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中空構造について

紙のダンボールの断面を見ると、波状になっている"中芯"をはさむように両側に"ライナー"が貼りつけてあり、プラスチックのダンボールの断面はハーモニカのような四角い空洞が並んでいます。

このように中が空洞になっている構造を"中空構造"と言い、この構造には大きなメリットがあります。

まず1つ目は、空洞の部分が外部からの衝撃を吸収して耐久性を向上させることができるという点です。

人間の鼻の周辺の頭蓋骨部分にも"副鼻腔"という空洞がありますが、これは頭蓋骨を軽くする目的以外にも、頭に衝撃を受けた時に衝撃を吸収して脳を守るためにあるのだそうです。

2つ目は、軽量化を実現させることができるという点で、これによって運搬のコストを軽減させたり、作業効率を高めたりすることが可能になり、コストダウンにつながります。

ところで空を飛ぶ鳥は翼を動かすための筋肉を支えたり、2本足で体を支えたりするために骨は軽さだけでなく丈夫さも求められますが、それらの条件を満たすために彼らの骨は骨髄のないパイプ構造や中空構造になっています。

3つ目は、空洞に空気が溜まって熱を伝えにくい層ができているために保温性に優れているという点ですが、これは建築資材の分野においても利用され、断熱や結露防止、遮音などの効果を発揮しています。

また自然界においては、冬に温かい"綿"にもこの構造が見られます。

綿繊維は中心部がマカロニのような空洞になっていて、しかも縦方向に天然のねじれをもっているのが特徴で、これによってできた中空構造によって強度を増加させたり、吸水性や保温性を高めることができているのです。


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