Trägermaterial

Wenn man die Welt der Wellpappenverpackungen betrachtet, fällt schnell auf, dass diese Branche Hightech und Innovation großschreibt. Nicht zuletzt spielt hierbei das Herzstück jeder Wellpappe eine entscheidende Rolle: das Trägermaterial. In diesem dynamischen Bereich beeinflusst es die Herstellung, Leistungsfähigkeit und Nutzung von Verpackungen entlang der gesamten Lieferkette.

Das Trägermaterial bestimmt maßgeblich, wie zuverlässig Produkte geschützt, gestapelt und über die gesamte Lieferkette transportiert werden können. Seine Zusammensetzung, Fasermischung und Verarbeitung wirken sich direkt auf Leistung, Langlebigkeit und Verarbeitbarkeit der daraus entstehenden Kartonage aus. Ebenso definieren Oberflächenqualität und Faserorientierung, wie gut Druckbilder wiedergegeben werden, wie sauber Falzkanten ausgebildet sind und wie effizient automatische Verpackungslinien laufen.

Definition: Was versteht man unter Trägermaterial?

Als Trägermaterial bezeichnet man in der Verpackungsindustrie die stabilisierende Schicht, auf die in der Produktion von Wellpappe die Wellenschicht aufgebracht wird. Im Regelfall handelt es sich hierbei um eine aus stabilen Papierfasern bestehende Fläche, die für die nötige Festigkeit und Beständigkeit der Wellpappe sorgt. Ohne ein geeignetes Trägermaterial könnten die Wellen der Pappe ihre Funktion nicht erfüllen und die Stabilität und Haltbarkeit des Endprodukts wäre stark eingeschränkt.

In der Praxis spricht man häufig von Deckbahnen oder Liner (Außen- und Innenbahn), auf die das Wellenpapier (Medium) mittels stärkehaltiger Klebstoffe aufkaschiert wird. Je nach Aufbau (ein-, zwei- oder dreiwellige Konstruktionen) kommen eine oder mehrere Trägerschichten zum Einsatz, die zusammen mit dem Wellenprofil (z. B. B-, C-, E-Welle) die geforderte Tragfähigkeit und Steifigkeit erzeugen.

Synonyme und Abgrenzung

Synonyme Begriffe sind u. a. Deckpapier, Innenbahn und Außenbahn. Abzugrenzen ist das Trägermaterial vom Wellenpapier selbst: Während das Wellenpapier für die charakteristische Geometrie sorgt, liefert das Trägermaterial die flächige Stabilität und die für Druck, Konfektion und Stapelung relevante Oberfläche. In internationalen Kontexten findet sich für das Trägermaterial häufig auch die Bezeichnung „Linerboard“ für Außen- und Innenbahn, während das Wellenpapier als „Fluting“ bezeichnet wird.

Aufbau und Materialtypen des Trägermaterials

Die Wahl des Trägermaterials richtet sich nach mechanischen Anforderungen, Umgebungsbedingungen und Verarbeitungsprozessen. Gängig sind:

• Kraftliner: überwiegend Primärfasern (Nadelholz), hohe Reißlänge, gute Feuchtebeständigkeit, typischerweise für anspruchsvolle Anwendungen.
• Testliner: aus hochwertigen Recyclingfasern, ausgewogenes Verhältnis aus Festigkeit und Wirtschaftlichkeit, vielfach im Standardversand im Einsatz.
• Schrenzpapier: stärker rezyklatbasiert, für Innenlagen oder weniger beanspruchte Anwendungen geeignet.
• Weiß gedeckte Liner: mit gebleichtem Deckstrich für verbesserte Bedruckbarkeit und höhere optische Anforderungen.

Typische Flächengewichte liegen – je nach Qualitätsstufe und Einsatzzweck – etwa zwischen 100 und 440 g/m². Wesentliche Parameter sind Faserlänge und -mischung, Aschegehalt, Oberflächenrauheit, Feuchtegehalt sowie die Laufrichtung (MD/CD), die das Falt- und Rillverhalten beeinflusst.

Erweitert wird das Spektrum durch weiß gedeckte Testliner (White-Top-Testliner) für hohe Druckansprüche, nassfeste Ausrüstungen für feuchte Umgebungen sowie spezielle Barriere- oder Dispersionsbeschichtungen, sofern funktional erforderlich. In der Regel sind Trägermaterialien ungestrichen bis leicht gestrichen; feinsatinierte Oberflächen unterstützen ein ruhiges Druckbild. Für Versandverpackungen sind Flächengewichte von etwa 125–200 g/m² verbreitet, für Schwerlast- und Industrieverpackungen werden häufig höhere Grammaturen gewählt, insbesondere bei mehrwelligen Aufbauten.

