开孔缺陷对蜂窝与瓦楞纸板侧向临界屈曲载荷弱化效应的研究

目的以蜂窝纸板和瓦楞纸板为对象,研究2种纸板圆孔缺陷对侧向承载能力的弱化效应。方法利用ANSYS Workbench软件的数值模拟功能,对2种纸板的开孔模型进行特征值屈曲分析,研究了2种纸板临界屈曲载荷随孔径大小的变化趋势,分析了2种纸板侧向承载能力对孔洞缺陷的敏感性。结果随着孔径的增大,蜂窝纸板与瓦楞纸板的屈曲临界载荷均呈逐渐下降趋势;开孔大于临界值后,瓦楞纸板的屈曲载荷下降率明显高于蜂窝纸板。结论随着孔径的增大,蜂窝纸板侧向承载能力的下降速度小于瓦楞纸板,蜂窝纸板表现出比瓦楞纸板更优的开孔缺陷弱化效应。

瓦楞纸板方管柱力学性能与压溃模式研究

目的研究不同构造瓦楞纸板方管柱在准静态轴向荷载作用下的力学性能和破坏模式,获得综合性能最优构造方案。方法通过改变瓦楞纸板方管柱构造方向和层数,设计制作4种构造形式的瓦楞纸板方管柱,通过开展轴向荷载作用下的静载荷试验,系统研究典型构造瓦楞纸板方管柱的力学性能和破坏模式。结果获得了4种构造形式瓦楞纸板方管柱载荷-位移曲线、分阶段变形破坏形态和试验关键参数。竖向瓦楞纸板方管柱呈现2种变形模式,平台阶段为体现瓦楞板叠层压缩小变形特征的塑性坍塌渐进屈曲模式,压溃阶段为体现薄壁管凹凸大变形特征的塑性坍塌渐进屈曲模式,破坏阶段呈现明显的脆性特征。横向瓦楞管柱呈现稳定的锯齿形塑性坍塌渐进屈曲模式。双层瓦楞管柱在压缩过程中会发生相互作用,脆性破坏特征减弱。外横内竖瓦楞管柱构件整体压溃模式稳定,呈现塑性破坏特征。结论瓦楞纸板方管柱的力学性能和破坏模式与构造形式有关,外横内竖瓦楞纸板方管柱融入了约束设计和导向设计理念,其力学性能优越。

高耐折瓦楞纸板局部处理涂料的制备及性能研究

目的瓦楞纸板因其低成本、轻质、易加工、高强度和良好的印刷适应性,在包装行业应用广泛。但其耐折性差,尤其在加工时易在压痕处爆裂,是行业面临的难题之一。本研究通过表面成膜和增强纤维结合力,并考虑含水量对耐折度的影响,开发一种提高瓦楞纸板耐折性的局部处理涂料。方法本文以聚乙烯醇(PVA)为基材,开发了PVA/CMC-Na、PVA/Gly、PVA/Gly/JFC 3种涂料,并进行不同比例和浓度的性能测试。结果PVA/CMC-Na涂料虽然提升了纸板的撕裂度、抗张强度和耐破度,但由于含水量降低,耐折性改善效果有限。PVA/Gly涂料在Gly质量分数约为11%时,其耐折度提高效果最佳,但在高浓度时会导致纸板强度下降。PVA/Gly/JFC涂料在JFC质量分数为0.05%~0.15%时,瓦楞纸板的双向折叠次数显著提高,且不影响纸板的基本强度性能。结论PVA/Gly/JFC涂料仅需处理纸板压痕部分即可提高纸板折痕处的含水量和保水效果,增强表面成膜和增强纤维结合力,显著提升瓦楞纸板耐折性能,同时保持了纸板的正常使用性能,为瓦楞纸箱行业提供了一种有效的解决方案。

单向进叉全瓦楞纸板托盘结构设计

目的设计一种新型单向进叉全瓦楞纸板托盘,以提高物流装卸效率,降低生产成本,并满足环保和可持续性的要求。方法基于托盘的实际使用环境和承载要求,选择5层AB楞瓦楞纸板作为材料。基于2种结构纸板组装形成托盘,通过抗压测试和对角线刚度试验对托盘性能进行验证。结果所设计的托盘展现出良好的稳定性和较低的生产成本,其抗压能力和对角刚度符合国家标准要求。结论通过对单向进叉全瓦楞纸板托盘的结构设计、性能测试和优化改进,有望为物流行业提供一种性能更优、成本更低、更加环保的新型托盘,对于推动物流行业的绿色转型和可持续发展具有重要的理论和实践价值。

