原紙價格飛漲，包裝印刷廠很難各下游傳導激增的原材料成本，不少企業只得尋求內部挖潛，爭取獲得喘息的機會。那么，對紙箱廠來說，如果做好科學的原紙配置，盡量減少質量過剩和客戶退貨，就顯得尤其重要。

以下是包小編為業內人士提供的紙箱強度設計及配紙的技巧。

瓦楞紙箱的強度（抗壓強度和堆碼強度）既是評價瓦楞紙箱的重要指標，又是設計瓦楞紙箱的重要條件。

A、影響瓦楞紙箱強度的因素可分為兩類，一類是無法避免的基本因素，也就是決定瓦楞紙箱強度的主要因素，包括：

a、原紙強度——內面紙、外面紙、瓦楞芯紙的環壓強度（RCT）或瓦楞芯紙平壓強度（CMT）；

b、瓦楞楞型——A、B、C、E等；

c、瓦楞紙板種類——雙面、雙芯雙面、三芯雙面等；

d、瓦楞紙板含水率；

e、流通領域中外界環境的影響。

B、另一類是在設計與制造瓦楞紙箱過程中人為影響的可變因素，在設計與制造過程中可以設法避免，包括：

a、箱型（尺寸比例）；

b、印刷面積與印刷設計；

c、開孔面積與開孔位置；

d、瓦楞紙箱制造技術；

原紙強度是原紙質量的主要技術指標，而原紙質量的波動，僅會影響瓦楞紙板的橫向環壓強度，而且在制箱時與各種**因素疊加，勢必會大大降低瓦楞紙箱的強度，所以選用高強度且穩定的原紙，才能保證瓦楞紙箱的必要強度。

瓦楞楞型對紙板強度的影響，從下表中看出，抗壓強度與變形量的排列順序為：A>C>B>E。

表5、瓦楞楞型對紙板強度的影響

所以在設計瓦楞紙箱時，如果B型瓦楞抗壓強度足夠，就應優先選取變形量小的B型楞，而不選取C、A楞。

瓦楞紙板在濕度較高的環境中，可以吸濕；而在濕度較低的環境中，可以放濕。這種濕度的變化將影響到瓦楞紙板強度的變化。例如，在南方梅雨季節或海運過程中，空氣濕度上升，瓦楞紙板含水率相應增大，導致瓦楞紙箱強度降低。相反，在北方冬春兩季干燥時節，空氣濕度下降，瓦楞紙板含水率也隨之降低，從而使紙箱強度增大。所以，在設計瓦楞紙箱時，必須注意所使用的時間、季節、期限和去向。

測試表明，紙箱抗壓強度隨水份的增加而減少。為了幫助大家推算紙箱在不同含水量時的抗壓值，我們給大家提供一個水份與抗壓關系對照表，詳見表六。

表六、水份含量與抗壓關系對照表

通過這個參數表，我們可以推算出紙箱在不同水份含量時的抗壓值。

P₂=P₁×K_X2/K_X1

其中：

P₂表示水份為X2時的抗壓強度值

P₁表示水份為X1時的抗壓強度值

K_X2表示水份為X2時的抗壓指數，指數查表六可得。

K_X1表示水份為X1時的抗壓指數，指數查表六可得。

舉例：有一款水份含量為9%紙箱，測得其空箱抗壓強度為4250N，試推算紙板水份含量為12%的抗壓值。

通過查表可得，紙箱的水份含量為9%時，此時K_X1為0.9。P₁為4250N，水份為12%時，K_X2為0.66，設水份為12%時的抗壓強度為P₂，

則P₂= P₁×K_X2/K_X1

=4250×0.66÷0.9

=3117N

則可推知水份為12%時的抗壓強度為3117N

大量的數據分析表明，紙箱的抗壓強度與紙箱周長、紙箱高度及紙箱長寬比存在一定關系。紙箱周長越長，抗壓強度越高。且紙箱周長與抗壓強度存在一定的換算關系。

箱高在10-35厘米時，抗壓隨高度增加而稍有下降。箱高在35-65厘米區間時﹐其抗壓強度幾乎不變。箱高大于65厘米之間時，抗壓隨高度增加而降低。主要原因是高度增加，其不穩定性也會相應增加。

