Faserplatten

Die industrielle Welt hat mit der Nutzung von Faserplatten einen großen Fortschritt im Bereich der Verpackungstechnologie gemacht. Im Laufe der Jahre ist die Verwendung dieser Materialien, die als Nebenprodukt der Wellpappenproduktion bzw. aus recycelten Faserströmen entstehen, stetig vorangeschritten. Sie haben einen festen Platz in der Wellpappe-Verpackungsindustrie erlangt und gelten dort als vielseitige Ergänzung zu klassischen Verpackungswerkstoffen. Der besondere Nutzen von Faserplatten liegt in ihren vielen Einsatzmöglichkeiten und der hohen Anpassungsfähigkeit an konstruktive Anforderungen. Vorrangig sind sie ein tragender Bestandteil von Kartonagen, die in zahlreichen Branchen eingesetzt werden, von Industrie und Maschinenbau bis hin zu Handel und E-Commerce. Ergänzend überzeugen Faserplatten durch ihre plane Oberfläche, ihre gute Formstabilität unter Druckbelastung und die Möglichkeit, sie präzise zu stanzen, zu rillen und zu falzen. Dadurch lassen sich funktionale Einlagen, Verstärkungen und konstruktive Elemente herstellen, die den Schutz sensibler Güter im Transport verbessern, Lasten verteilen und das Risiko von Transportschäden reduzieren. Zudem ermöglichen reproduzierbare Toleranzen prozesssichere Serienfertigung in der Verpackungsweiterverarbeitung.

Definition: Was versteht man unter Faserplatten?

Unter Faserplatten versteht die Industrie ein Produkt, das aus recycelten Papierfasern sowie Holz- oder Zellstofffasern gewonnen wird. Dabei erfolgt ein spezieller Produktionsprozess, bei dem die Fasern stark verpresst werden. Die Herstellungsverfahren ermöglichen eine feine und homogene Struktur, die Faserplatten stabil und belastbar macht. Sie werden in verschiedenen Stärken und Dichten angeboten. Daher können unterschiedliche Anforderungen an die Verpackung mit Faserplatten berücksichtigt werden.

Im Verpackungskontext werden unter Faserplatten vor allem folgende Werkstofffamilien zusammengefasst: Hartfaserplatten (hohe Dichte, glatte Oberfläche), mitteldichte Faserplatten (MDF) sowie faserbasierte Vollpappen (z. B. Graupappe) mit hohem Sekundärfaseranteil. Je nach Typ variieren Dichte, Biegefestigkeit und Oberflächenqualität. Diese Vielfalt ermöglicht die Anpassung an mechanische Anforderungen, gewünschte Oberflächen (glatt/rau) und die geforderte Bedruckbarkeit.

Typische Kennwerte im Überblick: Dicke von ca. 0,8 bis über 8 mm, Dichtebereiche von etwa 600 bis 1.000 kg/m³, gute Ebenheit, hohe Kantenstabilität und eine in der Regel gut druck- und biegebelastbare Struktur. Für Konstruktionen im Verpackungsbereich sind insbesondere Planlage, Kantenstabilität sowie das Feuchteverhalten entscheidend.

Ergänzend wird häufig nach Dichteklassen unterschieden (niedrige, mittlere und hohe Rohdichte). Die mechanischen Kennwerte (z. B. Biegefestigkeit/MOR, Elastizitätsmodul/MOE, Dickenquellung nach 24 h) dienen der Auslegung von Trennstegen, Verstärkungen und Zwischenlagen. Für Anwendungen mit Kennzeichnungspflicht unterstützen gleichmäßige Oberflächen eine klare und kontrastreiche Beschriftung.

Die Produktion von Faserplatten

Die Produktion von Faserplatten ist ein mehrstufiger Prozess. Die Ausgangsstoffe werden zuvor von jeglichen Kunststoff- oder Metallobjekten befreit. Dann werden sie zerkleinert und eingeweicht, um sie besser verarbeiten zu können. Anschließend wird die Flüssigkeit verdampft, was zu einer Masse führt, die dann zu Platten gepresst wird. Die Faserplatten werden abschließend getrocknet und sind nun einsatzbereit.

