In der Welt der Wellpappenverpackungen spielt die Aushärtung eine zentrale Rolle, da sie die mechanischen Eigenschaften, die Maßhaltigkeit und die Prozessstabilität maßgeblich beeinflusst. Ein Schlüsselaspekt dieser Aushärtung ist die Aushärtezeit: Sie bestimmt, wann Verklebungen hinreichende Erstfestigkeit erreichen und wann die Endfestigkeit sowie ein stabiles Feuchtegleichgewicht vorliegen. Die richtige Steuerung dieses Zeitfensters wirkt sich direkt auf Stapelfähigkeit, Planlage, Rillbarkeit und die Sicherheit des verpackten Gutes aus. Zugleich entscheidet sie über Ausschussquoten, Nacharbeit und die Zuverlässigkeit nachgelagerter Prozessschritte in der Weiterverarbeitung.
Definition: Was versteht man unter Aushärtezeit?
Die Aushärtezeit bezeichnet den Zeitraum, der benötigt wird, um eine definierte Härte, Festigkeit und Stabilität in der Wellpappe aufzubauen. Der Prozess beginnt mit dem Auftrag des Klebstoffs auf der Wellpappenanlage, setzt sich über Wärmeübertragung, Durchfeuchtung und Trocknung fort und endet, wenn die Liner und Wellen sicher verbunden sind und ein stabiles Feuchte- und Spannungsniveau erreicht ist. In diesem Zusammenhang umfasst Aushärtung nicht nur die chemisch-physikalische Festigkeitsbildung im Klebstofffilm, sondern auch das Ausgleichen innerer Spannungen und Feuchtegradienten innerhalb der Papierlagen.
In der Praxis wird zwischen zwei Phasen unterschieden:
- Erstfestigkeit (Grünfestigkeit): Sekunden bis wenige Minuten nach dem Klebstoffauftrag; ausreichend, um Bahnführung, Querschneiden und Stapeln zu ermöglichen. Sie definiert die unmittelbare Prozessfähigkeit an der Anlage und reduziert das Risiko offener Nähte beim Handling.
- Endaushärtung: Stunden bis zu ein bis drei Tagen; erst dann erreichen Kenngrößen wie ECT/BCT, Planlage und Falzbarkeit ihr Zielniveau unter Normklima. Diese Phase ist entscheidend für reproduzierbare Messergebnisse und stabile Weiterverarbeitungsqualität.
Die Aushärtezeit endet, wenn die verklebten Schichten die geforderten Leistungsmerkmale reproduzierbar erfüllen. Sie ist damit eine prozess- und qualitätsrelevante Kenngröße entlang der gesamten Prozesskette vom Wellpappenhersteller bis zur Weiterverarbeitung. In vielen Betrieben wird hierfür ein betriebsspezifisches Freigabefenster definiert, das Prüfklima, Wartezeiten und Messpunkte eindeutig festlegt.
Einfluss der Aushärtezeit auf die Verpackungsfunktion
Eine korrekt eingehaltene Aushärtezeit ist entscheidend für die Funktionssicherheit von Schachteln, Kartonagen und Zuschnitten. Unzureichend ausgehärtete Verklebungen führen zu reduzierter Kantenstauchfestigkeit (ECT), schwächerem Box Compression Test (BCT), erhöhtem Risiko von Delamination, Rissbildung an Rilllinien sowie zu Verzug (Warp) durch Feuchtegradienten. Dies mindert die Tragfähigkeit, erschwert die Weiterverarbeitung und kann das Packgut gefährden. Ebenso können Passungenauigkeiten bei der Konfektionierung von Verpackungseinheiten entstehen, was die Packdichte und Ladeplanung beeinflusst.
Eine zu lange Aushärtezeit hingegen verlängert Durchlauf- und Lieferzeiten, erhöht Umlaufbestände und blockiert Lager- und Trocknungsflächen. Ziel ist daher, das notwendige, qualitätssichernde Zeitfenster einzuhalten, ohne den Produktionsfluss unnötig zu bremsen.
- Zu kurze Aushärtung: Risiko von offenen Verklebungen, Kantenbrüchen und Einbußen bei ECT/BCT. Häufig treten auch instabile Rillkanten und erhöhte Staubbildung beim Stanzen auf.
- Angemessene Aushärtung: Stabiler Verbund, gute Planlage, definierte Rill- und Faltqualität. Die Stapelfähigkeit bleibt erhalten, und Maßhaltigkeit sowie Wiederholgenauigkeit steigen.
- Überlange Aushärtung: Ineffiziente Prozesskette, vermeidbare Lagerzeiten, Bindung von Ressourcen. Zusätzlich steigt das Risiko klimabedingter Schwankungen durch längere Exposition.
Physikalisch-chemischer Hintergrund der Aushärtung
Bei stärke
