纸箱箱体的接合方式及检测方法

纸箱接合方式及特点介绍
瓦楞纸板半成品材料经过开槽、压线、模切等工艺流程先制成瓦楞纸箱箱坯（如下图所示），然后箱坯经过接合才能形成成品纸箱，此时才可以向内装产品。如果箱体接合强度差，纸箱在装卸、堆码和运输过程中就会出现在纸箱接口处开裂的现象，这就要调整生产工艺以增加箱体的接合强度；如果箱体接合强度比较强，问题将会出现在远离接合点的地方。因此箱体接合强度也是影响纸箱强度的一个重要因素，在进行纸箱设计时必须考虑到纸箱的接合强度，根据实际情况选择合适的接合方式。

一般箱体的接合包括三种方式：粘合剂接合、胶带接合和箱订接合。国外，粘合剂接合和胶带接合主要用于单瓦楞纸板，箱订主要用于双瓦楞纸板和三瓦楞纸板；国内粘合剂接合和箱订接合在常用。三种接合方式示意图如下图2～4所示：

1、粘合剂接合
粘合剂接合具有较高的强度，适合自动化批量生产，不影响印刷，不会产生刮擦现象，是一种实惠的接合方式。但它zui大的缺点是粘合剂容易受温度、湿度的影响。

2、胶带接合
胶黏带接合法的接合强度不受瓦楞纸板强度的影口向，对纸箱接合部位没有损伤。而且，胶黏带接合法无须搭接舌结构，比胶黏剂接合与钉合接合纸箱的外观整齐，且节省纸板材料，容易保证纸箱的内部尺寸，便于商品装填。但粘合过程对胶带的强度要求高，会产生额外的费用，因此目前这种方法使用的较少。

3、箱订接合
箱订接合不受环境因素的影响，钉接方法操作简单，设备成本低。是一种较常用的纸箱接合方式，但并不是*方式。钉接纸箱钉丝暴露在接口处，外观较差，内部容易划伤内装 物，钉接纸箱接口边只是部分被钉丝搭接，强度不高且密封性差，如果箱订不经过处理，受潮后容易生锈，影响到纸箱的结构强度。另外，从环保角度，箱订方式不利于回收，而且受美国等欧盟国家的出口限制。

纸箱接合强度的检测
1、国标对接合强度的规定
当前我国在瓦楞纸箱接合方面的方法标准较少，仅仅在GB/T 6543-2008《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》标准中对接头方式及检测标准有所描述：
（1）纸箱的接合可用订线或粘合剂等方式。

（2）瓦楞纸箱钉合搭接对搭舌宽度、顶线间隔、钉合角度、头尾订距的要求。
舌边的宽度：单瓦楞纸箱为30mm以上，双瓦楞纸箱为35mm以上。
钉线的间隔：单钉不大于80mm，双钉不大于110mm。
钉合角度：沿搭接部分中线钉合，采用斜钉（与纸箱立边约成45°）或横钉，箱订应排列整齐、均匀。
头尾订距：头尾订距底面压痕中线的距离为13mm±7mm。钉合接缝应钉牢、钉透，不得有叠钉、翘钉、不转角等缺陷。

（3）瓦楞纸箱接头粘合搭接舌边宽度不少于30mm，粘合接缝的粘合剂应均匀充分，不得有多余的粘合剂溢出现象。粘合应牢固，剥离时至少有70%的粘合面被破坏。

2、实际检测过程中遇到的问题
但在实际生产过程中，按照GB/T 6543-2008标准进行箱体接合检测起来较为容易，且检测结果与实际使用中的质量效果相差不大。但对于粘合剂接合的接头，仅仅按照标准检测接舌宽度及剥离时的粘合面破坏比例就评定箱体接合质量的好坏，往往会出现检测结果合格，但使用过程中会出现接头爆裂情况。

3、国内接合强度的检测方法
根据国内外情况，归纳起来可有如下几种方法：
拉力试验机测试法
压缩试验机测试法
流通中实用性试验法
跌落试验法
 
其中，流通中实用性试验法和跌落试验法具有一定的实用性，但只能进行定性分析，不能确定其强度值。如果需要确定具体的强度数据就要采用拉力和压缩试验法。这也是国内用户使用的比较多的试验法。试样经恒温恒湿处理后分别在压力试验机和拉力试验机上进行测试。测试示意图如图5（a）和（b）所示：

4、国外接合强度的检测方法
目前，箱体接合强度的检测方法标准还没有ISO标准，主要有两种方式：抗压试验机测试法和拉力试验机测试法。抗压试验法采用ASTM D642，拉力试验机试验法采用标准TAPPI T813，这里重点介绍下拉力试验机测试法。该方法该标准采用恒速拉伸法来检测箱体接合强度，适用于粘合剂接合、胶带接合和箱订接合。
    
样品瓦楞纸箱要放置在标准大气环境下即温度23℃，相对湿度为50%的环境下处理24小时。然后取5个完好的瓦楞纸箱，每个瓦楞纸箱上取一个测试样品。取样位置示意图如图6所示。取5个测试样品，每个样品长度至少为200mm，长度方向要包含接头部位，接头在长度方向的中间，一般粘合剂接合和胶带粘合取样宽度为25mm,箱订接合则要包含1颗钉，钉的两头离样品边至少6mm。

测试仪器可选用电脑抗张试验机，要求两夹头的间距为（180±5）mm，测试速度为（25±5）mm/min,试样断裂的时间在15～30秒内完成。记录每条样品断裂时的zui大力值，然后除以试样的宽度即为箱体的接合强度，以kN/m表示。如果超过30秒，要更改测试速度，使其能够在30秒内断裂，并在报告中注明。
     
箱体接合强度的计算公式：

，
式中，Pmax试样断裂zui大力值，以N表示；W为试样的宽度，以mm表示。

5、三种接合方式强度的比较
在纸箱箱体的三种接合方法当中，黏合剂粘合的接合强度，胶带粘合的接合强度次之，金属钉钉合的接合强度zui低，其对比图如图7所示。不是那种接合方式强度就是的。纸箱的这3种接合方式没有也没有zui差，三者可以互为补充、替代，在选用瓦楞纸箱接合方法时，应根据内装物的特征、瓦楞纸板的种类和瓦楞纸箱生产批量来合理选用。

图7 三种接合方式强度的比较

结束语
在平时检测过程中，箱体接合强度往往比较容易被忽略，但如果发生接头破裂或断裂，或粘合不牢等问题就会批量的出现，后果将不堪设想。瓦楞纸箱的生产过程，影响瓦楞纸箱质量的因素多而杂，各个环节出现质量问题都会zui终影响到纸箱的质量，所以在瓦楞纸箱的生产过程中了，从设计开始到原材料的选用、设备的操作及保养到各个工序的生产过程，每一个环节都不能忽视，只有这样才能保证纸箱的质量。