Wellpappe Informationen

Wellpappe – Geschichte, Ausgangsmaterialien, Herstellung und weitere interessante Fakten

Wellpappe ist eines der ökologisch wertvollsten Verpackungsmaterialien, die es derzeit am Markt gibt. Das Prinzip dieses Werkstoffs ist ebenso genial wie einfach. Das Geheimnis der stabilen Leichtbaukonstruktion liegt in der Wellenform, die der Pappe, ähnlich wie die in der Architektur bewährten Rundbögen, eine hohe Tragkraft verleiht. Deutschland steht in Sachen Wellpappenproduktion europaweit an der Spitze. Aneinandergelegt hätte der hierzulande pro Jahr hergestellte Wellkarton eine Fläche von über einer Million Fußballfeldern.

Wer kam auf die Idee mit der gewellten Pappe?

Das Vorbild für die Wellpappe war die in der Mitte des 19. Jahrhunderts modische Halskrause. Von dieser Modeerscheinung inspiriert, entwickelten die Briten Edward Ellis Allen und Edward Charles Healey gewellte Papierringe als Einlage für Koffer und zum Stabilisieren von Hüten. 1856 meldeten sie ihre Erfindung zum Patent an und gelten damit als zwei der Urväter der Wellpappe. Den Ruhm heimste allerdings ein anderer ein.
Der US-Amerikaner Albert L. Jones arbeitete an einer Plissiermaschine, die dazu diente, Wellen in Stoffe einzuarbeiten, beispielsweise für Rüschen oder Halskrausen. Jones schickte statt der Textilien Pappe durch die Walzen und erhielt dadurch eine Wellenbahn, die er zum Einwickeln und Versenden von Glasphiolen und Flaschen verwendete. 1871 meldete er seine Erfindung für die „Verbesserung von Papier für Verpackungszwecke“ zum Patent an.
Auf die Idee, das gewellte Papier mit einer glatten Papierbahn zu verkleben, kam drei Jahre später der Amerikaner Oliver Long. Hierfür erhielt er am 25. August 1874 das US-Patent. Beidseitig mit Deckpapieren beklebte Wellpappe ließ sich am 17. August 1882 Robert H. Thompson ebenfalls in den USA patentieren.
Im Zuge der stark wachsenden Industrieproduktion und des steigenden Warenverkehrs stieg auch die Nachfrage nach diesem Verpackungsmaterial, das rasant seinen Siegeszug um die Welt antrat. Die erste Wellpappenfabrik in Deutschland entstand 1886 in Kirchberg.

Woraus besteht Wellpappe?

Ausgangsmaterial für die Wellpappenproduktion ist Wellpappenrohpapier. Die hierfür genutzten Papiersorten unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Ausgangsprodukte und ihrer Beschaffenheit. Das der Mischung zugrundeliegende Rezept bestimmt die Qualität des jeweiligen Rohpapiers.
Abhängig von der Art des Papiers kommen unterschiedliche Anteile an Frischfaser (Holzstoff) und Altpapier zur Gewinnung der Faserstoffe zum Einsatz. Durchschnittlich werden rund 80 Prozent Altpapier verwendet. Die im Wasser aufgeschwemmten Faserstoffe werden unter anderem mit Füllstoffen, Leim und Farbstoffen angereichert. Das Gemisch wird zur Entwässerung auf eine Siebpartie aufgebracht. Das so erzeugte noch nasse Papier wird mithilfe von Presswalzen geglättet und in Trockenzylindern von der Feuchtigkeit befreit.
Je nach angedachtem Endprodukt kommen unterschiedliche Rohpapiere zur Anwendung. Dazu gehören zum einen das Wellenpapier und zum anderen das Deckpapier in Form von Kraftliner, Testliner oder Schrenz. Die Materialien unterscheiden sich in ihrer Reinheit, Steifigkeit und Reißfestigkeit.

