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Rundum informiert

Zum ersten Mal veranstalteten die Bildungsakademie Papier (BIP) und die Papiertechnische Stiftung (PTS) ein gemeinsames Seminar. Das Branchenseminar Hülse vermittelte umfangreiches Wissen rund um die Erzeugung und Verarbeitung von Hülsen sowie neueste Erkenntnisse zu Material, Technik und Produkten.

Kirsten Maurer-Fritz

Die etwa 50 Seminarteilnehmer erhielten am 11. und 12. Februar 2016 an eineinhalb Tagen im Papierzentrum detaillierte Informationen über aktuelle Trends und Marktzahlen sowie die
Maschinen für die Hülsenherstellung, Klebstoffe, Kombidosen, Etiketten und alternative Faserstoffe für die Hülsenerzeugung. Holger Burkert, BIP, und Robert Metz, PTS, erklärten zu Beginn des Seminars: „Für dieses erste gemeinsame Seminar haben wir ein branchenübergreifendes Thema gewählt, denn Hülsen sind für alle Bereiche der Papier- und Kartonerzeugung unverzichtbar. Daneben wollen wir mit diesem Seminar aber auch das Verständnis vermitteln, dass die Hülse ein Teil des Produktes ist, und nicht nur als Verpackung zu sehen ist.“

Bernhard Sprockamp, Fachvereinigung Hartpapierwaren und Rundgefäße – FHR, nannte einige Marktzahlen. Die deutsche Hülsenindustrie (ohne Kombidosen und Hartpapier-Becher) hatte im Jahr 2014 ein Produktionsvolumen von über 260.000 Tonnen mit einem Produktionswert von über 280 Millionen Euro. Die Branche, mit circa 1500 Beschäftigten, ist mittelständisch strukturiert. Hülsen werden eingesetzt in

  • der Papierindustrie für Verpackungs-, Druck-, Dekor- und Hygienepapiere sowie für technische
    Papiere,
  • in der Folienindustrie, etwa für Lebensmittel-, Verpackungs-, Stretch- und Baufolien oder technische und medizinische Folien bis hin zu Film- und Fotomaterialien,
  • in der Textilindustrie für Fäden, Garne oder auch Stoffe, großflächige Gewebe
  • sowie in anderen Bereichen, wie in der Metallindustrie und allen Bereichen der Weiterverarbeitung von Papier und Folie.

Die Papierindustrie ist immer noch der größte Einsatzbereich von Wickelkernen, doch es gibt viele unterschiedliche, auch neue Einsatzbereiche wie zum Beispiel Schalungsrohre in der Bauindustrie oder Folien im Haushalt.

Die Produktion von Hülsenkarton und -papieren, Lösungen, Entwicklungen und Umsetzung erläuterte Jürgen Schaller, Carl Macher GmbH & Co. KG. Die Papierfabrik Carl Macher Hülsenpapiere gehört seit 2008 zur Kunert Gruppe, einem Unternehmen mit langjähriger Erfahrung in der Herstellung von Hartpapierhülsen, Winkelkantenschutz und Verpackungen aus Wellpappe. In ihren zwei Hülsenkartonwerken Papeteries du Rhin im französischen Illzach und Carl Macher Hülsenpapiere in Brunnenthal bei Hof, produziert Kuhnert auf zwei Papiermaschinen 225.000 t hochwertigen Hülsenkarton in der vorgegebenen Spaltfestigkeit, in allen gebräuchlichen Grammaturen und mit Dicken von 0,2 bis
1,0 mm. Nach der kurzen Vorstellung der beiden Hülsenkartonwerke beschrieb Jürgen Schaller detailliert verschiedene Prüfverfahren für die Qualitätskontrolle von Hülsenkarton.

Innerhalb des Themenblocks Maschinen stellte Friedhelm Kühnle, Michael Hörauf GmbH & Co. KG, das InlineCan-Verpackungssystem sowie die Maschinentechnik dafür vor. InlineCans sind Kartondosen, die in einem durchgängigen Prozess hergestellt, befüllt, verschlossen und bei Bedarf bis hin zur Endverpackung weiterverarbeitet werden. Die InlineCan besteht aus einem kartonbasierenden Verbundmaterial für den Dosenkörper und den Boden, einer Alumembrane in der Dose, einem oberen Rahmen und einem wiederverschließbaren Deckel.