基于ANSYS瓦楞纸板等效力学性能研究

目的为提升瓦楞纸板压缩性能仿真效率,采用有限元方法替代试验测试,以节省时间与成本,减少环境污染,促进可持续发展,为瓦楞纸箱的优化设计提供决策依据。方法从箱板纸和瓦楞原纸性能出发,对瓦楞纸板的最小单元进行1∶1建模分析,通过ANSYS对瓦楞纸板压缩性能进行仿真求解并对结果进行分析,找到一种瓦楞纸板力学性能的等效方法。利用瓦楞纸板的等效力学性能对瓦楞纸板模型进行一定程度的简化,以达到在保证一定求解精度的情况下,提高求解速度的目的。结果箱板纸和瓦楞原纸的力学性能可用双线性等向强化模型等效;瓦楞纸板压缩过程分为4个阶段:弹性、屈服、平台、密实化。通过ANSYS Workbench的Static Structure模块进行仿真,与试验结果对比,仿真能有效预测其压缩性能。简化瓦楞纸板为均质长方体后,仿真结果显示,简化模型平压有限元分析求解时间减少13%~60%,内存减少37%~62%,且模型尺寸越大,减少得越多。结论使用该方法对瓦楞纸板的压缩性能进行仿真,解决了以往通过反复试验来优化包装设计的弊端,能节约时间,降低瓦楞纸板的生产成本和减少环境污染,实现可持续发展。

基于BPNN-XGBoost组合模型的瓦楞纸板线湿部生产速度预测方法

目的满足瓦楞纸板行业日益个性化的定制需求,减小复杂多变的生产条件对瓦楞纸生产速度的影响,帮助企业合理安排生产,提高生产线管控水平。方法首先对瓦楞纸板生产速度进行重采样,统一订单参数和各传感器参数采样间隔,采用ButterWorth滤波器进行高通滤波,并采用四分位距统计量方法筛选稳定的湿部生产速度区间,提取B瓦和BC瓦的数据,然后根据提取的数据使用BP神经网络和XGBoost预测湿部生产速度,并采用贝叶斯优化和网格搜索分别寻优2种模型的超参数,最后使用粒子群算法组合2种模型的预测结果。结果实验结果表明,2个模型都具有一定的预测能力,其中XGBoost的预测效果更好,组合模型的预测效果最好。结论基于BPNN-XGBoost组合模型的方法能有效预测瓦楞纸板湿部生产速度,可指导实际生产。

瓦楞纸板结构特性和工艺改进与应用研究

本文阐述了瓦楞纸板的原纸类型及特点,分析了瓦楞纸板结构特性及对其使用性能的影响,探讨了瓦楞纸板的工艺改进和应用。经分析和探讨可得,瓦楞纸板的形状、楞型和层数是其结构特性的重要参数,在一定程度上决定了瓦楞纸板的性能和用途。在“双碳”和企业降本增效双重目标下,瓦楞纸板生产工艺需改进和进步的空间依然很大。得益于瓦楞纸板质量轻、强度高、绿色环保等优点和近年来学者对瓦楞纸板深入广泛的研究,其应用范围将进一步扩大,高价值产品将进一步被开发。

包装用瓦楞纸板配纸设计及应用

瓦楞纸箱作为运输包装领域用量最大的包装容器,其所用瓦楞纸板的配纸设计至关重要。本文阐述了瓦楞纸板常用的三种原料,探讨了瓦楞纸板配纸设计用表达式及其深层含义,分析了配纸设计七步法及其注意事项,并对配纸设计七步法进行了实际应用。经分析和研究可得,瓦楞纸板配纸设计必须严格遵循七步法的要求,在满足瓦楞纸板强度要求的基础上,优先考虑成本最低的方案。

瓦楞纸板含水量对纸箱抗压强度的影响

每到秋末冬初,随着气温和空气相对湿度的降低,瓦楞纸板的面纸、里纸断裂或爆皮现象会进入高发期,这一弊病直接会影响纸箱的抗压强度和成品的美观度。为此,瓦楞纸板生产商使出浑身解数,采取在线加湿、增加涂胶量、提高车速、减少原纸预热面积、降低蒸汽压力等措施和方法。

