Faltschachteln, die fast Alleskönner...Quelle: DIN 55468-1, Abschnitt 4 16 Standardisierte...

Faltschachteln,die fast Alleskönner

Transport-Schadensverhütungstagung 2020

Referent

M. Eng. Sören Rast

2

Materialien

Aufbau und Konstruktion

Belastbarkeit

Modulfähigkeit

Intelligentes Innenleben

Faltschachteln, die fast Alleskönner

3

„Liste der Europäischen Wellpappen-Papiere“

Einteilung über Einsatzzweck

Deckenpapiere

Wellenpapiere

Unterteilung über Fasereintrag und Farbe

Frischfaserpapier

Recyclingfasern

Braun, weiß oder marmoriert

In Abhängigkeit von den Festigkeitseigenschaften und teilweise von der flächenbezogenen Masse

Klassifikation von Wellpappenrohpapierengemäß Cepi ContainerBoard

4

Abfangen und Umleiten von statischen und dynamischen Kräften (Zug, Druck, Biegung)

Außenseite: glatt und geschlossen (Druckbild)

Innenseite: rau (Verklebung)

Kraftliner

Kraftliner-Ersatzpapiere

Testliner

Schrenz

Deckenpapiere

5

Kraftliner

Primärfasern aus Nadelholz (+ Sekundärfasern)

Sulfat-Zellstoff, naturfarben braun oder gebleicht

+ Langfaserige offene Oberfläche

+ Hohe Berst- und Weiterreißfestigkeit

+ Hoher Stauchwiderstand

+ Hohe Beständigkeit: Farbton + Weiße

+ Wenig Papierstaub

- Inhomogene Oberfläche

- Unterschiedliche Brauntöne

Deckenpapiere

6

Testliner

Sekundärfasern

Testliner 1, 2, 3 und 4 (qualitative Unterschiede)

Meist zweilagig

+ Gute Trocknungseigenschaften

+ Hohes Wegschlagverhalten

- Geringe Brillanz der Farbe

- Absorption großer Farbmengen

- Wechselnde Papierfarben

- Unterschiedliche Weißegrade

- Viel Papierstaub

Deckenpapiere

7

Kraftliner-Ersatzpapiere (Topliner, Substitute)

2-lagig

Sekundärfasern (+Primärfasern in Deckenlage)

Ähnliche Festigkeitseigenschaften wie Kraftliner (bei Normalklima)

Schrenz

Kostengünstig

unsortierte Sekundärfasern

Deckenpapiere

8

Hohe Steifigkeit (Aufnahme von seitlichem Druck)

Elastizität (Rückformung)

Halbzellstoff

High-Performance Paper

Wellenstoff

Wellenpapiere

9

Halbzellstoff (semi-chemical pulp)

Primärfasern aus Laubholz (+ Sekundärfasern)

+ Hohe Steifigkeit

- Schwieriger zu verarbeiten

High Performance Paper

Qualitativ hochwertige Sekundärfasern (ähnliche Eigenschaften wie Halbzellstoff bei Normklima)

Wellenstoff (fluting)

Sekundärfasern

Wellenpapiere

10

Papierverbrauchstruktur (2019)

14 %

4,9 %

41,2 %

1,1 %

1,1 %

37,7 %

verwendete Papiersorten

Kraftliner braun Kraftliner weiß Testliner

Schrenz Halbzellstoff Wellenstoff

20 %

80 %

Rohstoffanteil

Frischfaserpapier Recyclingfasern

Quelle: https://www.wellpappen-industrie.de November 2020 (Daten)

11

Preise und Leistungen

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0

20

40

60

80

100

120

80 90 100 110 120 130 140 150

Stre

ife

nst

auch

wid

ers

tan

d S

CT

[kN

/m]

Pre

is [

€/1

00

0 m

²]

Flächenbezogene Masse [g/m²]