Wellenpapier

Beim Wellenpapier handelt es sich entweder um Wellenstoff, graues, aufbereitetes Recyclingpapier mit Leimungsmitteln, oder um Halbzellstoff, tiefbraunen, unvollständig aufgeschlossenen Zellstoff. Die Besonderheit des Halbzellstoffs besteht in seiner Steifigkeit, die sich in den daraus gefertigten Wellpappen wiederfindet.

Testliner

Testliner, ein zwei- oder mehrlagiges Deckenpapier aus 100 Prozent Altpapier, spielt heute als Rohstoff in der Wellpappenindustrie die größte Rolle. In Deutschland werden die drei Sorten T1, T2 und T3 unterschieden. T1 besteht aus den hochwertigsten Recyclingpapieren, während bei T2 und T3 weniger wertige Sorten verwendet werden. Für die meisten zweilagigen Testliner werden eine dickere Trägerschicht und eine höherwertige Oberschicht zusammengegautscht.
Testliner ist dem Kraftliner nahezu in allen Festigkeitswerten ebenbürtig. Allerdings können die vom Kraftliner erbrachten Berstfestigkeitswerte nur mit im Flächengewicht höher liegenden Testlinern erreicht werden.

Kraftliner

Ohne Kraftliner wäre der große Erfolg der Wellpappe kaum denkbar. Erst durch Nutzung dieses Materials konnten Wellpappenverpackungen erfolgreich mit Verpackungen aus Vollpappe und mit Holzkisten konkurrieren. Ein Wellpappenbehältnis, bei dem sowohl die Innen- als auch die Außendecke aus Kraftliner bestehen, ist äußerst widerstandsfähig und damit bestens geeignet für den Transport empfindlicher Waren. Deckenbahnen aus Kraftliner schützen besonders gut gegen Stauchen, Einreißen und Bersten.
In Deutschland verwendete Kraftliner stammen ausschließlich aus ausländischer Produktion. Mittlerweile kann dem Material ein geringer Anteil von Recyclingfasern beigemengt werden. Früher wurde Kraftliner vor allem in Skandinavien hergestellt. Hierbei kam das sogenannte Natronverfahren zur Anwendung, daher auch der ursprüngliche Name „Natronkraftpapier“. Heute wird nach dem Sulfatverfahren gearbeitet, welches das Holz schonender zu Zellstoff aufschließt und die Fasern unbeschädigt lässt. Hieraus resultiert die hohe Festigkeit des Kraftliners. Wird das Material chemisch gebleicht, führt das zu einer stärkeren Beanspruchung der Fasern. Aus diesem Grund ist gebleichter Kraftliner weniger fest als naturbrauner.
Aufgrund seiner weitgehend geschlossenen Oberfläche eignet sich Kraftliner ideal zum Bedrucken, während die raue Unterseite die Verklebung der Wellenbahn mit den Deckbahnen begünstigt. Die Oberfläche darf allerdings nicht so glatt sein, dass gestapelte Wellpappenverpackungen wie Bücherkartons oder Umzugskartons beim Transport ins Rutschen geraten.

Schrenz

Als Ausgangsmaterial für Schrenz dient in aller Regel unsortiertes Altpapier. Schrenz wird im Bereich der „leichten“ Wellpappensorten als Innendecke eingesetzt, bei ganz leichten Sorten für die Außenseite und bei mehrwelliger Wellpappe auch als Zwischenbahn. Bei der Herstellung einseitiger (Rollen-)Wellpappe ist Schrenz das optimale Material für den normalen Verpackungsbedarf.

Wie entsteht Wellpappe?