Drei Herstellungsverfahren

Bei der Herstellung von Hülsen unterscheidet man drei Herstellungsverfahren: Spiralwicklung (engl.: Spiral Winding), Parallelwicklung (Convolute Winding) und Längswicklung (Parallel Winding). Diese beschrieb Michael Brodbeck, Adolf Brodbeck Maschinenbau GmbH & Co. KG. Der größte Teil der Hülsen wird heute in Spiralwicklung gefertigt. Dabei werden mehrere Hülsenpapier- bzw. Hülsenkartonstreifen gleichzeitig in einem bestimmten Winkel spiralförmig und überlappend auf einen Wickeldorn aufgerollt. Die Bahnen werden ein- oder beidseitig vollflächig mit einer Klebstofflösung versehen, bevor sie mithilfe eines Wickelriemens um den Wickeldorn gelegt und angedrückt werden. Die gewünschte Wandstärke der Hülsen wird durch die Anzahl und die Dicke der Streifen bestimmt. Die fertigen Hülsen werden teilweise getrocknet und am Ende zugeschnitten.

Bei der Parallelwicklung wird die Kartonbahn abgerollt, mit Leim versehen, geschnitten und im 90-Grad-Winkel zur Abrollung auf der Wickelspindel aufgerollt. Die Wandstärke der Hülse wird durch die Breite der Rolle festgelegt, die Hülsenlänge durch die Länge des Bogens.

Bei der Längswicklung wird der Bogen abgerollt, geschnitten, mit Leim versehen und am Ende, ohne Änderung der Laufrichtung, auf dem Wickeldorn aufgerollt. Hier entspricht die Hülsenlänge der Breite der Rolle, die Wandstärke wird durch die Länge des Bogens bestimmt. Michael Brodbeck stellte außerdem verschiedene Hülsen-Schneideverfahren und Hülsen-Schneide-Maschinen vor.

Ein weiterer Themenblock drehte sich um Klebstoffe in der Hülsenerzeugung, ihre Zusammensetzungen sowie Vor- und Nachteile. Das Thema wasserbasierende Klebstoffe und Schmelzklebstoffe behandelte Matthias Gautsche, H.B. Fuller. Über stärkebasierende Klebstoffe sprach Andreas Wahlenmaier, Hermann-J. Melcher, Emsland Group. Bei der Herstellung von Hartpapierwaren werden verschiedene lösliche Silikate als Klebstoffe eingesetzt. Dies erläuterte Dr. Joachim Krakehl, Woellner GmbH, Ludwigshafen.

Über Hygieneanforderungen und Lebensmittelanwendungen sowie die notwendigen betrieblichen Maßnahmen referierte Roland Uth, DQM – Dienstleistungen & Qualitäts-Management. An zahlreichen Praxisbeispielen und Bildern aus den Betrieben demonstrierte er eindrucksvoll typische Probleme bei der Umsetzung, aber auch vorbildliche Lösungen.

Steigende Anforderungen an Hartpapierhülsen

Innerhalb des Themenblocks Hülse, Dose, Rundgefäße – Erzeugung, Verarbeitung und Anforderungen – ging Christoph Schmitt, Paul & Co GmbH & Co. KG, auf Prüfmethoden ein. Hülsenhersteller garantieren prinzipiell nur für das einmalige Bewickeln der Hülse sowie das Abwickeln des Wickelgutes. Die stetig steigenden Anforderungen an Hartpapierhülsen (Wickelkerne) während des Einsatzes in Wickel- und Verarbeitungsmaschinen sprechen gegen einen Mehrwegeinsatz, ebenso wie die Tatsache, dass man einer Hülse und einem Wickelkern nicht ansehen kann, inwieweit er bereits strukturelle Beschädigungen aufweist.

Um heute einen maßgeschneiderten Wickelkern produzieren zu können, ist ein umfassendes Hintergrundwissen um die Anforderungen der Kundenprozesse an den Wickelkern unabdingbar. In den letzten Jahren zeigt sich ein eindeutiger Trend hin zu „trockeneren“ Hülsen, unabhängig von Dimension und Einsatzgebiet. Dies erfordert bei Transport und Lagerung entsprechende Vorkehrungen, um die Qualität der Hülsen zu sichern.