Eigenschaften der Trägermaterialien für Wellpappen

Trägermaterialien in der Wellpappenproduktion übernehmen neben der essenziellen Rolle der Stabilisierung noch eine ganze Reihe weiterer Aufgaben. Sie sind beispielsweise maßgeblich verantwortlich dafür, dass die entstehende Wellpappe eine hohe Druck- und Reißfestigkeit aufweist. Darüber hinaus sorgen Trägermaterialien für die notwendige Rutschfestigkeit der Wellpappe und sind ausschlaggebend dafür, dass sich Verpackungen aus Wellpappe gut stapeln und transportieren lassen. Ohne die Trägermaterialien wäre das typische Wellenmuster der Pappe also instabil, anfällig für Schäden und weniger handhabungsfreundlich.

Über die Grundfestigkeit hinaus beeinflusst das Trägermaterial:

• Kantenstauchwiderstand (ECT) und daraus abgeleitet die Stapelstabilität ganzer Gebinde.
• Berstdruck und SCT/RCT als Indikatoren für Durchstoß- und Stauchverhalten der Fasern.
• Oberflächenqualität für Flexo- oder Offsetkaschierung, inklusive Rauheit und Gleichmäßigkeit.
• Feuchte- und Klimaresilienz (Cobb-Wert, Feuchtegehalt), relevant bei wechselnden Umgebungen.
• Rill- und Falzeigenschaften, die saubere Kanten und geringe Rissneigung ermöglichen.
• Reibbeiwert (Rutschfestigkeit), wichtig für die Sicherheit beim Palettieren und in der Fördertechnik.

Qualitätskennwerte und Prüfverfahren

Zur Spezifikation werden genormte Prüfwerte herangezogen. Häufig relevant sind:

• ECT/BCT für Kanten- bzw. Stapeldruckleistung der fertigen Wellpappe.
• SCT (Short-Span Compression) und RCT (Ring Crush) zur Bewertung der Papierkompressionsfestigkeit.
• Berstdruck für Widerstand gegen punktuelle Belastung.
• Cobb zur Bestimmung der Wasseraufnahme.
• Reibbeiwert und Planlage für Prozesssicherheit und Handling.

Ergänzend spielen Normen und Prüfumgebungen eine Rolle: ECT nach ISO 3037, BCT nach ISO 12048, SCT nach ISO 9895, RCT nach ISO 12192, Berstfestigkeit nach ISO 2758, Wasseraufnahme (Cobb) nach ISO 535, Rauheit (z. B. Bendtsen) nach ISO 8791 und die Klimatisierung der Proben nach ISO 187. Für die praktische Auslegung wird die Stapelresistenz zudem häufig über Modelle wie die McKee-Gleichung aus ECT, Umfang und Wandstärke abgeschätzt.

Einfluss von Klima und Lagerung

Feuchte und Temperatur verändern das mechanische Verhalten von Fasern. Ein Feuchtegehalt des Trägermaterials im Bereich von etwa 6–9 % gilt als üblich; Abweichungen können ECT/BCT mindern, das Gewicht erhöhen und das Faltverhalten verschlechtern. Klimakonditionierung und geeignete Lagerung reduzieren Schwankungen.

Empfohlen wird die Lagerung in stabilen Klimabereichen (z. B. 20–23 °C, 50–60 % r. F.). Vor der Verarbeitung sollte Material akklimatisiert werden, um Dimensionsänderungen, Welligkeit und Verkanten zu vermeiden. Besonders bei weiß gedeckten Linern verhindert eine kontrollierte Feuchteführung Oberflächendefekte und optimiert die Druckannahme.

Verarbeitung und Konvertierung

Das Trägermaterial muss Stanzen, Rillen, Kleben und Bedrucken sicher ermöglichen. Eine homogene Oberfläche reduziert Waschen bei Flexodruck, geeignete Steifigkeit erleichtert automatische Aufrichter und Verschließsysteme. Rillfähigkeit und Faserorientierung bestimmen, ob Falzkanten sauber anliegen oder zu Faserbrüchen neigen.

Für die Auslegung von Zuschnitten und Wellpappformaten sind Maße und Toleranzen entscheidend. Vertiefende Informationen zu Abmessungen und praxisüblichen Toleranzen unterstützen dabei, die Passgenauigkeit in der Serienproduktion sicherzustellen.

In der Konvertierung beeinflussen die Laufrichtung (MD/CD) und die Rillgeometrie (Breite/Tiefe der Rillung, Rilllinienhärte) das Falzverhalten. Rotations- und Flachbettstanzen stellen unterschiedliche Anforderungen an Steifigkeit und Planlage der Liner. Bei der Verklebung begünstigt eine saubere, gleichmäßige Oberfläche reproduzierbare Leimfilme und kurze Trocknungszeiten. Für anspruchsvolle Druckbilder sind geringe Oberflächenrauheit, niedrige Staubentwicklung und stabile Farbannahme zentrale Kriterien.