Die verwendete Papiersorte und deren Flächengewicht bestimmen die qualitative Beschaffenheit der Wellpappe. Die beiden Einflussfaktoren können in unterschiedlichster Weise miteinander kombiniert werden. Je nach dem, ob aus der Pappe später eine Archivbox, eine Flaschenverpackung, ein Umzugskarton, eine Hutschachtel oder ein anderes Produkt werden soll, steht eine große Bandbreite an Rohpapieren mit verschiedensten physikalischen und optischen Eigenschaften zur Auswahl. Während die Wahl der Wellenpapiere über die Polstereigenschaften und die Stapelfähigkeit der Verpackung entscheidet, bestimmen die Deckpapiere die Berst- und Reißfähigkeit.
Bei der Wellpappenherstellung handelt es sich um einen komplexen Hightech-Prozess. Die dafür genutzte Wellpappenanlage besteht aus im Baukastensystem zusammengestellten Anlagenteilen. Diese verfügen jeweils über einen eigenen Antrieb und können unabhängig voneinander geregelt werden. Die Gesamtanlage wird zumeist elektronisch bzw. über Prozessrechner gesteuert.
In der Anlage wird das Rohpapier zunächst erwärmt und befeuchtet. Auf diese Weise erhält es die für die Verformung benötigte Elastizität. Anschließend durchläuft die Papierbahn sogenannte Riffelwalzen, in der sie unter Druck- und Hitzeeinwirkung gewellt wird. Die Wellenberge werden mit Klebstoff bestrichen und unter leichtem Druck erst mit der Innendecke und danach mit der Außendecke verleimt. Die Riffelwalze ähnelt in ihrem Querschnitt einem Zahnrad. Die Kurve auf ihr bestimmt, die Wellenform und die Wellenhöhe.
In Deutschland wird zum Verleimen Klebstoff auf Basis von Weizen-, Mais- oder Kartoffelstärke bzw. Kombinationen aus diesen Rohstoffen verwendet. Der Stärkeleim ist relativ zäh, lässt sich mit modernen Leimwerken aber dennoch gleichmäßig über die gesamte Arbeitsbreite der Wellpappenmaschine auftragen.
Die meisten Wellpappenanlagen sind auf eine Breite von 2.500 mm ausgelegt. Moderne Ausführungen können Arbeitsbreiten von bis zu 3.300 mm haben und innerhalb einer Minute bis zu 400 Metern Wellpappbahn herstellen. Das entspricht einer Fläche von 79.000 m² pro Stunde.

Welche Wellpappenarten gibt es?

Bei der Wellpappe werden verschiedene Sorten, Wellenarten und Wellenkombinationen unterschieden. Die einwellige Variante besteht aus einer Lage Wellenpapier, die zwischen zwei Deckpapieren eingeklebt ist. Mehrwellige Kartonagen bestehen aus zwei oder mehr Lagen Wellenpapier, zwischen denen sich jeweils eine Lage Papier oder Karton befindet und deren Außenflächen ebenfalls mit Deckpapieren beklebt sind.
Ein- und doppelwellige Wellpappen kommen vor allem als Verpackung für leichtere Inhalte zum Einsatz, beispielsweise als Maxibrief, Versandrohr, Bilderverpackung, Textilkarton, Hutschachtel, Kalenderverpackung, Kleiderbox oder Schuhkarton. Stabilere Varianten können auch als Archivboxen, Bücherkartons, Umzugskartons, Wahlurnen, Reifenkarton oder Ordnerkarton eingesetzt werden. Dreiwellige Kartons eignen sich besonders für schwere und empfindliche Güter, zum Beispiel für den Überseeversand und als Ersatz von Holzverpackungen.
Zu den meistverbreiteten Wellenarten im einwelligen Bereich gehören die C-Welle (Mittelwelle), die B-Welle (Feinwelle) und die E-Welle (Feinst- oder Mikrowelle). Im doppelwelligen Sektor sind vorwiegend Kombinationen aus BC-Welle, EB-Welle oder EE-Welle zu finden, während bei dreiwelliger Pappe ACA (Grob-Mittel-Grob), BAA (Fein-Grob-Grob), BBC (Fein-Fein-Mittel) oder EBC (Feinst-Fein-Mittel) gebräuchlich sind.

Wie werden Wellpappkartons hergestellt?

