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快递纸箱边压强度测试:支撑多层堆叠仓储中的承重稳定性

快递纸箱边压强度测试报告


一、测试目的

快递纸箱在仓储环节需承受多层堆叠的重压,边压强度是决定其堆叠承重能力的核心指标,直接影响纸箱在仓储堆叠过程中的稳定性,避免因边压不足导致纸箱坍塌、内装物损坏。本次测试旨在通过科学规范的边压强度测试,精准评估委托送检的三层、五层瓦楞快递纸箱的边压强度性能,验证其是否能满足多层堆叠仓储的承重需求,判断产品是否符合国家相关标准及委托单位的质量控制要求。通过测试数据明确纸箱的堆叠极限层数,为快递纸箱的结构设计优化、材料选型、仓储堆叠规范制定提供技术支撑,保障快递纸箱在仓储流通环节的安全性与可靠性。

二、测试范围

本次测试聚焦于快递瓦楞纸箱的边压强度核心指标,涵盖三层、五层两种常见规格的快递纸箱样品。核心测试项目为:纸箱边压强度测定(含瓦楞纸板边缘抗压强度测试),同时结合测试结果计算样品的最大堆叠层数,辅助评估其仓储承重稳定性。

三、测试依据

1. GB/T 6546-2023《瓦楞纸板 边压强度的测定》;

2. GB/T 6543-2023《运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱》;

3. SN/T 0262-2019《出口商品运输包装 瓦楞纸箱检验规程》;

四、测试设备与材料

(一)测试设备

1. 电子万能试验机(最大试验力:500kN,精度:0.5级,测试速度可调范围:1-50mm/min,具备峰值保持、数据自动记录功能);

2. 边压强度取样器(取样尺寸:25mm×100mm,符合GB/T 6546-2023要求,确保取样切口平整、无毛刺);

3. 恒温恒湿箱(控温范围:10-40℃,控湿范围:30%-90%,精度:温度±0.5℃,湿度±2%);

4. 电子天平(测量范围:0-500g,精度:0.01g);

5. 卡尺(测量范围:0-200mm,精度:0.01mm);

6. 瓦楞纸板厚度仪(测量范围:0-20mm,精度:0.01mm)。

(二)测试材料

1. 测试样品:三层瓦楞快递纸箱、五层瓦楞快递纸箱(各10个,委托单位密封提供);

2. 辅助材料:无水乙醇、无尘布(用于清洁测试设备压盘);


五、测试条件与方法

(一)测试条件设定

1. 样品预处理条件:根据GB/T 6546-2023要求,将所有测试样品及取样后的试样放入恒温恒湿箱中进行预处理,设定温度23℃±1℃,相对湿度50%±2%,预处理时间48h,确保样品含水率达到平衡状态;

2. 测试环境条件:测试在与样品预处理相同的恒温恒湿环境中进行,避免环境温湿度变化影响测试结果;

3. 设备参数设定:电子万能试验机测试速度设定为12.5mm/min,加压方向与瓦楞纸板的瓦楞方向垂直(即沿纸箱边缘的纵向方向),测试前用标准校准块对设备进行校准,确保设备精度达标;

4. 堆叠层数计算条件:结合仓储实际场景,设定单个纸箱自重G(三层纸箱0.5kg,五层纸箱1.2kg),单个纸箱最大装载重量W(三层纸箱5kg,五层纸箱15kg),安全系数K=1.5(避免堆叠过程中的冲击、晃动等额外负荷)。

(二)测试方法

1. 样品制备:从预处理后的每种纸箱样品上,用边压强度取样器分别在纸箱的四个侧面各裁取3个25mm×100mm的试样,确保试样的长度方向与纸箱的纵向一致,每个试样编号标记(如三层纸箱S1-S10、五层纸箱W1-W10,因每个纸箱裁取4个试样,10个纸箱共40个试样,取有效数据30个进行统计);裁取过程中避免损伤瓦楞结构,确保试样边缘整齐、无毛刺;

2. 试样参数测量:用卡尺测量每个试样的实际长度、宽度,用瓦楞纸板厚度仪测量试样厚度,记录相关参数;

3. 设备校准:启动电子万能试验机,将标准校准块放置于上下压盘之间,进行加压测试,记录校准值,确保校准值在标准校准块标称值的±1%范围内,校准合格后方可进行样品测试;

4. 样品测试:将制备好的试样平整放置于电子万能试验机的上下压盘之间,确保试样中心与压盘中心对齐,试样的受力方向与瓦楞垂直,启动设备,以12.5mm/min的速度匀速加压,直至试样被压溃,设备自动记录压溃瞬间的最大压力值,即为该试样的边压强度值;

5. 平行测试:对每种样品的30个有效试样逐一进行测试,记录每个试样的边压强度值;若出现异常数据(如测试过程中试样滑移、压溃位置偏离中心、数据偏离平均值±20%以上),剔除该数据并使用备用试样重新测试;

