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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
Ⅰ
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
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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
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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
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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
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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
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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
楞
201400BS-1.3S-1.3BS-2.3S-2.3
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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
箱
402000BS-1.5S-1.5BS-2.5S-2.5
151000BD-1.1D-1.1BD-2.1D-2.1
雙
瓦201400BD-1.2D-1.2BD-2.2D-2.2
楞301750BD-1.3D-1.3BD-2.3D-2.3
紙
402000BD-1.4D-1.4BD-2.4D-2.4
箱
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
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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
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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
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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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