圖9、紙箱高度對抗壓強度的影響

一般來講，紙箱長寬比在1~1.8的范圍內﹐長寬比對抗壓強度的影響僅為±5%。其中長寬比RL=1.2~1.5時,紙箱的抗壓值*高。紙箱長寬比為2﹕1時，抗壓強度下降約20%，因此設計紙箱時長寬比不宜超過2，否則會造成成本浪費。

圖10紙箱長寬比對抗壓強度的影響

紙箱的抗壓強度隨堆碼時間的延長而降低，這種現象稱為疲勞現象。試驗表明，在長期載荷的作用下，只要經歷一個月的時間，紙箱的抗壓強度就會下降30%，在經歷一年后，其抗壓強度就只有初始值的50%。在設計紙箱材質時，對流通時間較長的紙箱應提高其**系數。

紙箱堆碼方式也對紙箱的抗壓強度產生一定影響。紙箱豎坑方向承受的壓力大大超過橫坑方向，紙箱堆碼時應保持豎坑方向受壓。從試驗結果來看，紙箱的箱角部位承受的壓力*高，離箱角越遠，承壓力越低。因此紙箱在堆碼時應盡量保持箱角與箱角對齊疊放。

圖11、紙箱強度分布圖

常見的紙箱堆碼方式有三種：磚砌式、上下平行式及風車式（見圖12）。此三種方式中，上下平行式堆碼有利于保持箱角充分受壓，因而*為合理。而磚砌式及風車式則應盡量避免。

圖12紙箱堆碼方式

部分紙箱上有通氣孔、手挽孔等，這些開孔也會對紙箱的抗壓造成重大影響。試驗表明，開孔越大，抗壓強度減損越大；開孔離頂、底部越近，離中心往左右越遠，抗壓強度越低；開對稱孔比開不對稱孔的抗壓強度減損要小。

一般來說，側面各1個手挽使紙箱的抗壓強度降低20%，兩側面及正面各1個手挽使紙箱的抗壓強度降低30%。有些工廠在紙箱內壁開孔部位貼一層加強卡，這樣不僅可以降低開孔給抗壓強度造成的影響，同時還可以防止手挽部位受力時發生破損，可謂一舉兩得。

紙箱的印刷工藝對抗壓強度的影響也不容忽視。印刷面積、印刷形狀及印刷位置對紙箱抗壓強度的影響程度各不相同?？偟膩碚f，印刷面積愈大，紙箱抗壓強度的降低比率也愈大。滿版實地，塊狀及長條狀印刷對抗壓強度的影響比較大，設計時應盡量避免。就紙箱印刷位置而言，印刷在正側嘜中間部位較邊緣部位的抗壓高。

圖13、紙箱印刷位置對抗壓強度的影響

大量試驗數據顯示，單色印刷使紙箱的抗壓強度降低6~8%，雙色及三色印刷使紙箱的抗壓強度降低10-15%，四色套印及整版面實地印刷使紙箱抗壓強度下降約20%。對于多色印刷，采取先印刷，再覆面模切的預印加工工藝可以有效降低紙箱因印刷而造成抗壓強度減損的幅度。

紙箱在進行模切加工過程中，由于受到外部重壓，紙箱的坑形會受到不同程度的損害，因而抗壓強度也會下降。比較而言，平壓平模切對抗壓影響較小，圓壓圓及圓壓平模切對抗壓影響則大一些。譬如與印刷機連動的弧形啤切，可導致紙箱抗壓強度減少25%以上。

許多紙箱的內部還包括EPE、紙塑等內襯件，紙箱內裝入內襯件后，其抗壓強度會提高。但內襯件的設計對抗壓提高的幅度也不一樣。內襯件設計成直角比設計成圓角更有利于提高抗壓強度。

