Falzverklebung

In der Branche der Wellpappe-Verpackungen spielt die Falzverklebung eine wichtige Rolle. Diese Technologie ermöglicht eine robuste und effiziente Zusammenführung der Wellpappenbestandteile. Sie verbindet gefalzte Kanten, Laschen und Ränder zu tragfähigen Klebenähten, die Formhaltigkeit und belastbare Kantenfestigkeit sichern. In der industriellen Praxis geschieht dies an Faltklebemaschinen, Trayaufrichtern oder in kombinierten Inlinesystemen, wobei Prozessparameter wie Falzqualität, Klebstoffauftrag und Pressdruck präzise aufeinander abgestimmt werden. Ergänzend kommen Führungs- und Registersysteme, optische Leimüberwachung, Nahtbreitenkontrolle und Kompressionsstrecken zum Einsatz, um hohe Taktgeschwindigkeiten bei gleichbleibender Qualität zu gewährleisten. Durch abgestimmte Materialkonditionierung (Temperatur/Feuchte) und prozessfähige Klebstoffe lässt sich die Verklebung reproduzierbar in hohe Linienleistungen integrieren.

Definition: Was versteht man unter Falzverklebung?

Bei der Falzverklebungstechnik handelt es sich um eine Methode zur Verfestigung von Verpackungen. Speziell bei der Herstellung und Montage von Wellpappen-Verpackungen wird sie eingesetzt. Das Vorgehen ist dabei recht simpel und effektiv: Falten und Ränder des Wellpappenmaterials werden mit Klebstoffen versehen und miteinander verbunden. Ziel ist es, dem fertigen Verpackungsprodukt eine hohe Stabilität und lange Haltbarkeit zu verleihen. Im Kontext der Wellpappenverarbeitung bezeichnet man die so entstehende Klebenaht häufig als Herstellerklebung (Seitennaht), die die Zuschnitte zum belastbaren Hohlkörper verbindet. Synonyme Bezeichnungen sind Falzklebung oder Falzverleimung. Typische Merkmale sind eine definierte Überlappungsbreite, eine gleichmäßige Nahtdicke ohne Ausquetschung und eine benetzte, faserangreifende Verbindung. Die Klebspaltgestaltung sowie die Oberflächenenergie der zu verbindenden Liner bestimmen maßgeblich die Adhäsion und damit die resultierende Nahtfestigkeit.

Ziele und Anforderungen

• Formstabilität: Sicherung der geometrischen Maßhaltigkeit über den gesamten Lebenszyklus.
• Kanten- und Nahtfestigkeit: Hohe Schäl- und Scherfestigkeit der Klebung für Transport- und Handlingsbeanspruchungen.
• Prozesssicherheit: Reproduzierbare Ergebnisse bei wechselnden Klimabedingungen und Materialchargen.
• Verarbeitungsökonomie: Kurze Taktzeiten durch schnelle Anfangsfestigkeit und kontrollierte Aushärtung.
• Material- und Kreislauffähigkeit: Klebstoff- und Nahtauslegung im Sinne einer guten Repulpierbarkeit und sortenreinen Verwertung.
• Kompatibilität zu Folgeprozessen: Störungsfreie Weiterverarbeitung beim Rüsten, Bedrucken, Etikettieren, Befüllen und Palettieren.

Prozessablauf der Falzverklebung

1. Vorfalten und Rillen: Saubere Rilllinien und gratfreie Falzkanten minimieren Faserbruch und verbessern die Nahtqualität. Rilltiefe und Rillbreite werden auf Wellenprofil und Papiergrammatur abgestimmt, um Faltenbruch und Delamination zu vermeiden.
2. Klebstoffauftrag: Dosierelemente (Düse, Walze, Leimrad) applizieren definierte Mengen, linien- oder punktförmig. Entscheidend sind Viskosität, Temperaturführung (bei Hotmelt) und eine scharf begrenzte Auftragsbreite ohne Randbenetzung.
3. Zusammenführen: Exakte Lagenregistrierung verhindert Versatz, Wellenbruch und offene Nähte. Mechanische Führungen und Registersensoren sichern die Überlappungslänge über die gesamte Bogenbreite.
4. Press- und Aushärtezone: Angepasster Pressdruck und Verweilzeit fördern Benetzung, Adhäsion und Kohäsion. Kompressionsbänder und Andruckwalzen vermeiden lokale Quetschungen des Wellenprofils.
5. Setzen/Abkühlen: Hotmelt kühlt, Dispersion entzieht Wasser; die Endfestigkeit baut sich definiert auf. Eine kontrollierte Temperierung verhindert Kondensate und vermeidet Feuchtegradienten.
6. Qualitätskontrolle: Stichproben zu Nahtfestigkeit, Faserabriss und Optik sichern die Prozessstabilität. Optische Leimdetektion, Nahtbreitenmessung und Dokumentation unterstützen die Rückverfolgbarkeit.
7. Inline-Inspektion: Sensorik überwacht Anwesenheit, Position und Kontinuität des Klebstoffs; Abweichungen werden ausgeschleust, Prozessdaten werden archiviert.