Ergänzend dazu umfasst der industrielle Ablauf in der Regel die Faseraufschließung (mechanisch/thermisch), die Bildung eines Faserteppichs, das Heißpressen unter definiertem Druck und Temperatur sowie das Kalibrieren auf die gewünschte Dicke. Oberflächen können ein- oder beidseitig geglättet werden. Nach dem Trocknen erfolgt das Konditionieren, um dimensionsstabile Platten mit engen Toleranzen zu erhalten.

Für den Einsatz in Verpackungen sind optionale Nachbearbeitungen relevant: Zuschneiden, Stanzen, Rillen/Nuten, Perforation, Kaschierungen oder das Aufbringen von Beschichtungen. Diese Schritte verbessern die Weiterverarbeitbarkeit und ermöglichen genaue Passformen, funktionale Klappen oder definierte Sollbruchstellen.

In kontinuierlichen Doppelbandpressen lassen sich großformatige Bahnen mit reproduzierbarer Dicke herstellen; Randbeschnitt, Sägen und ggf. beidseitiges Schleifen erhöhen Maßhaltigkeit und Oberflächengüte. Additive wie Paraffinemulsionen oder spezielle Bindemittelanteile können das Feuchteverhalten beeinflussen, wenn dies konstruktiv gefordert ist.

Die Verwendung von Faserplatten in der Verpackungsindustrie

Faserplatten haben viele Verwendungsmöglichkeiten in der Verpackungsindustrie – von großformatigen Transportlösungen bis hin zu präzisen Einlagen. Der hohe Druckwiderstand und das moderate Flächengewicht machen sie zu einer geeigneten Option für zahlreiche Verpackungsanforderungen. Die Möglichkeit zur Wiederverwendung und das materialeffiziente Ressourcenprofil sind weitere Faktoren, die ihren Einsatz attraktiv machen. Zudem ermöglichen sie eine gute Bedruckbarkeit, wodurch eindeutige Kennzeichnungen, Handlingshinweise und variable Informationsfelder realisiert werden können.

In der Praxis werden Faserplatten unter anderem eingesetzt als:

• Zwischenlagen und Deckscheiben zur Lastverteilung und Flächenstabilisierung
• Kantenschutzwinkel und Kantenverstärkungen für stoßexponierte Bereiche
• Trennstege und Einlagen zur Produktfixierung in Umkartons
• Boden- und Deckelverstärkungen in Kartonagen für höhere Stapeldruckfestigkeit
• Rückwände und Träger für Displays, Präsentationsverpackungen und Einstecklösungen
• Formteile nach Stanzkontur zur gezielten Ableitung von Kräften und zur Positionierung empfindlicher Bauteile
• Palettenzwischenlagen und Auflagen, um Reibung zu reduzieren und Druckspitzen zu vermeiden
• Flächige Abdeckungen als Staubschutz oder zur Trennung von Chargen innerhalb einer Umverpackung
• Verstärkungselemente in Mehrweg- und Sammelverpackungen, wenn wiederholte Umläufe vorgesehen sind

Für die grafische Gestaltung eignen sich glatte Oberflächen und homogene Strukturen. Je nach Prozess sind Flexo-, Offset- oder Digitaldruck möglich. In Kombination mit Stanz- und Rilllinien entstehen konstruktive Verpackungselemente, die die Handhabung, das sichere Öffnen und die Produktpräsentation unterstützen. Für E-Commerce- und Ersatzteilverpackungen lassen sich modulare Inlays entwickeln, die variable Produktgeometrien aufnehmen und stoßsicher fixieren.

Vor- und Nachteile von Faserplatten

Faserplatten bieten eine Reihe von Vorteilen. Sie sind besonders robust und beständig und bieten ein hohes Maß an Schutz für verpackte Waren. Ein wesentlicher Vorteil ist ihre Ressourceneffizienz: Der hohe Anteil an Sekundärfasern und die Verwertbarkeit am Ende der Nutzungsphase unterstützen kreislauffähige Verpackungskonzepte.