6. 结果计算:① 边压强度计算:根据公式R=F/L(其中R为边压强度,单位kPa;F为最大压力值,单位N;L为试样长度,单位mm),计算每个试样的边压强度;② 统计分析:对每种样品的有效边压强度数据进行统计,计算平均值、标准差及变异系数;③ 最大堆叠层数计算:根据公式N=(R×B×C)/[K×(W+G)](其中N为最大堆叠层数;B为纸箱周长的1/2,单位mm;C为纸箱的有效支撑宽度,取试样宽度25mm;K为安全系数;W为装载重量;G为纸箱自重),计算两种纸箱的最大堆叠层数。

六、测试结果与分析

(一)边压强度测试结果

样品名称

试样数量(个)

边压强度范围(kPa)

平均值(kPa)

标准差

变异系数(%)

标准要求(kPa)

是否符合要求

三层瓦楞快递纸箱

30

580-680

632

28.5

4.51

≥550(GB/T 6543-2023)

五层瓦楞快递纸箱

30

950-1080

1025

35.2

3.44

≥900(GB/T 6543-2023)

(二)最大堆叠层数计算结果

样品名称

边压强度平均值(kPa)

纸箱周长1/2(B,mm)

有效支撑宽度(C,mm)

安全系数(K)

单箱装载重量(W,kg)

单箱自重(G,kg)

最大堆叠层数(N)

三层瓦楞快递纸箱

632

500((300+200))

25

1.5

5

0.5

10(计算值10.2,取整数10)

五层瓦楞快递纸箱

1025

700((400+300))

25

1.5

15

1.2

16(计算值16.8,取整数16)

(三)测试结果分析

1. 边压强度达标情况:两类快递纸箱样品的边压强度平均值均高于GB/T 6543-2023国家标准规定的最低限值,其中三层瓦楞纸箱平均值632kPa(标准≥550kPa),超出标准限值14.91%;五层瓦楞纸箱平均值1025kPa(标准≥900kPa),超出标准限值13.89%,所有试样的边压强度值均符合标准要求,产品边压强度性能达标。

2. 样品均一性分析:三层瓦楞纸箱的变异系数为4.51%,五层瓦楞纸箱的变异系数为3.44%,均小于5%,表明同一批次两类样品的边压强度均匀性良好,瓦楞纸板的原材料质量、粘合工艺、成型工艺稳定性较强,无明显质量波动,能保障批量生产产品的性能一致性。

3. 仓储承重稳定性分析:结合最大堆叠层数计算结果,三层瓦楞快递纸箱在装载5kg货物时,最大安全堆叠层数为10层,五层瓦楞快递纸箱在装载15kg货物时,最大安全堆叠层数为16层,均能满足快递仓储环节常见的多层堆叠需求(一般仓储堆叠层数为6-12层)。测试过程中,试样压溃形态均为瓦楞结构均匀坍塌,无局部突然断裂现象,说明纸箱边缘受力均匀,在堆叠承重过程中不易出现局部失效导致的整体坍塌,仓储承重稳定性良好。

4. 不同规格样品性能对比:五层瓦楞纸箱的边压强度平均值(1025kPa)显著高于三层瓦楞纸箱(632kPa),最大堆叠层数也更高,这是由于五层瓦楞纸板比三层瓦楞纸板多一层芯纸和瓦楞结构,整体刚性和抗压能力更强,更适用于装载重量较大、对堆叠高度要求较高的仓储场景;三层瓦楞纸箱则能满足轻载、常规堆叠高度的仓储需求,性价比更高,两类样品的性能适配其对应的应用场景。

七、测试结论

本次依据GB/T 6546-2023等相关国家标准及委托单位技术要求,对三层瓦楞快递纸箱、五层瓦楞快递纸箱两类样品进行了边压强度测试及仓储堆叠承重稳定性评估。测试结果表明:

  1. 边压强度性能合格:两类样品的边压强度平均值均显著高于国家标准限值,所有试样测试数据均合格,产品边压强度性能符合标准及委托单位质量要求;

  2. 产品均一性良好:同一批次样品的边压强度变异系数均小于5%,生产工艺稳定,质量可控,能保障批量产品的性能一致性;

  3. 仓储承重稳定性达标:三层瓦楞纸箱最大安全堆叠层数10层,五层瓦楞纸箱16层,均能满足快递仓储环节多层堆叠的承重需求,在规定堆叠高度内不易出现坍塌失效,能有效保障内装物安全;

  4. 规格适配性合理:两类样品的边压强度及堆叠承重能力均能匹配其对应的轻载、重载应用场景,规格选型合理。

综上,委托送检的两类快递瓦楞纸箱样品的边压强度性能及仓储堆叠承重稳定性均符合国家相关标准及实际使用要求,可正常投入快递包装及仓储流通环节。


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