Geometrien und Nahttypen

• Seitennaht an Stanzzuschnitten (z. B. FEFCO 0201) als einpunktige Verbindung.
• Mehrpunktverklebungen an Trays und Stülpverpackungen für erhöhte Formstabilität.
• Innen-/Außenlaschenklebung bei Display- und Präsentationselementen.
• Doppelte Herstellerklebung für hohe Flächengewichte oder große Umfangslängen.
• Überlappungs- und Stoßverklebungen je nach Konstruktionsvorgabe und Belastungsfall.

Anwendungsgebiete der Falzverklebung

Die Anwendungsmöglichkeiten für die Falzklebetechnologie sind vielfältig. Vor allem in Abhängigkeit von den spezifischen Materialeigenschaften des Wellpappendesigns kann sie zur effizienten und stabilen Verbindung von Rändern und Falten verwendet werden. Beispiele sind Versandkartons, Ordnungsboxen oder Produktpräsentationseinheiten. In Kombination mit der richtigen Klebstoffauswahl kann mit der Verklebemethode nahezu jede Art von Wellpappverpackung hergestellt werden, die sowohl leichtgewichtig als auch stabil ist. Darüber hinaus profitieren E-Commerce-Verpackungen, frischeführende Trays im Lebensmittelbereich und technische Verpackungen mit Mikro- und Feinstwellen von reproduzierbaren Nahtfestigkeiten, die das Stapel-, Transport- und Retourenhandling absichern.

Erweiterte Beispiele aus der Praxis

• Standard-Faltkisten (z. B. FEFCO 0201) mit Herstellerklebung für den Versand.
• Automatikböden und Mehrpunkt-Trays für Warenträger im Handel.
• Wrap-Around-Lösungen und Stülpschachteln für effiziente Linienautomation.
• Displays und Präsentationsmodule, bei denen verdeckte Klebenähte die Optik unterstützen.
• Leichtwellige Qualitäten (E-/F-Welle) für feinmechanische Güter und E-Commerce-Versand.
• Schwerlastkonstruktionen mit BC- oder EB-Welle, bei denen eine erhöhte Nahtüberlappung die Kanten- und Stauchfestigkeit ergänzt.
• Mehrteilige Zuschnitte mit innenliegenden Funktionslaschen, die taktzeitneutral verklebt werden.

Materialeinfluss

• Wellengüte und Papiersorten: B-, C-, E- oder BC-Welle beeinflussen Falzsteifigkeit und Benetzbarkeit.
• Beschichtungen/Druck: Lacke, Barrieren und Farben können die Oberflächenenergie reduzieren und erfordern angepasste Klebstoffe oder Vorbehandlung.
• Feuchtegehalt: Ausgeglichenes Materialklima unterstützt gleichmäßige Adhäsion und minimiert Verzug.
• Faserqualität: Recyclingfaseranteil, Leimbrücken des Papiers und Oberflächenrauheit wirken sich auf Saugfähigkeit und Haftverbund aus.

Welche Rolle spielt der Klebstoff bei der Falzverklebung?

Der Klebstoff ist beim Prozess der Falzverklebung entscheidend. Es gibt verschiedene Arten, wie Dispersionsklebstoffe, Heißleim oder spezielle Klebstoffe für Wellpappen. Die Wahl wird stets auf Basis der Produkteigenschaften und den individuellen Anforderungen der Verpackung getroffen. Ein adäquater Klebstoff bewirkt nicht nur eine optimale und dauerhafte Verbindung der Kartonagen, sondern auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und Beanspruchungen, die während Transport und Lagerung entstehen können. Zusätzlich spielen regulatorische Aspekte (z. B. lebensmittelnahe Anwendungen), Emissionsverhalten, Geruch und Repulpierbarkeit eine Rolle, ebenso wie die Verträglichkeit mit Bedruckstoffen und Barrierebeschichtungen.