Weitere Pluspunkte sind die gute Planlage, eine zuverlässige Flächenpressung sowie die Möglichkeit präziser Weiterverarbeitungsschritte (Stanzen, Rillen, Nuten). Die Bedruckbarkeit eröffnet funktionale Kennzeichnungen und klare Markierungen, etwa für Handlingshinweise, Chargenkennzeichen oder Montageschritte. In geeigneten Qualitäten sind gleichbleibende Toleranzen erreichbar, die in automatisierten Packprozessen wichtig sind.

Jedoch sind sie nicht für alle Arten von Produkten geeignet. Sie können Feuchtigkeit aufnehmen und sind daher nicht für den Einsatz in Umgebungen mit stark schwankender relativer Luftfeuchte empfohlen, wenn keine Schutzmaßnahmen vorgesehen sind. Zudem ist die Dauerfestigkeit bei wiederholter Nutzung begrenzt, insbesondere bei engen Biegeradien oder punktuellen Belastungsspitzen.

Zu den Einschränkungen zählen weiterhin ein gegenüber alternativen Materialien teils höheres Flächengewicht bei dicken Qualitäten, mögliche Rissbildung bei engen Biegeradien sowie Staubentwicklung beim Bearbeiten. Mit geeigneter Lagerung (kontrollierte Temperatur und relative Luftfeuchte), angepasst gewählten Radien sowie optionalen Imprägnierungen oder Barrierebeschichtungen lassen sich diese Punkte in vielen Fällen technisch beherrschbar gestalten. Temperatur- und Klimaeinflüsse sollten bereits in der Konstruktionsphase berücksichtigt werden, um die Maßhaltigkeit über die gesamte Lieferkette zu sichern.

Materialeigenschaften und Spezifikationen

Für die Auswahl sind folgende Eigenschaften maßgeblich:

• Dicke und Toleranzen: abgestimmt auf Einbauhöhe, Presspassungen und Funktion
• Dichte und Biegefestigkeit: relevant für Steifigkeit, Trag- und Stapelfähigkeit
• Kantenfestigkeit: wichtig bei Trennstegen, Winkeln und schmalen Stegen
• Oberflächenqualität: glatt/rau, bedruck- und beschriftbar
• Feuchteverhalten: dimensionsstabil innerhalb definierter Klimabereiche
• Recyclingfähigkeit: Monomaterial-Konzepte erleichtern den Materialkreislauf
• Dickenquellung und Feuchteaufnahme: Grundlage zur Beurteilung von Maßhaltigkeit bei wechselndem Klima
• Druckfestigkeit und Flächenpressung: relevant für Auflasten und Stapelstabilität
• Thermisches Verhalten: Einfluss von Temperatur auf Festigkeit und Verarbeitbarkeit

Typische Prüfungen umfassen Dickenmessung, Ebenheit, Biegeprüfung und Klimakonditionierung. Für reproduzierbare Ergebnisse sollten Platten vor der Verarbeitung akklimatisiert werden, sodass Feuchtegehalt und Temperatur stabil sind. In Lastfällen mit hohen Auflasten sind Prüfungen zur Flächenpressung und zur Kantenstauchung hilfreich; bei grafischer Nutzung sichern Haftzug- und Abriebtests die Lesbarkeit von Kennzeichnungen.

Verarbeitung und Konstruktion

Für konstruktive Verpackungselemente haben sich folgende Hinweise bewährt:

• Stanzen: saubere Schnittkanten durch geeignete Messergeometrie und Gegendruck
• Rillen/Nuten: ausreichend große Rillbreiten zur Vermeidung von Faserbruch
• Perforation: für definierte Abrisskanten bei Öffnungshilfen und Solltrennstellen
• Kleben/Heften: Klebstoffe und Verbindungsmittel passend zur Oberflächenenergie wählen
• Mindeststegbreiten: so auslegen, dass Kantenstauchung und Ausbrüche vermieden werden
• Klimaführung: Verarbeitung bei moderater rF fördert Maßhaltigkeit und Ebenheit
• Bohrungen/Fräsen: geringe Vorschübe und scharfe Werkzeuge minimieren Ausrisse und Staub
• Werkzeugstandzeiten: regelmäßige Messerpflege reduziert Gratbildung und Maßabweichungen