瓦楞纸板生产线关键技术及发展趋势探析

本文主要论述了瓦楞纸板生产线的研究现状及目前存在的问题,阐述瓦楞纸板生产线的组成及功能,分析瓦楞纸板生产线关键结构及技术,并对新技术加持下的瓦楞纸板加工设备应用现状与未来发展趋势进行探究。

瓦楞纸板螺旋横切机剪切运动分析及数学建模

文章重点研究了在设定的坐标系下,分别建立螺旋横切机刀辊和刀刃静态、动态的数学模型,同时研究了其剪切状态下绞合点的运动数学模型。用以解决我国瓦楞纸板螺旋横切机大部分都是国外引进图纸生产,对其重要参数优化选择的理论研究深度不足的问题,可以为相关研究者提供有力的技术支持。另外,基于建立的数学模型,利用Mathematica软件获得了螺旋角分别为1.6°和2°时所需的最小剪切应力曲线,对实际生产起到指导作用。

芯纸厚度对瓦楞纸板边压强度的影响及模拟

目的 针对瓦楞纸板的强度设计未进行系统研究的问题,通过改变楞纸的厚度研究瓦楞结构的改变对其边压强度的影响。方法 对WH81287型号的五层BE型瓦楞纸箱进行取材,对瓦楞纸板进行边压强度(Edge Crush Test,ECT)试验,通过试验数据验证有限元软件中模型的可靠性,并在Matlab中对数据进行分析,通过调整瓦楞芯纸厚度以用于瓦楞纸板的强度设计。结果 在边压强度的试验中,根据实验数据可以得到,瓦楞纸板的平均变形量为0.824 0 mm,最大边压力均值为1 041.2 N。在仿真分析中,B瓦厚度趋近于0.210 0 mm时,瓦楞纸板的最大变形量均趋近于1.195 0 mm,最大等效应变均趋近于0.1150,最大等效应力趋近于23.5000MPa;在B瓦厚度增加或减少过多时,瓦楞纸板的最大变形量呈现逐渐增加的趋势,最大等效应变与最大等效应力出现陡增或骤减。结论 通过不同楞纸厚度与各参数之间的函数曲线图,找到了瓦楞纸板的最优参数,其最大变形量最小,最大等效应力、应变均较小且趋于稳定,这为实际应用中瓦楞纸板的强度设计提供了指导,提升了瓦楞纸板楞纸结构的设计效率。

新型叠层结构瓦楞纸板设计及其动态性能研究

目的设计一种新型叠层结构瓦楞纸板,解决传统瓦楞纸板耐反复冲击性能较差等问题,获得缓冲及防振性能提升的包装用新型瓦楞纸板。方法首先设计新型纸板芯纸结构;其次设定新型纸板和传统纸板参数,并手工制作试样;最后对这2种纸板分别进行动态缓冲性能试验和随机振动试验,对比分析2种纸板性能。结果动态缓冲性能对比试验表明,在不同跌落高度下新型纸板的缓冲性能优于传统纸板;在反复冲击条件下,新型纸板的累积缓冲性能亦优于传统纸板的。随机振动试验表明,新型纸板的减振区间为63.4~200 Hz,而传统纸板在5~200 Hz内无减振现象;新型纸板在40 Hz左右的振动传递率达到峰值4.2,传统纸板的固有频率为163 Hz,新型纸板在此频率下弹性模量相对较小;新型纸板用于公路、铁路运输包装设计时应避开40 Hz的共振频率。结论与传统纸板相比,新型纸板的动态缓冲性能及减振性能均有提升。

废瓦楞纸板纤维素基发泡材料的制备及性能研究

纤维素基材料具有低成本、高强度重量比、可降解等优良性能,在发泡领域拥有广阔的发展前景。常规的纤维素基发泡材料制备方法存在高能耗、发泡剂残留、纤维素利用率低等问题。废瓦楞纸板作为原材料相较于其他纤维素原料具有来源广泛、加工成本低、利用率高等优点。本研究提出以废瓦楞纸板为主要原料,通过机械搅拌方式制备发泡材料,探究了不同发泡工艺和纸浆浓度对泡沫的性能影响,分析了纯泡沫试样和纤维素基泡沫试样的微观形貌。结果表明,纯泡沫试样的性能受表面活性剂浓度影响最大,呈现出先提高后降低的趋势。在加入纸浆后提高了泡沫的稳定性,光学显微镜、体视显微镜显示纤维在泡沫中均匀分布,干燥后的试样内部具有复杂的开孔结构,此结构增强了发泡材料的力学性能,制备出的发泡材料密度低于0.03g/cm3。此外,机械搅拌方法制备发泡材料工艺简单、无污染、成本低,具有巨大的应用潜力。