Preis KL

Preis TL

Preis HZ

Preis WS

SCT Klweiß

SCT TL1

SCT KL Ersatz

SCT HZ1

SCT WS1

Mindestwerte gemäß „Liste der europäischen Wellpappenrohpapiere; Quelle Preise: Euwid, Stand 01.01.2019

12

In Deutschland gemäß DIN 55468-1 über:

Wellenprofil

Wellenart

Klassifizierung von Wellpappe

13

Wellenart

Einteilung über Anzahl der Lagen

Einseitig

Als Rollenware (Polstermittel)Bogenware (Weiterverarbeitung)Verkaufsverpackungen

Einwellig

Mehrwellig

TransportverpackungenDoppelwelleDreifachwelle…Vierfach oder höher entstehtdurch kaschieren mehrererWellpapptafeln

Klassifizierung von Wellpappe

14

Deutsche Wellpappenindustrie (2019)

2,1 %

63,4 %

34,6 %

produzierte Wellpappenarten

Einseitig Einwellig Mehrwellig

Quelle: https://www.wellpappen-industrie.de November 2020 (Daten)

15

Wellenprofil

Kleine Profile für optimale Druckergebnisse

Große Profile für mechanische Beanspruchung

Klassifizierung von Wellpappe

Wellenart Wellenhöheh

[mm]

Wellenteilungt

[mm]

G < 0,6 < 1,8

F ≥ 0,6 bis < 1,0 ≥ 1,8 bis < 2,6

E ≥ 1,0 bis < 1,9 ≥ 2,6 bis < 3,5

D ≥ 1,9 bis < 2,2 ≥ 3,5 bis < 4,8

B ≥ 2,2 bis < 3,1 ≥ 4,8 bis < 6,5

C ≥ 3,1 bis < 4,0 ≥ 6,5 bis < 7,9

A ≥ 4,0 bis < 5,0 ≥ 7,9 bis < 10,0

K ≥ 5,0 ≥ 10,0

Quelle: DIN 55468-1, Abschnitt 4

16

Standardisierte Wellpapp-Konstruktionen

Klassifizierung über Kodierung in 8 Gruppen

Schachtelkonstruktionen gemäß FEFCO-Code

0201

0350

17

01 Rollen oder Tafeln

02 Faltschachteln

03 Deckelschachteln

04 Falthüllen und Trays

05 Schiebeschachteln

06 Formfeste Schachteln

07 Fertiggeklebte Schachteln

09 Inneneinrichtungen

Schachtelkonstruktionen gemäß FEFCO-Code

18

Nicht beanspruchungsgerechte Verpackung

19

Nicht beanspruchungsgerechte Verpackung

20

Nicht beanspruchungsgerechte Verpackung

21

Beanspruchungsgerechte Auslegung:z.B. Klassifizierung von Wellpappe gemäß DIN 55468-1

Wellpappenart Sorte Einsatz Berstfestigkeit

[kPa]

Durchstoßarbeit

[J]

Kantenstauchwiderstand

[kN/m]ein

welli

g

1.01

Sta

tische

Bela

stu

ngen

- 2,5 3,5

1.02 - 3,0 4,0

1.03 - 3,5 4,5

1.04 - 4,0 5,5

1.05 - 4,5 6,5

1.10

Dynam

ische

Bela

stu

ngen

540 2,5 3,5

1.20 770 3,0 4,0

1.30 1000 3,5 4,5

1.40 1200 4,0 5,5

1.50 1450 4,5 6,5

mehrw

elli

g

2.02

Sta

tische

Bela

stu

ngen

- 5,5 6,5

2.03 - 6,0 7,0

2.04 - 6,5 8,0

2.05 - 7,0 8,5

2.06 - 7,5 9,0

2.20

Dynam

ische

Bela

stu

ngen

770 5,5 6,5

2.30 1000 6,0 7,0

2.40 1200 6,5 8,0

2.50 1450 7,5 8,5

2.60 1650 8,5 9,0

2.70 2000 9,5 9,5

2.80

Schw

erw

ellp

appe - 11,0 12,0

2.90 - 13,0 14,0

2.91 - 16,0 16,0

2.92 - 21,0 18,0

2.95 - 24,0 21,0

2.96 - 27,0 24,0

Quelle: DIN 55468-1, Abschnitt 5

Prüfung mit

Standard-messgeräten nicht

durchführbar

22

Widerstand gegen Stoß durch Fall

Fallprüfung

Durchstoßarbeit

(PET)