Die Rolle des Trägermaterials beim Recycling

Wellpappe und ihr Trägermaterial bestehen grundsätzlich aus Zellulosefasern, die sich sehr gut recyceln lassen. In einer Welt, in der Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit immer wichtiger werden, nimmt das Trägermaterial in diesem Zusammenhang eine zentrale Rolle ein. Es erlaubt nicht nur die Wiederverwendung der Rohstoffe, sondern trägt auch zur Reduktion des allgemeinen Ressourcenverbrauchs bei. Somit ist das Trägermaterial auch im Kontext des Umweltschutzes von entscheidender Bedeutung.

Je nach Einsatzgebiet variiert der Anteil an Recyclingfasern. Mehrfachkreisläufe sind üblich; die Faserqualität sinkt mit zunehmender Anzahl der Umläufe, was durch geeignete Mischungen, Sortierung (z. B. gemäß gängigen Altpapierkategorien) und Prozessführung kompensiert wird. Stärkehaltige Klebstoffe gelten als gut entfernbar; nassfeste Ausrüstungen und Barrierebeschichtungen sollten recyclinggerecht spezifiziert werden, um den Stoffkreislauf zu sichern.

Für Anwendungen mit direktem Lebensmittelkontakt kommen migrationsarme Rezepturen und geeignete Papierqualitäten zum Einsatz. Eine transparente Deklaration von Additiven und die Auswahl kreislauffähiger Beschichtungen erleichtern die Wiederaufbereitung und erhöhen die Materialausbeute im Recyclingprozess.

Vor- und Nachteile von Trägermaterial

Die Hauptvorteile des Trägermaterials liegen in seiner Beigabe zur Stabilität und Beständigkeit der Wellpappe. Es trägt zur hohen Druckfestigkeit bei und erlaubt eine effiziente Herstellung und Verwendung von Verpackungen aus Wellpappe. Weiterhin profitiert die Branche von den guten Recyclingeigenschaften der Trägermaterialien. Andererseits hängt die Qualität des Trägermaterials stark von der Güte der eingesetzten Rohstoffe ab. Schlechtes Ausgangsmaterial kann zu einer geringeren Stabilität und Lebensdauer der Endprodukte führen. Es ist daher von Bedeutung, dass die Hersteller in der Beschaffung qualitativ hochwertige Materialien wählen.

• Vorteile: gute mechanische Kennwerte, hohe Prozesssicherheit, breite Verfügbarkeit, kreislauffähige Rohstoffbasis, anpassbar an Druck- und Designanforderungen.
• Herausforderungen: Feuchtesensitivität, schwankende Qualität im Recyclingstrom, potenziell höhere Anforderungen an Klimatisierung und Lagerung, sorgfältige Abstimmung mit Wellenprofil und Klebstoff nötig.

Die optimale Auswahl berücksichtigt Einsatzdauer, klimatische Bedingungen, geforderten Produktschutz, logistische Belastungen sowie die gewünschten Oberflächeneigenschaften für die Weiterverarbeitung.

Praxisnah bewährt sich eine Spezifikation, die Flächengewicht, Faserqualität, Rauheit, Helligkeit (bei weißen Linern), Cobb-Wert und relevante Festigkeiten kombiniert. Im Zusammenspiel mit dem Wellenprofil ermöglicht dies eine robuste, reproduzierbare Verpackungsperformance bei gleichzeitig effizienter Verarbeitung.

Zusammenfassung:

• Trägermaterial ist ein wichtiger Bestandteil in der Herstellung von Verpackungen, insbesondere von Verpackungen aus Wellpappe. Es ist die Basis, auf der weitere Produktionsschritte aufbauen.
• Dieses Material sorgt für die nötige Stabilität und Robustheit der Endprodukte. Bei Wellpappe trägt es maßgeblich zur Strukturfestigkeit bei, die für den Schutz des verpackten Produkts wichtig ist.
• Die Auswahl des Trägermaterials ist entscheidend für die Eigenschaften der Verpackung, wie etwa Gewicht, Haltbarkeit und Recyclingfähigkeit. Unternehmen, die auf Nachhaltigkeit setzen, werden daher besonders auf das Trägermaterial achten.
• Qualitätskennwerte wie ECT, SCT/RCT, Berstdruck und Cobb dienen als Orientierung bei Spezifikation und Qualitätskontrolle.
• Faserzusammensetzung, Flächengewicht, Oberflächenbeschaffenheit und Feuchtegehalt beeinflussen Druckbild, Rillbarkeit und die Performance im Logistikprozess.
• Recyclingfreundliche Auslegung des Trägermaterials unterstützt geschlossene Stoffkreisläufe und eine ressourcenschonende Nutzung von Fasern.
• Eine kluge Kopplung von Trägermaterial, Wellenprofil und Klebstoffsystem ermöglicht stabile, verarbeitungsfreundliche Wellpappenverpackungen über unterschiedliche Klimazonen und Prozessschritte hinweg.