Durchdachte Konstruktionen berücksichtigen Kraftfluss, Auflageflächen, Stoßzonen und die Interaktion mit Umkarton und Füllgut. So lässt sich der Schutzgrad gezielt erhöhen, ohne unnötige Masse einzubringen. Bei Serienfertigung sichern Passungsfenster, Referenzkanten und eindeutige Rillbilder die Prozesssicherheit in der Konfektionierung.

Nachhaltigkeit und Kreislaufaspekte

Faserplatten stellen aufgrund des hohen Anteils an Sekundärfasern und der Wiederverwertbarkeit eine ressourcenschonende Option dar. Der Einsatz von Reststoffen aus der Papier- und Holzverarbeitung unterstützt eine effiziente Nutzung vorhandener Rohstoffe. Monomaterial-Lösungen erleichtern die sortenreine Erfassung und das Recycling. Zudem können durch passgenaue Konstruktionen Material und Transportvolumen reduziert werden.

Die Bilanz entlang der Lieferkette profitiert von optimierten Formaten, reduzierter Ausschussquote und einer auf den Bedarf abgestimmten Dicke. Wiederverwendung innerhalb interner Logistikkreisläufe verlängert die Nutzungsdauer, sofern die mechanischen Anforderungen eingehalten werden und die Platten unbeschädigt bleiben.

Abgrenzung zu ähnlichen Materialien

Gegenüber Wellpappe bieten Faserplatten eine höhere Flächenpressung und häufig bessere Kantenstabilität, während Wellpappe in vielen Fällen das geringere Gewicht pro Funktionseinheit aufweist. Im Vergleich zu Sperrholz oder Massivholz sind Faserplatten homogener und lassen sich in dünnen Dicken präzise stanzen, erreichen jedoch meist nicht deren Feuchte- und Langzeitstabilität. Vollpappe/Graupappe ist leichter formbar, zeigt aber je nach Qualität niedrigere Kantenfestigkeiten als dichte Hartfaserplatten.

Als weitere Referenzmaterialien sind Wabenpappe (sehr leicht, gute Flächensteifigkeit) und Kunststoff-Hohlkammerplatten (feuchteunempfindlich, jedoch anderes Entsorgungsprofil) zu nennen. Die Auswahl richtet sich nach Lastfall, Umgebungsbedingungen, gewünschter Lebensdauer und Anforderungen an Beschriftung oder Optik.

Normen, Qualitätskriterien und Prüfmethoden

Zur Spezifikation von Faserplatten für Verpackungszwecke dienen standardisierte Begriffe, Toleranzen und Prüfmethoden. Relevante Kriterien sind Dicken- und Ebenheitstoleranzen, Biegefestigkeit, Elastizitätsmodul, Kantenfestigkeit, Dickenquellung sowie Oberflächenqualität. Für die Weiterverarbeitung sind außerdem Planlage, Maßhaltigkeit nach Konditionierung und die Haftung von Druckfarben bzw. Etiketten wesentlich.

In der Praxis werden Wareneingangskontrollen mit Stichproben durchgeführt: visuelle Prüfung (Kanten, Oberfläche), Maßkontrolle (Dicke, Länge/Breite), klimatische Konditionierung und mechanische Kurztests. Abweichungen lassen sich durch Anpassung der Rillgeometrie, Werkzeugschärfe oder Klimaführung häufig kompensieren.

Lagerung, Klima und Logistik

Faserplatten sollten trocken, eben und geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung gelagert werden. Empfehlenswert sind stabile klimatische Bedingungen mit moderater relativer Luftfeuchte. Flachliegende Lagerung auf durchgehenden Auflagen verhindert Durchbiegungen. Vor der Verarbeitung ist eine Akklimatisierung am Einsatzort hilfreich, um Spannungen zu vermeiden und gleichmäßige Ergebnisse beim Stanzen und Rillen zu erzielen.

