Qualität von Pappe prüfen: Verfahren und Messwerte

Wellenform und Kartongewicht als Basis für eine gute Qualität

Schon bei der Entwicklung neuer Kartons fließen die Wellenformen der Pappe ein. Dabei gilt: Zweiwellige Pappe ist stabiler als einwellige. Für besonders anspruchsvolle Aufgaben sind dreiwellige Kartons erforderlich. Die Kombination aus verschiedenen Wellenformen und der Stärke der Deckpappe und Zwischenlage trägt erheblich zur möglichen Traglast und dem Schutz des Inhalts bei.

Ausführliche Informationen zu den Wellenformen und dem Zusammenspiel der Wellen finden Sie hier.

Kartongewicht: Stärker hält besser

Wie die Wellen hat auch die Stärke des Papiers bzw. des Kartons einen erheblichen Einfluss auf die Belastbarkeit der Kartonagen. Vereinfacht gilt: Eine stärkere, also dickere, Pappe hält mehr Gewicht und Stöße aus als eine dünnere. Allerdings verändern die Wellenformen und -größen diese Eigenschaften zum Teil erheblich.

Die Stärke des Kartons lässt sich bestimmen durch das Gesamtflächengewicht und das Flächengewicht der Einzellagen. Das Gesamtflächengewicht ist nach DIN EN ISO 536 das Gesamtgewicht der fertigen Kartonage. Das heißt: Pappe und Leim fließen in die Bestimmung ein. Das Maß wird in g/m² angegeben. Nicht zu unterschätzen ist der Anteil von Leim. Pro Klebeseite macht dieser ein Gewicht von ca. 4-5 Gramm pro Quadratmeter aus. Bei einer zweiwelligen Pappe gibt es eine Zwischenlage mit zwei Klebeseiten und jeweils eine Decklage mit einer Klebeseite. Das Leimgewicht beträgt hier insgesamt also bis zu ca. 20 g/m². Hinzu kommt das Gewicht der Pappe. Das Flächengewicht der Einzellagen bezieht sich dagegen stets auf eine einzelne Lage der Pappe und wird ohne Leim gemessen. Das Maß ist in DIN ISO 3039 bestimmt und wird ebenfalls in g/m² angegeben.

Ausführlichere Informationen zum Flächengewicht finden Sie hier.

Dickenmessung der Pappe

Die Kartonstärke ist bei der Produktion wichtig. Die vorgegebenen Stärken werden laufend überprüft, um eine gleichbleibend gute Qualität zu gewährleisten. Zugleich würde eine zu starke Abweichung in den Maschinen zur Kartonherstellung Schäden verursachen können. Speziell die Riffelwalzen sind bei zu geringer Dicke anfällig. Daher findet während der Produktion eine Dickenmessung statt, die unter anderem den Zielwert mit dem Istwert vergleicht und ein Minimum und Maximum sowie die Standardabweichung ermittelt. Weichen einige der Werte zu stark ab, muss nachjustiert werden.

Ausführlichere Informationen zur Dickenmessung finden Sie hier.

Qualitätsbestimmung durch technisch-physikalische Prüfverfahren: Was hält ein Karton aus?

Kartons werden mit einem bestimmten Ziel hergestellt. Sie haben einen Zweck, eine Aufgabe. Vereinfacht gesagt: Ein Karton soll ein gewisses Gewicht tragen und bei äußeren Einflüssen die darin verpackte Ware schützen. Um die Qualität der dazu erforderlichen Eigenschaften zu bestimmen, haben sich im Wesentlichen vier technisch-physikalische Prüfverfahren bewährt. Diese bestimmen die Qualität für die folgenden vier Eigenschaften.

