Конструкционная прочность изделий из гофрированного картона
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-1-210-220Ключевые слова:
конструкционная прочность, угол расположения линий склейки вершин гофров, гофрированный картон, высокопрочные изделия, торцевое сжатиеАннотация
Исследована конструкционная прочность изделий из гофрированного картона с целью оптимизации параметров, влияющих на устойчивость и жесткость материалов при торцевом сжатии. Произведены лабораторные образцы, отличающиеся количеством элементов (от 1 до 6) и углом расположения линий склейки вершин гофров (от 0°
до 90° с шагом 15°) относительно машинного направления. Разработана методика оценки конструкционной прочности и устойчивости образцов с различными параметрами в условиях торцевого сжатия. Результаты показали прямую зависимость конструкционной прочности изделий от угла наклона гофров и количества элементов изделия. Установлены предельные деформации образцов при сжатии, а также ключевые зависимости между этими параметрами. Особое внимание уделено коэффициенту вариации между предельной деформацией и углом расположения линий гофров, что позволило более глубоко изучить разрушение изделий при торцевом сжатии. Определены оптимальные параметры для повышения жесткости и прочности изделий, даны рекомендации по выбору угла расположения линий гофров и количества элементов, которые могут быть использованы для улучшения производственных процессов. Исследовано влияние коэффициента вариации предельной деформации на сопротивление торцевому сжатию, что позволило спрогнозировать направления для оптимизации методики испытаний образцов. Полученные результаты могут найти широкое применение в сфере использования изделий из гофрированного картона в различных отраслях промышленности, требующих высоких прочностных характеристик этого упаковочного материала.
Скачивания
Библиографические ссылки
Аликин В.П. Физико-механические свойства природных целлюлозных волокон. М.: Лесн. пром-сть, 1969. 140 с. Alikin V.P. Physical and Mechanical Properties of Natural Cellulose Fibers. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1969. 140 p. (In Russ.).
Антибас И.Р., Партко С.А. Сравнение амортизирующих свойств гофрированной картонной упаковки разной структуры при действии вертикальной нагрузки // Сб. статей 8-й междунар. науч.-практ. конф. в рамках 18-й междунар. агропром. выставки «Интерагромаш-2015». Ростов-на-Дону, 2015. С. 232–235. Antypas I.R., Partko S.A. Comparison of Damping Properties of Corrugated Cardboard Packaging of Different Structures under Vertical Load. Collection of Articles of the 8th International Scientific and Practical Conference within the Framework of the 18th International Agro-Industrial Exhibition “Interagromash-2015”. Rostov-on-Don, 2015, pp. 232–235. (In Russ.).
Антибас И.Р., Партко С.А., Сиротенко А.Н. Влияние формы гофрированного картона на амортизирующие свойства упаковки // Вестн. Донск. гос. техн. ун-та. 2016. Т. 16, № 1(84). С. 36–42. Antypas I.R., Partko S.A., Sirotenko A.N. Effect of Corrugated Cardboard Shape on the Packing Damping Properties. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Vestnik of Don State Technical University, 2016, vol. 16, no. 1(84), pp. 36–42. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/18156
Гурьев А.В., Комаров В.И., Елькин В.П., Касьяненко В.В. Методы оценки качества компонентов гофрированного картона // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1996. № 7–8. С. 16–18. Guriev A.V., Komarov V.I., Elkin V.P., Kas’yanenko V.V. Methods for Assessing the Quality of Corrugated Cardboard Components. Tselluloza. Bumaga. Karton, 1996, no. 7–8, pp. 16–18. (In Russ.).
Ефремов Н.Ф. Тара и ее производство. 2-е изд., доп. М.: МГУП, 2001. 312 с. Efremov N.F. Packaging and its Production, 2nd ed., revised. Moscow, Moscow State University of Printing Arts, 2001. 312 p. (In Russ.).
Казаков Я.В. Характеристики деформативности как основополагающий критерий в оценке качества целлюлозно-бумажных материалов: дис. … д-ра техн. наук. Архангельск, 2015. 534 с. Kazakov Ya.V. Deformability Characteristics as a Fundamental Criterion in Assessing the Quality of Pulp and Paper Materials: Doc. Tech. Sci. Diss. Arkhangelsk, 2015. 534 p. (In Russ.).
Казаков Я.В., Гурьев А.В., Комаров В.И., Крыжановский О.А., Журавлева А.Н. Жесткость при изгибе гофрокартона // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2006. № 6. С. 50–53. Kazakov Yu.V., Guriev A.V., Komarov V.I., Kryzhanovskij O.A., Zhuravleva A.N. Bending Rigidity of Corrugated Cardboard. Tselluloza. Bumaga. Karton, 2006, no. 6, pp. 50–53. (In Russ.).
Казаков Я.В., Комаров В.И., Лапина Н.В., Журавлева А.Н., Крыжановский А.О. Влияние климатических условий на сохранение уровня потребительских свойств гофрокартона // Теория и инновационные технологии бумажно-картонной продукции с использованием вторичного волокнистого сырья: материалы VIII Междунар. науч.-техн. конф. Караваево, 2007. С. 46–50. Kazakov Yu.V., Komarov V.I., Lapina N.V., Zhuravleva A.N., Kryzhanovskij A.O. The Influence of Climatic Conditions on Maintaining the Level of Consumer Properties of Corrugated Cardboard. Theory and Innovative Technologies of Paper and CardboardProducts Using Recycled Fibrous Raw Materials: Materials of the 8th International Scientific and Technical Conference. Karavaevo, 2007, pp. 46–50. (In Russ.).