Für den Versand sind Kantenschützer und Abdecklagen sinnvoll, um Oberflächenbeschädigungen zu vermeiden. Beim Stapeln sollte die zulässige Auflast beachtet werden, damit sich keine bleibenden Verformungen ergeben.

Beschichtungen und Funktionalisierungen

Je nach Anwendung können Faserplatten kaschiert oder beschichtet werden, um spezifische Eigenschaften zu erzielen: verbesserte Feuchtebeständigkeit, erhöhte Abriebfestigkeit, rutschhemmende Oberflächen oder definierte Reibwerte. Auch farbige Deckschichten oder Barrieren für sensible Güter sind möglich, sofern die Entsorgung am Lebensende berücksichtigt wird.

Sicherheits- und Konformitätsaspekte

Bei Anwendungen mit indirektem oder direktem Kontakt zu empfindlichen Produkten (z. B. Nahrungs- oder Pharmabereich) sind geeignete Barrieren, Trennlagen oder konforme Qualitäten einzuplanen. Für Gefahrgutverpackungen gelten gesonderte Anforderungen an Stoß- und Stapelfestigkeit; Faserplatten können hier als Verstärkungselemente innerhalb konformer Gesamtsysteme dienen.

Praxistipps und typische Fehlerbilder

In der Konstruktion empfiehlt sich, Kraftpfade kurz zu halten und Drucklasten flächig einzuleiten. Mindeststegbreiten und großzügige Radien reduzieren Ausbrüche an Kanten. Typische Fehlerbilder sind Faserausrisse an Stanzkanten, Risse an zu engen Rillungen oder Verzug durch unausgewogene Klimabedingungen. Eine konsequente Werkzeugpflege, ausreichender Gegendruck und das Konditionieren der Platten verbessern die Prozessstabilität deutlich.

Zusammenfassung:

• Faserplatten sind robuste, haltbare Materialien, die aus verpressten Holzfasern hergestellt werden und eine hervorragende Alternative zu Verpackungsmaterialien wie Wellpappe darstellen können.
• Aufgrund ihrer Stabilität und Flexibilität sind sie ideal für die Herstellung diverser Verpackungsarten, von kleinen Schachteln bis hin zu großen Paletten, und können zu nachhaltigen, umweltfreundlichen Lösungen beitragen. Ergänzend können stabile Schutzlösungen für Paletten im Versand eingesetzt werden, um Kanten und Flächen zusätzlich zu sichern.
• Die Herstellung von Faserplatten ermöglicht eine effiziente Nutzung von Holzressourcen, da sie hauptsächlich aus Holzabfällen und -resten produziert werden, was einen wertvollen Beitrag zum Ressourcenmanagement in der Verpackungsindustrie leistet.
• Typische Anwendungen sind Zwischenlagen, Trennstege, Kantenschutzwinkel sowie Deckel- und Bodenverstärkungen, die die Lastverteilung und Produktsicherheit im Transport verbessern.
• Grenzen bestehen vor allem beim Feuchteeinfluss, bei engen Biegeradien und in Anwendungen mit sehr hohen dynamischen Belastungen; geeignete Konstruktion und Klimaführung reduzieren diese Effekte.
• Die präzise Weiterverarbeitbarkeit (Stanzen, Rillen, Perforation) und die gute Bedruckbarkeit unterstützen klare Kennzeichnungen, variable Einsätze und anforderungsgerechte Funktionselemente.
• Für konstante Qualität sind definierte Toleranzen, klimatische Konditionierung und geeignete Prüfungen (z. B. Biegefestigkeit, Ebenheit, Dickenquellung) maßgeblich.
• Durch Beschichtungen und Kaschierungen lassen sich Eigenschaften wie Feuchtebeständigkeit und Abriebfestigkeit anwendungsorientiert anpassen, ohne die Grundstruktur der Faserplatte zu verändern.