Holzfasern versus Kunststoff

Hülsen auf Basis von Holzfasern und Kunststoffhülsen stellte Matti Mykkänen, Sonoco Alcore, gegenüber. Hülsen aus Holzbasierenden Faserstoffen sind ökonomisch sowie ökologisch und bieten ein vielfältiges Portfolio. Kunststoffhülsen sind unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit und der Lagerung unter schlechten Bedingungen. Sie erfüllen hohe Anforderungen an Reinheit und Hygiene (Reinraum und Medizintechnik – hier finden jedoch auch Papierhülsen ihre Anwendung). Und sie bieten sehr gute Oberflächeneigenschaften und in einigen Fällen gute Wiederverwendbarkeit. Die Nachteile gegenüber Papierhülsen sind der höhere Preis. Zudem basieren die Kunststoffhülsen im Allgemeinen auf Mineralölbasis, aber sie sind teilweise auch recycelbar. Auch hat das Dämpfungsverhalten der Kunststoffhülsen einen Einfluss auf die Wickelstabilität.

Kombidosen

Über die Herstellung von und Anforderungen an Kombidosen sprach Martina Goldschmidt, Sonoco Consumer Products Europe GmbH. Sie stellte die Kombidosen ClassicCan, EvoCan und SnackCan vor.

Die ClassicCan besteht aus einem
Innerliner, braunem Kraftpapier, Aluminiumfolie und Heißsiegellack. Der Wickelkarton ist dreilagig. Der Körper ist entweder überlappt verklebt oder nach dem Anaconda-Prinzip aufgebaut (umschlingend). Die Membrane ist mit
einer Sollbruchkante versehen und
besteht zudem aus Schutzlack, Aluminium und Heißsiegellack. Bei den Deckeln werden Eindrückdeckel für tiefe Membrane aus Polyethylen oder Polypropylen (PP) verwendet, oder Stülpdeckel für flache Membrane aus PP.

Die EvoCan (= EvolutionCan) wurde entwickelt, um eine höhere Bedienerfreundlichkeit für den Endverbraucher zu erreichen (geringere Öffnungskraft, keine Verletzungsgefahr nach dem Öffnen der Dosen). Sowohl ClassicCan als auch EvoCan besitzen einen Boden aus Weißblech (blank) nach DIN.

Bei der SnackCan wird der Dosenkörper an der oberen Schnittkante nach außen gebördelt. Somit kann eine einteilige Membrane flach aufgesiegelt werden.

Über den Etikettendruck für Dosen und Hülsen referierten Ralph Heesemann, Michael Hoppe, Druckerei CPC Haferkamp GmbH & Co. KG, Oldenburg. Sie erläuterten die Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten von Trägermaterial (Papier), Farbe und Lack beim Etikettendruck. Sie erwähnten ungestrichene und maschinengestrichene Papiere und Feinpapiere, Standardfarben, UV-Farben, Primer, Schutzlack, Glanz- oder Mattlack sowie Effekt- und Sonderlacke.

Alternative Faserstoffe aus dem Weinbau

Faserersatzstoffe aus dem Hopfen- und Weinanbau als alternative Faserstoffe für die Hülse hat die PTS München untersucht. Die Ergebnisse stellte Ralph Gericke vor. In Versuchen hat es sich gezeigt, dass Hopfenextraktionsrückstände und Traubenstiele als Faserersatzstoffe eingesetzt werden können. Sie erwiesen sich als rezyklierbar und kompostierbar und besaßen gute beziehungsweise praxistaugliche Rill- und Stanzeigenschaften. Bei einem Faserersatzstoffanteil von circa 5 – 10 % werden die lebensmittelrechtlichen Eigenschaften voraussichtlich eingehalten.

Zum Abschluss des lebhaften Erfahrungsaustauschs rund um die Hülse fasste ein Teilnehmer die durchweg positive Resonanz auf dieses Seminar zusammen: „Wenn es so ein Seminar schon gegeben hätte, als ich in unserem Betrieb angefangen habe, hätte ich mir drei Jahre Einarbeitungszeit sparen können.“

Einen ausführlichen Bericht über das Branchenseminar Hülse lesen Sie im Wochenblatt für Papierfabrikation (WfP).


Christoph Schmitt, Paul & Co., behandelte das Thema Hülsenqualität.