• Qualitätstest: Berstfestigkeit der Wellpappe
  Die Berstfestigkeitsbestimmung ist in DIN 53 141-1 festgelegt. Sie ermittelt die Widerstandskraft bei einem gleichmäßig ansteigenden Druck. Der genaue Wert ist in dem Moment ermittelt, in dem die Wellpappe nachgibt. Der Druck wird in Kilopascal (kPa) angegeben. Je größer die Berstfestigkeit ist, desto mehr Gewicht halten Kartons aus. Damit hat dieser Wert einen Einfluss auf die Tragkraft der produzierten Kartonagen und ist insbesondere für den Transport von Bedeutung. Ausführlichere Informationen zur Berstfestigkeit finden Sie hier.
• Qualitätstest: Durchstoß-Widerstand der Wellpappe
  Der Durchstoß-Widerstand basiert auf DIN 53 142. Im Prüfverfahren stößt ein pyramidenförmiger Gegenstand gegen die Wellpappe. Der Durchstoß-Widerstand ist ermittelt, wenn der Gegenstand die Pappe durchstößt. Die erforderliche Kraftanstrengung wird in Jule (J) angegeben. Dieser Test trägt zu einer Einschätzung bei, wie sicher Waren im Karton lagern. Bei den Versuchen erzielen Pappen mit größeren Wellen bessere Werte. Denn diese setzen durch die besondere Wellenform der einwirkenden Kraft einen größeren Biegewiderstand entgegen. Ausführlichere Informationen zum Durchstoß-Widerstand finden Sie hier.
• Qualitätstest: Kantenstauchwiderstand der Wellpappe
  Der Kantenstauchwiderstand ist in DIN EN ISO 3037 festgelegt. Die Prüfung trägt auch den Namen Edge-Crush-Test. Das Überprüfen des Kantenstauchwiderstandes ist besonders wichtig und lässt Rückschlüsse auf die Stapelfähigkeit der Kartons zu. Die gemessene Krafteinwirkung wird in Kilonewton pro Meter (kN/m) angegeben. Beim Prüfverfahren wirkt eine Kraft auf eine exakt herausgeschnittene Kartonprobe in Wellenrichtung. Ausführlichere Informationen zum Kantenstauchwiderstand finden Sie hier.
• Qualitätstest: Flachstauchwiderstand der Wellpappe
  Das Prüfen des Flachstauchwiderstandes ist in DIN 23 035 festgelegt. Das Verfahren ist auch unter dem Namen Flat-Crush-Test bekannt. Anders als beim Kantenstauchwiderstand eignet es sich nur für einseitige und einwellige Pappe. Dabei wird ein Druck auf eine reine Pappwelle ausgeübt, bis die Wellen nachgeben. Die maximal mögliche einwirkende Kraft ohne Beschädigung wird in Kilopascal (kPa) angegeben. Anders als beim Durchstoß-Widerstand weisen kleine wellen bessere Werte auf, da sich die Kraft zuvor anders auf die Oberfläche verteilt. Das Ergebnis lässt Rückschlüsse auf die Steifigkeit des Kartons zu und somit auf die Qualität zur Weiterverarbeitung als mehrwellige Pappe. Ausführlichere Informationen zum Flachstauchwiderstand finden Sie hier.
• Qualitätstest: Cobb-Wert der Wellpappe
  Der Cobb-Wert der Pappe ist ein Maß für die Feuchtigkeitsaufnahme. Er ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal, da feuchte Pappe sehr schnell an Stabilität verliert. Daher beeinflusst er alle anderen Qualitätsfaktoren. Beim Test wird ermittelt, wie viel Wasser ein Stück Pappe in einer bestimmten Zeit aufnimmt. Diese Menge entspricht dem Cobb-Wert und wird in g/m² ausgedrückt. Für Kartons sind niedrige Messwerte optimal, da das Material dann weniger schnell Feuchtigkeit aufnimmt und länger stabil bleibt. Ausführlichere Informationen zum Cobb-Wert finden Sie hier.

Nach DIN 55468 ergibt sich aus den Messwerten sogar eine Sorteneinteilung von Pappen. Die Bezeichnungen lassen Rückschlüsse auf die Qualität zu und beinhalten eine Ziffer vor und zwei Ziffern nach einem Punkt wie zum Beispiel 2.40. Die Ziffer vor dem Punkt bezeichnet die Anzahl der Wellen. Die beiden Ziffern nach dem Punkt ergeben sich aus dem Zusammenspiel von Berstfestigkeit und insbesondere Durchstoßfestigkeit und Kantenstauchwiderstand.

Die folgende Tabelle erläutert die Qualitätsbezeichnungen mit den Mindestmessgrößen.

Es gibt noch weitere Verfahren, um die Eigenschaften und Qualität von Pappe bzw. Kartonagen zu prüfen. Im Zusammenspiel mit den ermittelten Werten dieser Verfahren lassen sich jedoch bereits sehr stabile und hochwertige Kartons herstellen. Auf Basis der Prüfwerte entstehen Kartondesigns, die Ware optimal schützen, tragfähig sind und Druck aushalten. Die Prüfverfahren sind außerdem ein Kontrollmittel, mit dem die Produktion von Kartonagen gleichbleibend hochwertig bleibt. Das Ergebnis: eine Top-Qualität von Kartons aller Art.