圖14、紙箱內襯件

目前推算公式很多，但凱里卡特公式經實踐檢驗*接近真實值。下面是其簡化公式：

BCT＝ f×ECT×Z^1/3

BCT——瓦楞紙箱的抗壓強度（單位N）

ECT——瓦楞紙板的邊壓強度（單位N/cm）

Z ——瓦楞紙箱的周長(cm)

f ——楞型紙箱相關常數

表6、瓦楞紙箱常數f

例如，AB型瓦楞紙箱凱里卡特公式可表示為

BCT＝ 7.70×ECT× Z^1/3（英制）

BCT＝14.33×ECT×Z^1/3 （公制）

舉例，有一款29英寸的彩電箱，尺寸為904mm*644mm*743mm，楞型為AB楞，邊壓強度為9520N/m,試推算其抗壓值？

推算方法如下：

Z＝（90.4+64.4）×2＝309.6

     f為14.33（常數f查表6可得）

     BCT=9520 N/m＝95.2 N/cm

代入公式：

     則BCT =14.33×95.2×309.6^1/3

            =9228N

因此，可推算此款紙箱的抗壓值為9228N。

瓦楞紙板的邊壓強度等于組成紙板各層原紙的橫向環壓強度之和，對于坑紙，其環壓值為原紙環壓強度乘以對應的瓦楞伸長系數。

單瓦楞紙板﹕Es=(L1+L2+r×F)

雙瓦楞紙板﹕Ed=(L1+L2+L3+r×F+r1×F1)

三瓦楞紙板﹕Et=(L1+L2+L3+L4+r×F+r1×F1+r2×F2)

式中﹕

L1﹑L2﹑L3﹑L4分別為瓦楞紙板面紙、里紙及中隔紙的環壓強度(N/m)；

r﹑r1﹑r2表示瓦楞伸長系數（見下表）；

F﹑F1﹑F2表示芯紙的環壓強度(N/m)；

表七、不同楞型的伸長系數及紙板厚度

備注：

1、不同瓦線設備，即使是同一種楞型，由于其瓦楞輥的尺寸不同，瓦楞伸長系數也存在偏差，所以紙箱企業在使用表二進行推算時需根據工廠的設備情況對伸長系數進行調整。

2、雙坑、三坑紙板的厚度就是由各單坑厚度簡單相加。

舉例：

有一款K4A紙板﹐用紙配置為230K/130F/160A﹐已知230K的橫向環壓強度為2208N/m，130F的環壓為516N/m，160A的環壓為1328N/m求其邊壓強度。

題解:查表得C瓦楞伸長系數為r=1.42

根據公式E_S=(L1+L2+r×F)

=(2208+1328+1.42×516)

=4269N/m

上述公式推算出的抗壓強度為理想狀態下的推算值，實際值還要受紙箱工藝和環境相對溫度的影響，因此需根據實際情況進行調整。如下表所示：

表8、紙箱抗壓強度值修正表

若客戶對紙箱抗壓值及紙箱印刷加工工藝有明確要求，則可以通過抗壓強度推算公式推算出紙箱的邊壓強度，再根據邊壓強度推算公式反推出滿足客戶抗壓要求的原紙配置。如果客戶僅提供紙箱重量、運輸、堆碼及印刷加工工藝等方面的信息，那么我們也可以推算出紙箱的抗壓要求，再根據抗壓強度推算公式和邊壓強度推算公式反推出紙箱的邊壓強度值，并進而確定其用紙配置。

