1 常用瓦楞纸板衬垫的结构形式

　　包装件在装卸、运输、储存等流通过程中，常常受到外界冲击，振动和压力等因素的影响。为了有效地保护商品免受损坏，需要对产品进行缓冲、防震包装。在运输包装中，用纸垫代替泡沫塑料作为缓冲材料，既有利于环境保护，又可以回收再生，降低成本。瓦楞纸板衬垫不仅在容器中能阻隔产品，而且在产品受到外界冲击时，能吸收能量，延长内装产品承受冲击脉冲的作用时间，具有良好的缓冲性能。

　　对于不同产品种类和外形特征，应选择合理的缓冲材料和结构形式，以保证最佳缓冲效果。常见的瓦楞纸板衬垫结构有弹力型、折叠型、弹折型和角型。

　　2 瓦楞纸板衬垫的缓冲性能

　　对产品进行合理的缓冲和防震包装，是保证产品在流通过程中不受破损的关键；而选择缓冲材料、确定衬垫结构和尺寸又是缓冲包装设计的主要内容。对缓冲材料进行静态压缩试验、冲击试验和振动特性试验，测试分析不同衬垫结构的力学特性，为缓冲衬垫设计提供理论依据。如在压缩载荷作用下，测出瓦楞纸板衬垫的压缩量，给出载荷-变形曲线，确定衬垫的承受能力和弹性常数；在冲击载荷作用下，测试衬垫的动态性能，绘出加速度-静应力曲线。

　　冲击试验的目的在于了解衬垫的缓冲性能，确定内装产品所受到的冲击载荷以及相关的峰值加速度、速度变化和冲击作用时间。在MTS冲击试验机上测试典型瓦楞纸板衬垫的冲击特性，分析衬垫在不中跌落高度下的传递特性，确定所用衬垫的厚度和承载面积。

　　瓦楞纸板的缓冲效果可用峰值加速度（G）、速度变化（△υ）和冲击作用时间（T）来描述：

　　△υ＝∫ioGdt

　　速度变化△υ越小，说明瓦楞纸板的缓冲效果就越好；当速度变化△υ一定时，冲击作用时间T越长，峰值加速度G就越小。

　　试验冲击加速度为150G，瓦楞纸板样品为BC型，若采用横向弹折结构缓冲衬垫，所测量的最大峰值加速度为58G，冲击作用时间为7.8ms；当在这种横向弹折衬垫中间开有缓冲窗口，所测量的最大峰值加速度仅为原来结构的一半，冲击作用时间为原结构的2倍，而且衬垫变形量为原结构的3倍多，说明这种带有缓冲窗口的横向弹折结构具有较高的恢复能量。

　　若采用平行弹折结构缓冲衬垫，虽然具有良好的缓冲特性，但在较小的固有频率下，容易产生共振现象，使未预压的瓦楞纸板两次冲击时都受到损伤。因此，常用这种衬垫作力垫，以保护内装产品免受水平冲击的影响。

　　从测试结果可看出：衬垫结构（e）、（f）的缓冲性能低于衬垫结构（b）、（c）。

　　3 缓冲性能比较

　　对包装模拟物进行缓冲包装，外包装容器和缓冲衬垫均由双面C型单瓦楞纸板制成，面纸和瓦楞芯纸的克重分别为205g/m2和127g/m2，用抗水粘结剂粘合，瓦楞纸板的耐破度为1379kPa。按要求对试验样品进行温、湿度预外理，记录试验场所的温、湿度。

　　在跌落试验机上，对包装模拟物从610mm高度进行自由平面跌落试验，并对每一种包装尺寸、重量和衬垫的组合进行三件重复试验。试验时，将放置在包装模拟物重心的压敏电阻加速度计所记录的加速度-时间转化成数字量，并储存记录到磁盘上，用计算机进行数据处理，得到平滑的冲击加速度-时间曲线，并由此导出加速度峰值与静应力的关系曲线，现以尺寸为179mm×179mm×179mm的包装模拟物为例，说明使用不同衬垫结构时的缓冲性能。

　　弹力型衬垫是在瓦楞纸板上划破纸面后来回折叠而成，其静应力为包装产品的重量除以产品与衬垫间实际接触面积。试验时，分别测出结构衬垫（尺寸均为179mm×180mm）时包装产品受到冲击加速度和时间。由曲线可知：随着衬垫厚度的增加，波谷的峰值加速度减小，静应力增大，说明弹力型衬垫的弯曲次数增加，缓冲效果也增加。

　　折叠型衬垫是由纸板板面和带有非承载空间的柱体单元组成，其静应力为包装产品的重量除以折叠衬垫总的顶面面积。试验时，分别测出结构衬垫（尺寸为170mm×179mm×35mm）时包装产品受到的冲击加速度和时间。

　　曲线表明：对于尺寸相同而结构不同的折叠衬垫，其承载能力（缓冲性能）取决于衬垫的柱体数量及位置。一般来说，衬垫平面的刚度随着尺寸的减小而增加，因此，同样的衬垫结构，较小的衬垫尺寸能适应较高的静应力载荷。

　　衬垫结构类型的选择应根据产品的脆性而定。一般情况下，为了充分发挥衬垫的缓冲能力，对于低负载（产品较轻），应选择弹力型衬垫；对于高负载（产品较重），应选择折叠型衬垫。