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Die
Eigenschaften von Faltschachtelkarton und ihre Prüfung Allgemeiner
Überblick Um
Faltschachteln in gleichmäßiger und marktgerechter Qualität herzustellen,
sind Prüfungen an Roh- und Hilfsstoffen für die Faltschachtelherstellung
erforderlich. Dies sind Karton, Druckfarben, Lacke und Leime. Außerdem sind
Kontrollen und Prüfungen an Halbfertig- und Fertigprodukten erforderlich. Die
Qualität eines Faltschachtelkartons wird in erster Linie von folgenden
neun Faktoren bestimmt: 1.
Roh- und Hilfsstoffe. 2.
Kartonaufbau 3.
Kartonoberfläche/Strich 4
. Herstellverfahren 5
. Längs-/Querverhältnis der Fasern 6.
Mechanische Eigenschaften 7.
Bedruck- und Verarbeitbarkeit 8
. Feuchtigkeitsgehalt 9
. Verklebbarkeit Die
genaue Kenntnis dieser Einflussgrößen ist entscheidend, um eine spezielle
Faltschachtelkartonsorte bzw. deren Qualität optimal einsetzen zu können. Für die vier erstgenannten Einflussgrößen lassen sich mit Ausnahme der Kartonoberfläche bzw. des Striches sehr schwer allgemein gültige Aussagen treffen. Es handelt sich somit um das spezielle know - how des Fachmannes, das selbstverständlich beim Kartonhersteller vorhanden ist, aber auch vom erfahrenen Faltschachtelhersteller beherrscht wird. Zu
den weiteren Punkten vorab einige Erläuterungen: Beim
Längs-/Querverhältnis der Fasern, welches in erster Linie von der
spezifischen Kartonmaschine beeinflusst wird, geht man heute von optimal etwa
2,5:1 aus. Gängige Faltschachtelsorten und Qualitäten weisen heute ein Längs-/Querverhältnis
von 2:1 bis 4:1 auf. D werden
vornehmlich mittels Flächengewicht, Dicke, Biegesteifigkeit (daraus resultiert
das L/Q-Verhältnis) und Spaltfestigkeit umschrieben. In speziellen Anwendungsfällen,
z.B. für Flaschenträgerpackungen, spielen noch Nassfestigkeit und Einreißfestigkeit
eine Rolle. Die Bedruck- und Verarbeitbarkeit werden
hauptsächlich durch Oberflächen- bzw. Strichqualität, Rillfähigkeit,
Verklebbarkeit, Feuchtigkeitsgehalt, Planlage und Schnittqualität der
Kartonbogen bestimmt. An die Kartonoberfläche, ob gestrichen oder ungestrichen, werden
natürlich besondere Anforderungen gestellt, welche durch Weiße der Oberfläche,
Glätte, Saugfähigkeit gegen Wasser und Öl (Offsetfarben) Rupffestigkeit und
Staubfreiheit charakterisiert werden. Ein
guter Faltschachtelkarton zeichnet sich jedoch nicht durch besonders hohe Werte
bei einigen wenigen Eigenschaften aus, sondern durch ein wohl ausgewogenes
Zusammenspiel aller für seine Verarbeitung und den speziellen
Verwendungszweck entscheidenden Eigenschaften. Neben der Ausgewogenheit
der Eigenschaften ist die Gleichmäßigkeit, mit der die technologischen
Eigenschaften garantiert werden, von besonderer Bedeutung, da ja nicht die
Durchschnittswerte der technologischen Eigenschaften die Tauglichkeit des
Produktes bestimmen, sondern die kritische Unter- bzw. Obergrenze. Es geht also
darum, die geforderten Eigenschaften möglichst konstant, d.h. in vorgeschriebenen
Toleranzen zu halten. Karton
ist ein Naturprodukt. Die Halbstoffe, aus denen er gefertigt wird, sind
organischen Ursprungs. Karton ist daher empfindlich gegenüber Temperatur-