Ob Archivkarton oder Versandkarton – eine Verpackung muss sämtlichen Anforderungen des Warenschutzes, des Marketings und der Logistik genügen. Um den richtigen Pappkarton für den jeweiligen Inhalt zu finden, ist FEFCO, der internationale Code für Versandschachteln, sehr hilfreich. Dieser beinhaltet nicht nur eine große Auswahl an Faltkartons, sondern auch viele Beispiele für gestanzte Verpackungen wie den Stülpdeckelkarton. Weltweit genormte Kartonvarianten wie Faltschachteln nach FEFCO-Typ 02 und Deckelschachteln nach FEFCO-Typ 03 erleichtern die Rationalisierung des Verpackungsprozesses und spielen daher eine wesentliche Rolle bei klassischen Transportverpackungen.
Für die Herstellung neuer Verpackungslösungen aus Wellpappe bedarf es der sorgfältigen Planung des Schnittmusters, bei der das Verhalten des Kartons beim Falten, Knicken, Reißen und Belasten in Bezug auf Festigkeit und Geometrie zu berücksichtigen ist. Anschließend wird das Schnittmuster auf die Pappe übertragen und ein Prototyp angefertigt, der verschiedensten Prüfverfahren unterzogen wird. Werden diese bestanden, kann die Verpackung in Produktion gehen.
Je nach Verpackungsart kommen unterschiedliche Produktionsanlagen zum Einsatz. Der Faltkarton, der ungefähr die Hälfte aller hergestellten Wellpappenverpackungen ausmacht, wird auf sogenannten Inline-Maschinen gefertigt. Diese erledigen sämtliche Bearbeitungsschritte – Zuschnitt, Rillen, Schlitzen, Falten, Kleben und Bedrucken – in einem Arbeitsgang. Bei gestanzten Verpackungen werden Teile des Wellpappenzuschnitts ausgestanzt, um eine bestimmte Verpackungsform zu realisieren. Das Stanzen und Drucken erfolgen in einem Arbeitsgang auf Druck-Stanzautomaten.

Umweltfreundlich durch natürliche Materialien und hohe Recyclingquote

Wellpappenverpackungen beruhen auf einer natürlichen Rohstoffbasis. In Deutschland kommen bei der Wellpappenproduktion rund 80 Prozent Recyclingmaterial zum Einsatz. Die übrigen 20 Prozent sind Frischfasern aus Zellstoff, der wiederum aus Holz gewonnen wird. Alle hierzulande hergestellten Wellpappenrohpapiere werden überwiegend aus Altpapier gefertigt und dürfen damit zu Recht die Bezeichnung „Recyclingpapier“ tragen. Selbst der Leim besteht aus nachwachsenden Rohstoffen.
In Deutschland werden nicht mehr benötigte Wellpappenerzeugnisse nahezu vollständig wiederverwertet. Nur ein geringer Teil davon stammt aus privaten Haushalten, die gebrauchte Verpackungen über die Altpapiertonne entsorgen. Die weitaus größere Menge fällt im Einzelhandel und in Industriebetrieben an. Dort wird der nicht mehr benötigte Wellkarton gesammelt, bei Bedarf platzsparend gepresst und von einem Entsorgungsunternehmen abgeholt. Über dieses gelangen die Verpackungsreste in die Papierfabriken, die daraus unter anderem wieder Rohpapier für die Wellpappenproduktion herstellen.
Da gebrauchte Wellpappe wie auch das übrige Altpapier ein gefragter Rohstoff für die Papierindustrie ist, funktioniert der geschlossene Stoffkreislauf nach marktwirtschaftlichen Prinzipien. Das Recyclingsystem RESY stellt die stoffliche Wiederverwertung sämtlicher mit dem RESY-Symbol markierter Verpackungen aus Papier, Karton und Wellpappe sicher. Hinter RESY steht ein Bündnis aus Wellpappenherstellern, Produzenten von Wellpappenrohpapier und Altpapierentsorgern. Das RESY-Zeichen bestätigt, dass entsprechend gekennzeichnetes Material recyclingfähig ist und von RESY-Partnern verwertet wird.
Seit 2009 gibt es zusätzlich das Öko-Signet des Verbandes der Wellpappenindustrie e. V., das auf die positiven ökologischen Eigenschaften dieses Werkstoffs hinweist.

Kartons nach Maß – Wellpappenverpackungen nach Ihren Vorgaben bei Kartonfritze

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