Klebstoffarten und Eigenschaften

• Dispersionsklebstoffe (wasserbasiert): Gute Endfestigkeit, faserangreifende Verbindung (Faserabriss erwünscht), relevante Parameter sind Viskosität, Festkörpergehalt, offene Zeit und pH-Wert.
• Heißleime (Hotmelt, z. B. EVA/PO-Basis): Sehr hohe Anfangsfestigkeit und kurze Taktzeiten; Applikation häufig bei 160–180 °C, Abkühlung generiert die Funktionsfestigkeit.
• Stärkebasierte Systeme: Für papierfreundliche, repulpierbare Anwendungen; erfordern kontrollierte Trocknung und gleichmäßigen Auftrag.
• Reaktive Systeme (z. B. PUR-Hotmelt): Für besondere Anforderungen an Wärme- und Feuchtebeständigkeit; erfordern strenge Prozesskontrolle und Arbeitssicherheit.

Verarbeitung und Prozessparameter

• Auftragssysteme: Düsen-, Walzen- oder Leimradauftrag, je nach Liniengeschwindigkeit und Geometrie.
• Auftragsmenge: Ausreichend für vollständige Benetzung, ohne Ausquetschen; gleichmäßige Linienbreite und -höhe.
• Pressdruck/Verweilzeit: So hoch/so lange wie nötig, um Adhäsion aufzubauen, ohne das Wellenprofil zu schädigen.
• Klimabedingungen: Temperatur und relative Luftfeuchte beeinflussen offene Zeit, Benetzung und Endfestigkeit.
• Substratvorbereitung: Staub- und trennmittelfreie Oberflächen verbessern die Nasshaftung und die Schälfestigkeit.
• Überlappung und Nahtgeometrie: Definierte Überdeckungen und flächige Klebefilme minimieren Spannungsspitzen und erhöhen die Schertragfähigkeit.
• Temperaturführung: Stabiler Klebstoff- und Materialtemperaturbereich verhindert Fädenziehen, Blasenbildung und unvollständige Benetzung.

Verwandte Verarbeitungsmerkmale

Rillen, Nuten und Stanzungen bedingen das Falzverhalten. Mikrobrüche oder Quetschungen im Falzbereich schwächen die Naht. Bei abreissbaren Klappen oder funktionalen Öffnungen beeinflussen definierte Lochungen das Falt- und Öffnungsverhalten. Siehe hierzu die ausführliche Informationen zur Perforation in der Wellpappe. Zusätzlich wirken Nutzenanordnung, Faserrichtung und Stanzgratlage auf die Falzverklebung, da sie Benetzung und Falzausbildung im Nahtbereich mitbestimmen.

Vor- und Nachteile von Falzverklebung

Das Primärplus der Falzverleimung ist die hohe Stabilität der erzeugten Verpackungen. Darüber hinaus ermöglicht sie eine effiziente Massenproduktion. Negativ kann die Abhängigkeit von passenden Klebstoffen sein, was unter bestimmten Bedingungen eine Herausforderung darstellen kann. Im Großen und Ganzen überwiegen jedoch aufgrund der Flexibilität und der Produktqualität die Vorteile dieser Methode:

• Hohe Stabilität und Haltbarkeit der Verpackungen
• Ermöglicht die Produktion verschiedenster Verpackungstypen
• Effiziente und fest zusammengefügte Endprodukte
• Umweltschonende und recycelfähige Verpackungslösungen
• Saubere Optik durch verdeckte Klebenähte statt Heften oder Nähen
• Gute Automatisierbarkeit und reproduzierbare Qualität bei hohen Taktzahlen
• Anpassbar an Materialvarianten, Druckbilder und Falzgeometrien
• Kostentransparenz durch standardisierte Nahtgeometrien und skalierbare Linienprozesse

Nachteilig kann sich auswirken, dass die Auswahl des geeigneten Klebstoffs Kenntnis erfordert und in manchen Fällen Einschränkungen bei der Materialart vorliegen. Hinzu kommen potenzielle Herausforderungen durch schwankende Klimabedingungen, Staub aus dem Stanzprozess oder niedrige Oberflächenenergie bei beschichteten Linerpapieren, die eine Vorbehandlung oder Prozessanpassung verlangen. Auch der Einfluss von Lagerzeiten, Palettiermustern und Transportklima sollte berücksichtigt werden, um Nahtversagen unter realen Einsatzbedingungen zu vermeiden.

