5

640T-1.118008.0T-2113005.0

T720T-1.2200010.0T-2.215006.0

820T-1.3220013.0T-2.316008.0

7

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優(yōu)等品合格品

瓦楞紙板最小綜合

耐破強度邊壓強度耐破度邊壓強度

種類定量

代號(不低于)(不低于)代號(不低于)(不低于)

g/m2

kPakN/mkPakN/m

1000T-1.4250015.5T-2.4190010.0

6.2.4選擇瓦楞紙板楞型

根據邊壓強度、抗壓強度、紙箱長加寬的尺寸,和表4數據,可以選擇瓦楞紙板的楞型。

表4邊壓強度與抗壓強度關系表

紙箱長+寬/mm

邊壓

強度/kN/m500600700800900100011001200130014001500

抗壓

強度/N

楞型

21005.254.854.504.104.003.753.603.453.353.203.10

35008.558.007.457.006.506.005.855.655.505.255.00

A40009.659.158.508.007.507.006.506.356.005.855.65

450011.0010.109.508.758.307.857.507.156.906.606.50

500012.5011.0010.509.509.008.508.207.907.507.257.00

20005.445.004.714.203.903.753.653.523.40——

25006.506.005.505.204.904.704.554.354.16——

30007.507.006.506.005.805.605.405.205.105.004.60

C35008.508.007.507.006.706.506.306.005.705.505.40

400010.009.509.008.508.007.507.257.006.806.506.25

450012.0011.0010.309.509.008.508.007.807.507.257.00

500013.0012.0011.0010.509.509.208.808.608.308.208.00

15004.574.303.923.703.453.253.153.00———

20006.005.505.004.704.504.204.154.083.90——

25007.507.006.506.155.805.505.255.004.854.654.50

B

30009.008.507.907.607.106.756.456.205.805.605.50

350011.0010.009.008.508.207.807.507.206.806.506.30

400012.5011.5010.5010.009.309.008.508.007.807.607.50

30006.506.005.505.004.604.304.104.003.803.703.50

BC35007.506.806.305.865.545.104.884.734.504.404.30

40008.507.607.006.506.155.805.505.305.104.904.75

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紙箱長+寬/mm

邊壓

強度/kN/m500600700800900100011001200130014001500

抗壓

強度/N

楞型

45009.608.748.107.567.106.706.406.205.905.705.50

500010.509.508.708.207.607.257.006.606.356.106.00

550011.5010.509.709.108.508.007.657.407.106.856.50

600012.5011.5010.509.809.258.808.408.007.757.407.10

6500—12.511.5010.7010.009.509.008.708.308.007.75

7000——12.5011.5010.8010.259.759.359.008.758.50

7500——13.5012.5011.9011.3010.7010.209.809.509.20

25006.506.005.505.104.804.604.354.154.003.853.70

30008.007.006.506.005.705.505.205.004.804.604.50

35009.308.307.507.206.806.406.005.805.605.355.25

400010.509.508.708.257.807.307.006.606.406.206.00

BE450012.0010.809.809.208.708.307.807.507.307.006.70

500013.0012.0011.0010.209.609.208.808.408.007.707.50

5500—13.0012.0011.2010.6010.009.509.108.858.508.20

6000——13.0012.0011.5010.9010.5010.009.509.209.00

6500———13.3012.5011.8011.3511.0010.5010.109.75

6.2.5確定瓦楞紙箱的制造尺寸

根據表5,選擇瓦楞紙箱制造尺寸修正系數,根據表6,設定接頭制造尺寸。

表5瓦楞紙箱制造尺寸伸放量

單位為毫米

伸放量

紙板類別楞型

a1a2a3a4a5

A65398

單瓦楞紙板C54286

B43264

BC9741411

雙瓦楞紙板

BE65398

9

T/CPFXXXX-2021

注1:搖蓋F的計算公式中(Bi+a5)為奇數時加1。

注2:表中伸放量只是一例。因為伸放量會受設備、加工方法、所用原紙及封箱方法等諸多因素的影響,故在新包

裝設計時,應制作樣箱試裝,反復改進后,才能得出該紙箱較實用的伸放量的值。

表6瓦楞紙箱接頭制造尺寸

單位為毫米

紙板種類單瓦楞雙瓦楞

J25~3535~45

則此算例中瓦楞紙箱的制造尺寸為:

L1=Li+a1-1;B1=Bi+a2;L2=Li+a1;B2=Bi+a3;H=Hi+a4;F=(Bi+a5)/2。

瓦楞紙箱接頭制造尺寸J按表6選取,開槽尺寸:(1.1~2)t,則瓦楞紙箱的設計圖紙如圖1所示。

圖1瓦楞紙箱設計示意圖

6.2.6確定瓦楞紙板厚度

對應表7,選擇瓦楞紙板厚度。

表7常見瓦楞紙板厚度參考值

單位為毫米

楞型ACBBCBE

厚度4.6~5.03.7~4.12.7~3.16.6~7.14.2~4.49

6.2.7確定瓦楞紙板瓦楞收縮率

對應表8,查看常用瓦楞規(guī)格型號收縮率。

表8瓦楞規(guī)格型號收縮率

型號ACBBCBE

收縮率(理論值)1.51~1.541.43~1.461.34~1.372.77~2.832.55~2.64

瓦楞紙箱強度的校核

10

T/CPFXXXX-2021

6.3.1計算瓦楞紙箱的抗壓強度

根據馬基公式:

(6)

式中:3?6

?=5.874×??×10??×10

P—瓦楞紙箱抗壓強度,單位為牛頓(N);

Pm—瓦楞紙板邊壓強度,單位為千牛每平方米(kN/m);

t—瓦楞紙板厚度,單位為毫米(mm);

Z—紙箱周邊長,單位為毫米(mm)。

6.3.2瓦楞紙箱堆碼強度校核

瓦楞紙箱的抗壓強度計算公式如下:

?

(7)

??0

式中:?1=???×?0×9.8

P1—瓦楞紙箱的抗壓強度,單位為牛頓(N);

K—強度安全系數,內裝物能起到支撐作用的一般取大于2.0,否則取大于3.0;

G—瓦楞紙箱包裝件的質量,單位為千克(kg);

h—堆碼高度(一般不超過3000),單位為毫米(mm);

H0—瓦楞紙箱外尺寸高度,單位為毫米(mm)。

瓦楞紙箱其它設計

6.4.1防護設計

a)防銹包裝設計應符合GB/T4879的有關規(guī)定;

b)防潮包裝設計應符合GB/T5048的有關規(guī)定;

c)防水包裝設計應符合GB/T7350的有關規(guī)定;

d)防霉包裝設計應符合GB/T4768的有關規(guī)定;

e)緩沖包裝設計應符合GB/T8166的有關規(guī)定;

f)其他防護設計應符合相關規(guī)定。

6.4.2包裝標志設計

包裝標志設計應符合有關規(guī)定。一般貨物包裝儲運圖示標志應符合GB/T191的有關規(guī)定,危險貨物包

裝標志,應符合GB190的有關規(guī)定。

7試驗驗證分析

運輸包裝應進行試驗,以驗證設計是否達到預定的防護要求。應確定試驗目的、試驗項目、試驗方法、

試驗量值、試驗仲裁等。運輸包裝件基本試驗應符合GB/T4857的有關規(guī)定。大型運輸包裝件試驗應符合GB/T

5398的有關規(guī)定。

11

T/CPFXXXX-2021

附錄A

(資料性附錄)

瓦楞紙箱設計算例

已知一內包裝物,重量為10kg,尺寸為長L=345mm,寬度B=295mm,高度H=298mm,流通中最大有

效堆碼高度為3000mm,設計瓦楞紙箱。

設計步驟如下:

第一步,計算瓦楞紙箱的內尺寸

根據(3)式及表1瓦楞紙箱內尺寸修正系數k值,可得瓦楞紙箱內尺寸:

長:Li=345+5=350mm;寬Bi=295+5=300mm;高:Hi=298+2=300mm,則

最大綜合尺寸:Z=Li+Bi+Hi=350+300+300=950mm。

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