Кирван М.Дж. Упаковка на основе бумаги и картона. СПб.: Профессия, 2008. 488 с. Kirwan M.J. Paper and Paperboard Packaging. St. Petersburg, Professiya Publ., 2008. 488 p. (In Russ.).
Комаров В.И., Гурьев А.В., Елькин В.П. Механика деформирования целлюлозных тароупаковочных материалов. Архангельск: АГТУ, 2002. 175 с. Komarov V.I., Guriev A.V., Elkin V.P. Mechanics of Deformation of Cellulose Packaging Materials. Arkhangelsk, Arkhangelsk State Technical University Publ., 2002. 175 p. (In Russ.).
Мартинес П. Экологическое воздействие упаковочных материалов // Журнал экологичной упаковки. 2018. № 10(1). С. 30–42. Martinez P. Environmental Impact of Packaging Materials. Zhurnal ekologichnoj upakovki, 2018, no. 10(1), pp. 30–42. (In Russ.).
Михайлова О.С., Крякунова Е.В., Канарский А.В., Казаков Я.В., Манахова Т.Н., Дулькин Д.А. Влияние биомодифицированного картофельного крахмала на деформационные и прочностные свойства картона // Изв. вузов. Лесн. журн. 2016. № 4. С. 157–164. Mikhaylova O.S., Kryakunova E.V., Kanarskiy A.V., Kazakov Ya.V., Manakhova T.N., Dul’kin D.A. The Influence of Modified Potato Starch on the Cardboard Deformation and Strength Properties. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2016, no. 4, pp. 157–164. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2016.4.157
Мишурина О.А., Пинчукова К.В., Глазкова Я.В., Кужугалдинова З. Анализ влияния качества целлюлозного сырья на прочностные и сорбционные свойства упаковочных видов картона // Междунар. журн. приклад. и фундамент. исследований. 2017. № 1(часть 1). С. 9–13. Mishurina O.A., Pinchukova K.V., Glazkova Ya.V., Kuzhugaldinova Z. Analysis of the Impact of Cellulose Raw Material Quality on the Strength and Sorption Properties of Packaging Types of Cardboard. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovanij = International Journal of Applied and Basic Researches, 2017, no. 1 (part 1), pp. 9–13. (In Russ.).
Мишурина О.А., Тагаева К.А. Исследование влияния композиционного состава по волокну на влагопрочностные свойства исходного сырья при производстве картонных втулок // Актуал. проблемы совр. науки, техники и образования. 2013. Т. 1, № 71. С. 286–289. Mishurina O.A., Tagaeva K.A. Study of the Influence of the Composite Composition by Fiber on the Wet-Strength Properties of the Raw Material in the Production of Cardboard Tubes. Aktual’nye problemy sovremennoj nauki, tekhniki i obrazovaniya, 2013, vol. 1, no. 71, pp. 286–289. (In Russ.).
Муллина Э.Р., Мишурина О.А., Чупрова Л.В., Ершова О.В. Влияние химической природы проклеивающих компонентов на гидрофильные и гидрофобные свойства целлюлозных материалов // Соврем. проблемы науки и образования. 2014. № 6. С. 250. Mullina E.R., Mishurina O.A., Chuprova L.V., Ershova O.V. Influences of Sizing Compound Chemistry on Hydrophilic and Hydrophobic Properties of Cellulosic Materials. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education, 2014, no. 6, p. 250. (In Russ.).
Патент RU 222 991 U1 РФ, МПК B65D 5/44. Высокопрочное изделие из гофрированного картона: заявл. 17.05.2023: опубл. 25.01.2024. Бюл. № 3 / И.А. Косарев. Kosarev I.A. Highly Durable Product Made of Corrugated Cardboard. Patent RF no. RU 222 991 U1, 2024. (In Russ.).
Смолин А.С., Дубовый В.К., Комаров В.И., Казаков Я.В., Белоглазов В.И. Технология гофрокартона. 2-е изд., испр. и доп. СПб., 2019. 412 с. Smolin A.S., Dubovyj V.K., Komarov V.I., Kazakov Ya.V., Beloglazov V.I. Corrugated Cardboard Technology: 2nd edition, revised and enlarged. St. Petersburg, 2019. 412 p. (In Russ.).
Grant J., Young J., Watson B. Paper and Board Manufacture: a General Account of its History, Processes and Applications. UK, London, Technical Division, British Paper and Board Industry Federation, 1978, pp. 166–183.
Hung D.V., Nakano Y., Tanaka F., Hamanaka D., Uchino T. Preserving the Strength of Corrugated Cardboard under High Humidity Condition Using Nano-Sized Mists. Composites Science and Technology, 2010, vol. 70, iss. 14, pp. 2123–2127. https://doi. org/10.1016/j.compscitech.2010.08.011
Koskela S., Dahlbo H., Judl J., Korhonen M., Niininen M. Reusable Plastic Crate or Recyclable Cardboard Box? A Comparison of Two Delivery Systems. Journal of Cleaner Production, 2014, vol. 69, pp. 83–90. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.01.045
Salavatian S., D’Orazio M., Di Perna C., Di Giuseppe E. Assessment of Cardboard as an Environment-Friendly Wall Thermal Insulation for Low-Energy Prefabricated Buildings. Sustainable Building for a Cleaner Environment. Innovative Renewable Energy. Springer, Cham, 2019, pp. 463–470. https://doi.org/10.1007/978-3-319-94595-8_39
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 И.А. Косарев, А.В. Гурьев (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
