瓦楞—蜂窝复合结构纸板缓冲性能的研究

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随着国际贸易的蓬勃发展,商品流通日益频繁,对商品运输过程中防护包装的要求也越来越高,不仅要求包装能够保证商品在流通过程中不发生损坏,而且要求包装材料为绿色环保材料。纸质包装材料被公认为是环境友好型的包装材料,并且由于其具有优越的防护及缓冲性能被广泛应用于商品运输包装中。在纸质的运输包装材料中,瓦楞纸板及纸箱应用的最多,瓦楞纸板对小幅载荷有良好的缓冲性,但其强度较小,承受不了重型产品运输时的大幅冲击载荷;蜂窝纸板强度较大,能抵抗大幅载荷,但由于刚性太大,对于小幅载荷的缓冲性不好。因此,本文将瓦楞纸板和蜂窝纸板结合起来,研究其生产制作工艺技术,试制瓦楞-蜂窝复合结构纸板,并通过一系列静态压缩试验和跌落冲击试验,研究其缓冲性能,以期为瓦楞-蜂窝复合结构纸板的实际推广应用提供理论参考。瓦楞-蜂窝复合结构纸板是一种新型结构纸板,本文在其生产工艺技术和缓冲性能方面做了研究和探讨。首先对瓦楞-蜂窝复合结构纸板结构特征进行了分析,探讨其生产制作工艺方法;应用夹板层理论分析其力学特性,得出其应力-应变关系;选择不同厚度的蜂窝纸板和A型瓦楞纸板组合,制成瓦楞-蜂窝复合结构纸板试样,进行静态压缩试验,得出试验数据,绘制应力-应变曲线,再将其转换成缓冲系数曲线,分析其静态缓冲性能。鉴于缓冲包装材料主要用于运输包装中,静态缓冲试验有时不足以反映运输状态的实际情况,研究中采用跌落冲击试验机对瓦楞纸板、不同厚度的蜂窝纸板和瓦楞-蜂窝复合结构纸板进行跌落冲击试验,得出试验数据,绘制最大加速度-静应力曲线,再将其转换成缓冲系数曲线,分析其动态缓冲性能。本文还根据瓦楞-蜂窝复合结构纸板的静态缓冲性能和动态缓冲性能的理论研究,将其实际应用到平板玻璃的缓冲包装设计中,选择一款平板玻璃产品,对其进行缓冲包装设计,分析各种设计方案优点和不足。研究结果表明,与单独采用瓦楞纸板或蜂窝纸板或其他缓冲包装材料相比,瓦楞-蜂窝复合结构纸板有很好的力学性能和缓冲性能,在较小的载荷下,瓦楞-蜂窝复合结构纸板表现出的主要是瓦楞纸板的缓冲性能,在较大载荷下,其表现出的主要是蜂窝纸板的缓冲性能。因此,采用不同规格的瓦楞-蜂窝复合结构纸板作运输包装缓冲材料,特别是在重型产品运输包装中有着广阔的应用前景。
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