Alternativen und Abgrenzung

• Heften/Klammern: Mechanisch belastbar, jedoch optisch sichtbar und potenziell materialverdichtend.
• Klebebänder: Flexibel in der Nachrüstung, aber abhängig von Bandhaftung und Trägermaterial.
• Verschluss ohne Klebung: Steck- oder Einstecklaschen, konstruktiv möglich, jedoch nicht in allen Belastungsfällen ausreichend.
• Hybridlösungen: Kombination aus Klebung und mechanischer Sicherung für Sonderfälle mit erhöhten Belastungen.

Qualitätssicherung und Prüfmethoden

• Schäl-/Zug-/Scherversuche: Bewertung der Nahtfestigkeit und des Versagensmodus (Faserabriss vs. Klebstoffbruch).
• Optische Kontrolle: Gleichmäßigkeit des Auftrags, Ausquetschungen, Nahtlücken.
• Klimaprüfung: Verhalten unter variierender Temperatur und Feuchte.
• Funktionsprüfungen: Wiederholtes Falten/Belasten, Kanten- und Stauchbelastungen im Anwendungsfall.
• Maß- und Prozesskontrolle: Überwachung von Nahtbreite, Überlappung, Klebstofftemperatur, Liniengeschwindigkeit und Kompressionsstrecke.

Häufige Fehlerbilder und Ursachen

• Offene Naht: Zu geringe Auftragsmenge oder zu kurze Presszeit.
• Geringe Festigkeit: Unpassender Klebstoff für beschichtete Oberflächen oder mangelnde Benetzung.
• Wellenbruch/Quetschung: Zu hoher Pressdruck oder fehlerhafte Falzgeometrie.
• Ausbluten/Verunreinigung: Überschussklebstoff, mangelnde Dosiergenauigkeit oder Staub im Falz.
• Klebstofffäden: Ungeeignete Viskosität oder falsche Temperaturführung bei Hotmelt.
• Fehlregistratur: Versatz der Laschen durch unzureichende Führung oder schwankende Bogenlänge.

Best Practices

• Rillqualität und Falzbild vor dem Kleben prüfen und gegebenenfalls justieren.
• Klebstoff nach Viskosität, offener Zeit und Substrat auswählen; Freigaben für Bedruckstoffe beachten.
• Auftragsmenge regelmäßig kalibrieren; Musterstücke auf Faserabriss testen.
• Klimabedingungen (Material/Linie) stabil halten; Material akklimatisieren.
• Prozessdaten dokumentieren und für Wiederholaufträge hinterlegen.
• Düsen, Leimräder und Walzen reinigen und verschleißbedingtes Spiel beseitigen; regelmäßige Wartungsintervalle einhalten.
• Kompressionsstrecken und Führungen auf parallelen Lauf und konstanten Druck prüfen; bei Produktwechseln Referenzeinstellungen verwenden.

Insgesamt ist dementsprechend festzuhalten, dass die Falzverklebung im Wellpappenbereich eine nennenswerte Technik ist, die für hochwertige und langlebige Verpackungen sorgt. Unter Zuhilfenahme passender Klebstoffe lassen sich mit ihr Produkte kreieren, die jeder Herausforderung im Alltags- oder Versandgebrauch gewachsen sind. Für konstante Ergebnisse sind sauber vorbereitete Falze, eine abgestimmte Klebstoffwahl und eine kontrollierte Linienführung entscheidend. Ergänzend erhöhen dokumentierte Prozessfenster, Inline-Überwachung und regelmäßige Funktionsprüfungen die Reproduzierbarkeit und sichern die Nahtqualität über Serien und Chargen hinweg ab.

Zusammenfassung:

• Falzverklebung ist ein zentraler Prozess bei der Herstellung von Verpackungsstrukturen aus Wellpappe, bei dem die Ränder der Pappe zusammengeklebt werden, um ein stabiles, formstabiles Endprodukt zu erzeugen.
• Durch den Einsatz von neuesten Technologien und speziellen Klebstoffen trägt die Falzverklebung zur Verbesserung der Qualität von Verpackungen bei, indem sie eine hohe Festigkeit und Zuverlässigkeit gewährleistet.
• Falzverklebung erhöht die Wirtschaftlichkeit des Verpackungsherstellungsprozesses, indem es ermöglicht, personalisierte und anwendungsspezifische Verpackungslösungen schnell und effizient zu produzieren.
• Kritische Einflussgrößen sind Falzqualität, Auftragsmenge, Pressparameter und Materialklima; geeignete Prüfmethoden sichern die Nahtfestigkeit ab.
• Materialeigenschaften, Klebstoffauswahl und Nahtgeometrie bestimmen gemeinsam die Funktionsfestigkeit und die Recyclingtauglichkeit der Verklebung.