Safety factors in the design of corrugated board packaging

• Autorzy: Garbowski Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/42.2023.3.2

Warianty tytułu

PL

Współczynniki bezpieczeństwa w projektowaniu opakowań z tektury falistej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper briefly presents the most important safety factors that are most often used in the process of estimating the load-bearing capacity of corrugated board packaging. First, the coefficients taking into account storage and transport under various environmental conditions are discussed. These factors directly increase the safety of the transported packaging by increasing the required load capacity. Coefficients that indirectly affect the value of the estimated load capacity of the packaging are discussed next. They are usually added during the estimation of the theoretical load-bearing capacity by taking into account the uncertainty related to the declared quality of the material, as well as the impact of damage to the structure of corrugated board during converting. Both types of coefficients are shown through the schemes adopted by packaging manufacturers. Unfortunately, these procedures are subject to errors or simplifications, which often lead to overestimation or underestimation of the load-bearing capacity of packaging. In both scenarios, wrong estimation involves additional costs that can be easily avoided. Therefore, determining the appropriate values of these coefficients is very important, but at the same time difficult, especially when the designed packaging will be stored in varying environmental conditions, with multiple handling and additionally transported by different means of transport.

PL

W pracy pokrótce przedstawiono najważniejsze współczynniki bezpieczeństwa, które najczęściej stosuje się w procesie szacowania nośności opakowań z tektury falistej. W pierwszej kolejności, omówiono współczynniki uwzględniające warunki magazynowania i transportu. Współczynniki te bezpośrednio wpływają na zwiększenie bezpieczeństwa transportowanego opakowania poprzez zwiększenie wymaganej nośności. Omówiono również współczynniki, które pośrednio wpływają na wartość szacowanej nośności opakowania. Najczęściej są one wykorzystywane w trakcie estymacji wartości teoretycznej nośności, poprzez uwzględnienie niepewności związanej z deklarowaną jakością materiału, a także wpływem uszkodzenia struktury tektury falistej w trakcie przerobu. Oba rodzaje współczynników pokazano przez pryzmat schematów przyjętych przez producentów opakowań. Procedury te obarczone są niestety błędami lub uproszczeniami, które często prowadzą do przeszacowania lub niedoszacowania nośności opakowań. W obu scenariuszach błąd oszacowania nośności wiąże się z dodatkowymi kosztami, których łatwo można uniknąć. Dlatego tak ważne, ale jednocześnie trudne, jest określenie odpowiednich wartości tych współczynników, szczególnie gdy projektowane opakowanie będzie magazynowane w zmiennych warunkach środowiskowych, z wieloma przeładunkami i dodatkowo przewożone będzie różnymi środkami transportu.

Słowa kluczowe

EN

corrugated cardboard; packaging strength; safety factors

PL

tektura falista; wytrzymałość opakowań; współczynniki bezpieczeństwa

• Wydawca: Alfa-print sp. z o.o.
• Czasopismo: Packaging Review
• Rocznik: 2023
• Tom: No. 3
• Strony: 16--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Garbowski Tomasz

• Poznan University of Life Sciences, Faculty of Environmental and Mechanical Engineering

• https://orcid.org/0000-0002-9588-2514

Bibliografia

• 1. Allerby, I.M.; Laing, G.N.; Cardwell, R.D. Compressive strength - From components to corrugated containers. Appita Conf. Notes 1985, 1-11.
• 2. Batelka, J.J.; Smith, C.N. Package Compression Model; Institute of Paper Science and Technology: Atlanta, GA, USA, 1993.
• 3. http://fematsystems.pl/bse-system_en/
• 4. http://fematsystems.pl/sst_en/
• 5. Garbowski, T.; Czelusta, I.; Graczyk Ł. Computer aided estimation of corrugated board box compression strength. Part 1. The influence of flute crash on basic properties of corrugated board. (Komputerowo wspomagane wyznaczanie nośności opakowań z tektury falistej. Cz.1. Wpływ zgniecenia tektury falistej na jej podstawowe parametry), Przegląd papierniczy, 74(6), 381-388, 2018.
• 6. Garbowski, T.; Gajewski, T.; Grabski, J.K. Estimation of the compressive strength of corrugated cardboard boxes with various openings, Energies, 14(1) 155, 2021
• 7. Garbowski, T.; Gajewski, T.; Grabski, J.K. Estimation of the compressive strength of corrugated cardboard boxes with various perforations, Energies, 14(4) 1095, 2021
• 8. Garbowski, T.; Jarmuszczak, M. Numerical Strength Estimate of Corrugated Board Packages. Part 2. Experimental tests and numerical analysis of paperboard packages. (Numeryczne wyznaczanie wytrzymałości opakowań z tektury falistej. Cz. 2. Badania eksperymentalne i analizy numeryczne opakowań papierowych), Przegląd papierniczy, 70(5), 277-281, 2014.
• 9. Garbowski, T.; Jarmuszczak, M. Numerical Strength Estimate of Corrugated Board Packages. Part 1. Theoretical Assumptions in Numerical Modeling of Paperboard Packages. (Numeryczne wyznaczanie wytrzymałości opakowań z tektury falistej. Cz. 1. Założenia teoretyczne w modelowaniu numerycznym opakowań papierowych), Przegląd papierniczy, 70(4), 219-222, 2014.
• 10. Kellicutt, K.; Landt, E. Development of design data for corrugated fiberboard shipping containers. Tappi J. 1952, 35, 398-402.
• 11. Maltenfort, G. Compression strength of corrugated containers. Fibre Contain. 1956, 41, 106-121.
• 12. McKee, R.C.; Gander, J.W.; Wachuta, J.R. Compression strength formula for corrugated boxes. Paperboard Packag. 1963, 48, 149-159.
• 13. Mrówczyński, D.; Garbowski, T.; Knitter-Piątkowska, A. Estimation of the compressive strength of corrugated board boxes with shifted creases on the flaps, Materials, 14(18) 5181, 2021.
• 14. PN-EN ISO 3037:2023-06 - Tektura falista - Oznaczanie odporności na zgniatanie krawędziowe (metoda nieparafinowanej krawędzi).
• 15. PN-EN ISO 12048:2002 - Opakowania - Opakowania transportowe z zawartością - Metody badania odporności na nacisk statyczny.
• 16. Schrampfer, K.E.; Whitsitt, W.J.; Baum, G.A. Combined Board Edge Crush (ECT) Technology; Institute of Paper Chemistry: Appleton, WI, USA, 1987.
• 17. Urbanik, T.J.; Frank, B. Box compression analysis of world-wide data spanning 46 years. Wood Fiber Sci. 2006, 38, 399-416.