und Feuchtigkeitsschwankungen. Die physikalischen Eigenschaften von Karton
werden entscheidend von seinem Feuchtigkeitsgehalt bestimmt. So verliert
z.B. der Karton mit zunehmendem Feuchtigkeitsgehalt an Steifigkeit, und mit
abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt nimmt seine Sprödigkeit zu. Es geht also darum,
einen Kompromiss zwischen diesen zwei Extremen zu suchen und einen günstigen
Mittelwert einzuhalten. Die
günstigsten Bedingungen ergeben sich für Karton bei folgenden relativen
Feuchtegehalten: <
400 g/m² ca. 50 % relative Stapelfeuchte >
400 g/rn² ca. 55 % relative Stapelfeuchte Von
der Angabe des absoluten Feuchtigkeitsgehaltes, ausgedrückt in Prozent
Wassergehalt als Leitgröße, ist man in den letzten Jahren abgekommen, weil der
Wassergehalt in Abhängigkeit von den bei der Kartonherstellung verwendeten Roh-
und Hilfsstoffen beachtlich schwanken kann und bei der Bestimmung des absoluten
Feuchtegehaltes auch chemisch gebundenes Wasser miterfasst wird. Der relative
Feuchtigkeitsgehalt (r.F.) ist davon jedoch nicht betroffen, und letztlich
ist für die Verarbeitbarkeit von Faltschachtelkarton und die Gebrauchstüchtigkeit
von Faltschachteln nur der aktive Feuchtigkeitsgehalt entscheidend. Da
die Kartonindustrie bei der Fertigung aber nur mit dem absoluten
Feuchtigkeitsgehalt arbeiten kann, ist dessen zusätzliche Bestimmung leider oft
erforderlich. Zwischen
der kartonverarbeitenden und der kartonerzeugenden Industrie wurden unter Berücksichtigung
des Einflussfaktors Flächengewicht Grenzwerte für den relativen und absoluten
Feuchtigkeitsgehalt festgelegt, gemessen bei 20° C. rel.
Feuchtigkeitsgehalt
< 400 g/m²: 45 - 60 % r.F. >
400 g/m²: 50 - 65 % r.F. abs.
Feuchtigkeitsgehalt < 400 g/m²: 6,5- 9 % Wasser (Wassergehalt) Wird
der Feuchtigkeitsgehalt von Karton innerhalb dieser Grenzen gehalten, kann man
im allgemeinen davon ausgehen, dass die durch zu geringen oder zu hohen
Feuchtigkeitsgehalt hervorgerufenen Probleme wie welliger und spröder Karton,
Passerdifferenzen beim Drucken und Stanzen sowie Verarbeitungsschwierigkeiten
beim Abpacken, hervorgerufen durch verspannte oder lappige Zuschnitte oder
Faltschachteln weitestgehend ausgeschlossen sind. Die
klimatischen Einflüsse sind also nicht zu unterschätzen. Deshalb sollte die
Lagerung und Verarbeitung von Faltschachtelkarton grundsätzlich in
klimatisierten Räumen erfolgen. Ebenso
wie sich die Herstellung von Karton aus der Papiererzeugung entwickelt hat,
stammen die meisten Prüfverfahren für Karton aus der Papierprüfung. Die
unterschiedlichen Flächengewichtsbereiche von Papier und Karton und die völlig
verschiedenen Einsatzzwecke, haben jedoch eine eigenständige Kartonprüfung
entstehen lassen, mit speziellen Prüfverfahren und Geräten. Aufgabe der
Kartonprüfung ist nicht, möglichst viele Eigenschaften zu bestimmen, sondern
mit möglichst wenigen Prüfungen und Messungen die entscheidenden Eigenschaften
zu erfassen und deren Einhaltung zu sichern. Die dafür erforderlichen Methoden
sind fast ausschließlich physikalischer Natur.
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Copyright © 2005 Peter Schmid - Wissenschaftliche Beratung
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