重型瓦楞包装为工业品运输提供安全保障

张惠忠

在工业品运输包装中，瓦楞纸箱以质量轻、可折叠、成本低、缓冲防震、适印性强、绿色环保等优点，在各类包装材料中独领风骚。特别是近年来，很多瓦楞纸箱厂进行了大规模的设备更新与技术创新，使传统的轻载荷瓦楞纸箱能够迈入重型包装行业。但瓦楞纸箱存在一些致命的弱点，在物流过程中，其抗冲击、抗震动、抗温湿度、堆码、跌落等性能与木箱、塑料箱、金属箱相比都较弱，与欧盟规定的包装破损率标准尚存在较大的差距。

2009年8月27日，国务院七部委就“包装节材代木”工程发出联合通知，将重型瓦楞纸板等新材料列入今后一阶段包装行业的研发应用重点。为此，我公司组建了一支专业研发团队，对市场亟需的一些特殊包装产品进行集中攻关，并取得了不俗的成绩，在重型瓦楞包装方面享有国家发明与实用新型专利几十项。下面，笔者将我公司的一些具体做法与大家分享，愿与业内人士共同交流。

六层复合重型瓦楞纸板

常见的普通双瓦楞纸板由五张原纸黏结而成（如图1所示），而六层复合瓦楞纸板，其粗瓦楞（A或C楞）则是由两张瓦楞纸黏合在一起（如图2所示）。在两张复合瓦楞纸的中间是一层固化了的玉米淀粉胶黏剂，在高温烘干作用下，玉米淀粉胶黏剂迅速固化，好似一层薄薄的塑料片，被夹在两张柔软的瓦楞纸中间，起到硬质骨架的强化作用。而用同样定量、工艺、材料加工的五层瓦楞纸板，其边压强度只有六层复合瓦楞纸板的80%左右，由此可以得出的结论是：1+1>2。因此，在达到同等技术指标的前提下，六层复合瓦楞纸板可使瓦楞纸箱的成本将下降20%以上。

发达国家在“复合瓦楞”的研究上水平更高，他们用在两张瓦楞纸中间的胶黏剂不是玉米淀粉，而是一种热固性树脂，使得瓦楞纸板的楞型更加坚挺，以单瓦C楞为例，其平压强度比同等条件的常规纸板高出4倍，边压强度高出1.5～1.8倍，戳穿强度高出1.6倍，而且纸板的耐寒、耐湿等性能更佳。

目前六层复合瓦楞纸箱已成为我公司的主力产品，主要应用于机电（汽车零部件）与化工等产品的重型包装中，2014年销售额达8500万元人民币，替代了大量的木箱、铁桶与纸桶，还先后获得国家专利授权与“高新技术产品”等荣誉称号。

承重8t的瓦楞纸套箱

我公司将六层复合瓦楞技术移植到七层瓦楞纸板中，制成了超强的八层瓦楞纸板（如图3所示），其边压强度可达39100N/m。利用其制成了瓦楞纸套箱（如图4所示），以1200mm×1000mm的标准托盘为例，借助其他纸质配套附件，形成了超强的抗压能力，整个瓦楞纸套箱结构简单、新颖、独特、使用方便、可折叠、储运空间小、承重量大，是木质包装箱理想的升级替代品。GB/12464-2002《普通木箱》规定的内装重量仅为200kg，经国家轻工业包装制品质量监督检测中心的权威检测，该瓦楞纸套箱的承重量已达79457N（约8.108t），大大超过了常用普通木箱的承重水平。

带燕尾锁扣的瓦楞纸箱

有些机电产品虽然体积不大，但重量可观，对包装物的要求很高。针对这些产品，我公司发明了一种带燕尾锁扣的瓦楞纸箱，它由一张瓦楞纸板经模切加工而成（如图5所示），通过图6的方式折叠后，瓦楞纸箱形成了两层底、侧面三层壁的特殊构造，瓦楞纸箱下摇盖无须加粘封箱胶带，而由箱底的燕尾锁扣自动固定，且纸箱内角无搭接舌边，所以内形方正。以尺寸390mm×240mm×250mm的带燕尾锁扣的瓦楞纸箱为例，空箱抗压强度竟高达8820N，比同尺寸、同材质的普通0201型瓦楞纸箱的抗压强度高出1/3以上。

抗水性双瓦楞纸箱

在潮湿条件下，瓦楞纸箱的强度会迅速降低，这是世界性的难题，目前比较有效且公认的解决途径有3种：①瓦楞纸板表面涂布防水剂；②原纸抄造中对无机填充物的改良；③提高瓦楞纸板胶黏剂的抗水性能。

前两种解决途径都是在瓦楞纸板表面添加或涂布一层特殊的防水物质（如蜡、硅等），使其具有低表面张力，形成对水的不浸润层，从而使瓦楞纸板达到防水的效果。但是，它对瓦楞纸板内部黏结点中的水分（约占胶黏剂总量的80%）却完全不起作用。

从图7中可见，黏结点中的大量水分子会向原纸内部不断渗透，在瓦楞中形成水分梯度，即水分子由水分较多的部位向水分较少的部位移动，使整个瓦楞纸板很快受潮变软，瓦楞纸板的各项物理性能指标下降，严重时甚至会造成瓦楞纸箱功能的失效。

评价瓦楞纸板抗水性能的优劣有一个重要国际标准，即ISO 3038-1975《瓦楞纸板 胶粘抗水性的测定（浸水法）》，时隔33年后，我国才将ISO3038-1975标准转译修订为GB/T 22873-2008《瓦楞纸板 胶粘抗水性的测定（浸水法）》。

“浸水法”的测定原理为：将尺寸为20mm×150mm的瓦楞纸板标准试样切口后，浸于专用测试台的水中，在纸板下方悬挂标准重砣，并使施力方向与胶黏线垂直，测量胶黏线抵抗重砣牵引所需的时间（如图8所示）。时间越长，表示耐水性能越佳。

以目前中国市场上最常用的玉米淀粉胶黏剂为例（未经特殊处理），瓦楞纸板剥离、重砣下落的时间一般在2～5分钟。而从美国与欧洲进口的不同批次、不同厂家、不同时间生产的高档双瓦楞纸箱，它们的重砣下落时间高达45～120小时（粗瓦楞与细瓦楞之间差异较大）。

我公司对国内外的各种胶黏抗水添加剂进行了深入的研究与探索，生产的双瓦楞纸板的重砣下落时间已达到139～219小时（国家包装产品质量监智检验中心权威检测数据），远远超过了国外同类瓦楞包装产品。

角柱箱

瓦楞纸箱四周侧壁承受负荷的能力是不均衡的（如图9所示），越靠近瓦楞纸箱侧壁的中间部位变形越早、越严重，而靠近四个棱角的抗压能力则最强。

我公司研发的角柱箱正是基于该原理，其由两部分组成，外层是0201型普通瓦楞纸箱，在该箱内再套1个角柱型内围框（如图10所示），角柱型内围框制造工艺简单，由一张纸板经模切、折叠、黏结而成（如图11所示），它比常用瓦楞纸套箱的抗压强度可提高2倍左右，目前已广泛应用于重载荷物料的包装中。

以上这些创新产品的投产，不仅使得我公司的瓦楞纸箱产业链得到延伸，并拓展了瓦楞纸箱的应用范围，而且使工业产品包装的低成本化成为一种可能。endprint