Berstfestigkeit

(BST)

Stauchwiderstand

(SCT und CMT)Berstfestigkeit

Optimierung der Verpackung

23

Stapelstauchwiderstandwiderstand

Stapelstauchwiderstand

(BCT)

Kantenstauchwiderstand

(ECT)

Biegesteifigkeit

Zugsteifigkeit

Optimierung des Stauchwiderstandes (BCT)

Streifentauchwiderstand

(SCT)

24

Berechnung des notwendigen BCT

BCT: Stapelstauchwiderstand [N]

H: maximale Stapelhöhe [z. B. 2,7 m]h: Höhe Packstück/Ladeeinheit [m]n: Anzahl Lagen [-]m: Masse Packstück/Ladeeinheit [kg]S: Sicherheitsfaktor [-, u. a. Produkt- und Transportabhängig]9,8: Erdbeschleunigung [m/s²]

Stapelstauchwiderstandwiderstand

𝐵𝐶𝑇 =(𝐻 − ℎ)

ℎ×𝑚 × 𝑆 × 9,8

𝐵𝐶𝑇 = (𝑛 − 1) × 𝑚 × 𝑆 × 9,8

25

Nicht beanspruchungsgerechte Verpackung

Kein Formschluss

Deformationen

Deformationen

Kein Formschluss

26

Konstruktion vom Großen ins Kleine

Transportweg (Straße, Schiene, Luft, Hochsee) →Transportmittel (LKW, Zug, Container) →Ladungsträger (ISO-, Euro-, Spezialpalette)→Transportverpackung→…

Standardabmessungen (ECR-Konzept) und Modulmaße (ISO 3394)

Effiziente Transportgestaltung aller beteiligten Faktoren

→Senkung der Transportkosten→Senkung von Transportschäden

Modulfähigkeit

27

Nicht beanspruchungsgerechte Verpackung

28

Nicht beanspruchungsgerechte Verpackung

29

Delamination der Bahnen

Lösen der Verklebung nach Klimatisierung bei 40 °C / 90 % r. Lf

Kein Faserabriss

30

Nassfestigkeitseigenschaften

Nassfeste Verklebung

Nassfestes Papier

Nass-Bestferstigkeit

Nassfeste Wellpappe

DIN 53133 / FEFCO 9TAPPI T 812

31

01 Rollen oder Tafeln

02 Faltschachteln

03 Deckelschachteln

04 Falthüllen und Trays

05 Schiebeschachteln

06 Formfeste Schachteln

07 Fertiggeklebte Schachteln

09 Inneneinrichtungen

Schachtelkonstruktionen gemäß FEFCO-Code

32

09 Inneneinrichtungen

Schachtelkonstruktionen gemäß FEFCO-Code

33

Fixierungen und Auflagen für technische Komponenten

Inneneinrichtungen

34

Fazit

Wellpappe ist für Transportverpackungen der Packstoff Nummer Eins und bietet bei beanspruchungsgerechter Materialauswahl einen optimalen Produktschutz

Wellpappe muss hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften bei realen Versandbelastungen definiert und spezifiziert werden

− Bessere Vergleichbarkeit von Wellpappe-Qualitäten

− Basis für Verpackungsentwicklung / -Optimierung

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Wenden Sie sich bei Fragen gerne an uns

BFSV Verpackungsinstitut Hamburg GmbH

Ulmenliet 20

21033 Hamburg

Tel.: 040 / 4 28 75 60 46Fax.: 040 / 721 63 78

E-Mail: institut@bfsv.dewww.bfsv.de