“双碳”战略背景下基于废纸二次利用理念的室内用纸板研究——以瓦楞纸板为例

在“双碳”战略时代背景下,文章提出将可回收和循环利用的废弃瓦楞纸通过低碳高效的流程制备成室内用立式瓦楞纸板的策略。通过对废弃瓦楞纸板进行材料分析,基于立式瓦楞纸板的制备原理和特点,论证废弃瓦楞纸板回收制备室内用立式瓦楞纸板的优势,确定制备方法的适用性,并进行二次利用板材制备的加工流程设计,主要包括表面清洁、裁切、90°旋转胶合和饰面等工艺。制备过程中废弃瓦楞纸的利用率接近90%,饰面后消除了废弃瓦楞纸板的外观缺陷,可达到批量化制备低能耗、低污染和高质量绿色板材产品的目的,再利用过程可减少碳排放、增加固碳能力,为我国装饰行业实现绿色低碳的目标提供一些新思路。

几种特种瓦楞纸板的性能特点与实践应用

为满足社会对包装纸板的需求,企业的产量日渐增加,但与此同时,产品同质化竞争现象严重,要想突出其竞争优势,理应创设具有特殊功能的包装纸板,给予公众更多选择。文章分别从可循环再生防水、防火、防虫、防滑等方面介绍了瓦楞纸板的多重性能,指出开发集保护环境、保护商品、保护性能为一体的纸质商品是纸质行业未来的发展方向;设计人员应该根据市场需求不断改进与优化瓦楞纸板箱,实现其功能化发展。

可重复使用塑料包装VS可回收瓦楞纸板包装

目前欧盟的政策非常强调包装在循环经济中的作用,以及包装的回收、再利用设计。从生命周期的角度考虑,包装的功能性、可持续性和整体性能至关重要。欧洲瓦楞纸板制造商联合会(FEFCO)公布了由一家独立咨询公司(Ramboll)和一家研究机构(VTT)进行的3项研究,评估了可回收瓦楞纸板包装与可重复使用塑料包装的影响,并得出了一系列重要结论。

基于榫卯结构的口字型瓦楞纸板衬垫缓冲防振性能研究

为探索瓦楞纸板缓冲衬垫新结构及其缓冲防振性能,采用B型瓦楞纸板,将凹凸榫结构应用到瓦楞纸板衬垫结构的接头上,设计口字型缓冲衬垫,基于参数化理念,衬垫边长与厚度根据需求可进行裁切和折叠。通过随机振动试验、动态压缩试验,研究缓冲衬垫的缓冲防振性能,不同厚度下衬垫的随机振动功率谱密度曲线表明3.5cm厚度衬垫的共振频率点最少,对应的加速度峰值平均值最小,防振性能最优;不同厚度下衬垫的最大加速度——静应力曲线表明4.0cm厚度衬垫的最大加速度最小,缓冲性能最优。基于榫卯结构的口字型缓冲衬垫结构具有一定新颖性,可快速成型,可根据客户需求定制尺寸规格,研究成果可为瓦楞纸板缓冲衬垫应用提供借鉴。

Progroup波兰新瓦楞纸板工厂采用新技术降低能耗

本刊讯(Progroup消息)2023年1月,Progroup波兰Stryków工厂的高科技瓦楞纸机生产线PW14正式投产,产能为20万t。加上该工厂现有的PW07生产线,该工厂瓦楞纸板产能将达到8.25亿平方米,成为世界上最大的瓦楞纸板生产基地之一。据悉,Progroup在该厂区投资了约7200万欧元,占地约28,000 m2,并创造了50个新的就业机会。

瓦楞纸板生产线辊子力学性能有限元分析

为明确3.3 m大幅宽新型高速瓦楞纸板生产线单机设备辊子采用铝辊设计的可行性,选取受力最恶劣的辊子作为研究对象,将钢辊作为对比,应用Mechanical软件和LS-DYNA软件对辊子进行力学性能分析。分别建立辊子静力学和显式动力学有限元模型,计算辊子静扰度、模态频率、动扰度。通过计算可知,铝辊在车速420 m/min以内运行,强度安全。通过分析,提出加大壁厚和设计为中凹辊的优化方向,中凹值可参考辊子径向变形量与原纸张力间的关系曲线获得。