2021.03.30
段ボールの強度を計算する方法を紹介します!
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段ボールには、中芯をはさんで2枚の「ライナー」と呼ばれるボール紙があります。
表側を「表ライナー」、裏側を「裏ライナー」と呼びますが、どのような役割や種類があるのかご存知でしょうか。
段ボールのライナーについて詳しく解説しますので、ぜひ参考にしてください。
目次
段ボールは、2枚の平面紙が波状の紙をはさんだ構造です。段ボールによっては、3枚以上の平面紙が2つ以上の波状の紙をはさんだ構造のこともあります。
段ボールの表面にある平面の紙をライナーと呼び、外側を「表ライナー」、内側を「裏ライナー」と呼び分けることが一般的です。
なお、間にはさまれた波状の紙は「中芯」と呼ばれます。中芯はライナーと同質もしくは少し質が劣るものが使用されることがあります。
段ボールのライナーにはさまざまな種類があります。
その中でもよく使われているライナー5種を紹介します。
古紙含有率90%で、1平米あたり160~170gのライナーを「C5」と呼びます。なお「C」がつくライナーは古紙含有率が高く、強度が低く、価格も安いという特徴があります。
強度が低いため、洋服やカバンなどの軽量のものを梱包する際に用いられることが一般的です。
仕切り板やパッドのように段ボール箱の中に組み入れられるパーツなど、強度をほとんど必要とされていない場面では、C5のライナーの段ボールを使用することがあります。
「C6」も古紙含有率が高い段ボールです。1平米あたりの重さは160~170gで、強度は弱いですがC5よりは強く、価格もC5よりは高めです。
しかし、強度と価格のバランスから、近年は使用されることが減ってきています。
バージンパルプ30%ほどを含み、1平米あたりの重量が170~180gのライナーを「K5」と呼びます。
なお、「K」がつくライナーはいずれもCよりもバージンパルプの含有量が高く、強度もある程度高いことが特徴です。
K5はライナーの中では中程度の強度で、印刷適性が高いという特徴もあります。価格と強度のバランスが取れているため、利用される機会が多いです。
強度がある程度あるにも関わらず、しなやかに曲がるという特性があり、壊れやすい小物の梱包にも使用されます。
「K6」はバージンパルプ30%ほどを含み、1平米あたりの重量が210~220gのライナーです。K5よりも強度が高く、価格も高めです。
段ボール箱として積み上げてもつぶれにくいので、長期保管する可能性があるものの梱包にも使用されます。
また、しなやかさと丈夫さを兼ね備えていることから、特殊形状の箱などにも使用されることがあります。
「K7」はバージンパルプ30%ほどを含み、1平米あたりの重量が280gのライナーです。
強度が極めて高いため、重量物や海外への発送の際の梱包として用いられます。その分、価格も高く、基本的にはオーダー品となります。
段ボールは、ライナーと中芯を貼り合わせてつくります。
ライナーの強度と中芯の強度が合っていないと、曲げたときや衝撃を受けたときに段ボール自体が破損することにもなりかねません。
ライナーと中芯はどう組み合わせることができるのか、見ていきましょう。
なお、段ボールにはライナーは最低2枚必要です。表ライナーと裏ライナーの強度が合っていないときも段ボールが破損することになりかねません。
表ライナーと裏ライナーは同じもの、もしくは表ライナーが1ランク強いものを使用し、ライナーのバランスが取れるようにしておきます。
強度が低い古紙含有率の高いC5、C6には、中芯の高さが低く段ボールの厚さが薄いBフルートを合わせることが多いです。
Bフルートとは厚みが3mm、中芯の高さが2.5~2.8mm、30cmあたりの波の数が50±2の段ボールのことで、使用頻度が高いAフルートやCフルートと比べると強度が低く、古紙含有率が高いCのライナーに適しています。
強度が中程度で使用頻度が高いK5には、同じく強度が中程度で使用頻度が高いAフルートやCフルートが用いられます。
なお、日本ではAフルートの使用頻度がもっとも高いですが、海外ではCフルートが一般的です。
Aフルートとは厚みが5mm、中芯の高さが4.5~4.8mm、30cmあたりの波の数が34±2の段ボールです。
一方、Cフルートとは厚みが4mm、中芯の高さが3.5~3.8mm、30cmあたりの波の数が40±2の段ボールを指します。
Cフルートのほうが厚みが薄いため、使用する原料も少なく、環境に配慮したエコロジー素材とされています。
強度が高いK6やK7には、通常の段ボールよりは強い構造のものが好ましいです。そのため、AフルートとBフルートを貼り合わせたWフルートのライナーとして用いられることが一般的です。
なお、Wフルートは常にAフルートとBフルートを貼り合わせているわけではありません。
AフルートとCフルートを貼り合わせたWフルートや、Aフルートを2枚貼り合わせたWフルートも存在します。
いずれも強度が高く、丈夫なため、海外輸送や重いものを搬入する際に用いられます。
ライナーは段ボール箱のもっとも外側でもあり、もっとも内側でもあります。
そのため、次の4点が求められます。
段ボール箱の状態で長期保管するためにも、段ボールに耐久性は必要です。
特に表ライナーは段ボール箱のもっとも外側に来るため、耐久性に優れていることが求められます。
湿度の多い環境に段ボールが放置されることや、段ボール箱に雨などがかかる可能性もあります。
ある程度は耐水性に優れていないと、段ボール箱の破損につながるため、ライナーには耐水性も求められます。
また、段ボール箱のなかに水分を含むものを入れる場合には、裏ライナーにも高度な耐水性が求められることがあります。
防水機能、撥水機能のある特殊コーティングされた段ボールもあるので、中に入れるものの特性や保管する環境に応じた段ボールを選ぶようにしましょう。
ライナーの上に企業名や商品名などを印刷するため、印刷適性が求められます。
特に内装箱に用いられることが多いEフルート(Bフルートよりも薄い段ボール)やBフルートは、商品名やイメージ画像などを印刷することが多いので、印刷適性のあるライナーを用います。
段ボール箱を持って上げ下ろしをしたり、内容物を入れたりするので、ライナーには強度が必要です。
とりわけ内容物の重量が重い場合には、強度が高いKのライナーを選ぶようにします。Kはバージンパルプが含まれているので、何度も再生処理をされたCよりも密度が高く強度が高いです。
ただし、強度が高くなればなるほど高額になるので、コストと強度のバランスも考慮しましょう。
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