圖15、抗壓強度用紙配置流程圖

紙箱的抗壓強度由紙箱裝箱后的總重量、堆碼層數和**系數決定。紙箱抗壓強度設計公式如下：

P=G×(n-1)×K

P表示紙箱空箱抗壓

G表示單個裝箱后的總重量

n表求紙箱裝機后的堆碼層數

K表示**系數

舉例：

一款紙箱裝箱后總重量為15kg、其堆碼層數規定為9層，其**系數設定為5.5，則其抗壓值應為多少？

題解﹕代入公式P=G×(n-1)×K

=15×8×5.5

=660kg

紙箱在流通過程中所受的影響，除了堆碼的重量外，還受堆放時間﹑溫濕環境﹑內裝物水分﹑振動沖擊等因素的影響，考慮到這些因素都會造成紙箱抗壓強度下降，因此必須設定一個**系數，確保紙箱在各種因素的作用下，抗壓強度下降后仍有足夠的能力承受堆碼在其上面紙箱的重量。

一般來說，內裝物可以承受一定的抗壓，且內裝物為運輸流通過程較簡短的內銷品時，**系數設為3~5左右。內裝物本身排放出水分，或者內裝物為易損的物品，堆碼時間較長、流通環節較多，或者保管條件﹑流通條件惡劣時，**系數設為5~8。

**系數可以在各種各樣的導致抗壓強度降低的主要因素確定的前提下，根據一定的方法計算出。

1

K=--------------------------------

(1-a)(1-b)(1-c)(1-d)(1-e)···

a:溫濕度變化導致的降低率

b:堆放時間導致的降低率

c:堆放方法導致的降低率

d:裝卸過程導致的降低率

e:其它

表9、紙箱**系數設計參數表

舉例：

a:溫濕度變化導致紙箱壓降低率為40%

b:堆放時間導致的降低率為30%

c:堆碼方法導致的降低率為20%

d:裝卸過程導致的降低率為10%

e:其它因素導致的降低率為10%

則**系數

1

K=----------------------------------------=3.67

(1-0.4)(1-0.3)(1-0.2)(1-0.1)(1-0.1)

有一款紙箱，紙箱裝貨后總重量為18kg，紙箱*高堆碼層數為5層，紙箱為單色印刷、兩側嘜各有一個手挽，通過貨柜船運到美國，要求坑型為BC坑，尺寸為415×324×230CM，請設計其用紙配置。

題解：

**步：設定**系數

因是通過貨柜出口，則設定溫濕度變化導致紙箱壓降低率為60%，設定堆放時間導致的降低率為30%，堆碼方法導致的降低率為20%；裝卸情況未做特殊說明，設定裝卸過程導致的降低率為20%。

則其**系數1

K=----------------------------------------=5.6

(1-0.6)(1-0.3)(1-0.2)(1-0.2)

**步：推算抗壓強度

根據抗壓設計公式P=G×(n-1)×K

則該款紙箱的抗壓值應為P=18×（5-1）×5.6

=403kg（3955N）

第三步：根據印刷加工工藝對抗壓強度進行修正

因紙箱為單色印刷、兩邊各打一手挽，所以需對推算的抗壓強度預以修正，以補償印刷加工工藝給抗壓帶來的減損。根據《紙箱抗壓強度值修正表》，單色印刷使抗壓減少6%，手挽使抗壓減少20%，則紙箱抗壓強度應設定為：

3955×（1+26%）=4983N

第四步：根據抗壓強度推算公式反推出紙板邊壓強度

根據尺寸可知周長為147.8cm，根據表6查知常數f為13.54，已知紙箱抗壓要求為3955N。

根據紙箱抗壓推算公式：

BCT＝f×ECT×Z^1/3

則ECT＝BCT/（13.54×Z^1/3）（ECT指邊壓強度、BCT指紙箱抗壓、f 為常數，查表可得）

ECT=3955/（13.54×147.8^1/3）

= 55.25N/cm=5525N/m

則紙板的用紙配置必須達到10135N/m的邊壓才能滿足該款紙箱的要求。

第五步：*后確定合理的用紙配置

根據邊壓強度公式，紙板的楞型，并結合工廠原紙的橫向環壓強度參數確定*合理的用紙配置，在此不作例舉。

（文章來源：包裝地帶）