Ziel der Entwicklung

Das Hauptqualitätskriterium an Faltschachtelkarton (FSK) stellt die Steifigkeit stellt dar, welche in erster Linie über die Zusammensetzung bzw. Behandlung der Karton-Einlage gesteuert werden muss. Diese Lage wird in Mitteleuropa in aller Regel aus einem hohen Anteil gemischter Altpapiere (Sorte 1.02) hergestellt. Nachteilig für diesen Rohstoff ist das niedrige spezifische Volumen gegenüber einem im Frischfaserkarton eingearbeiteten Holzschliff. Es ist also zwingend, kostengünstige Alternativen zu finden, die dem Sekundärfaserstoff für die Einlage Eigenschaften verleihen, die ihn qualitativ aufwerten und sowohl das spezifische Volumen als auch den E-Modul erhöhen, um für den bestimmungsgemäßen Gebrauch vergleichbare bzw. bessere Biegesteifigkeiten als beim Einsatz von Primärfaserstoffen zu erzielen.
Das Forschungsvorhaben zielte deshalb auf die Entwicklung eines Kartons mit verbesserten Produkteigenschaften ab, insbesondere hinsichtlich eines verbesserten spezifischen Volumens und Spannungs-Dehnungs-Verhaltens. Diese Eigenschaften sollten auf Basis kostengünstiger Funktionsadditive in der Kartoneinlage sowie durch Anwendung einer neuen Stoffaufbereitungstechnologie die Nachteile der Verwendung von Sekundärfaserstoffen ausgleichen und zu einer höheren Steifigkeiten führen.

Vorteile und Lösungen

Die Ergebnisse zeigten, dass die Festigkeiten der Karton-Schonlage bzw. der Karton-Einlage durch den Zusatz von kationischen Getreidemehlen um bis zu 30 Prozent gesteigert werden können. Beim zusätzlichen Einsatz von Kleiefraktionen in der Einlage, die als Abstandshalter zwischen den Fasern das spezifische Volumen und die Steifigkeit erhöhen sollten, wurde dieser Festigkeitsgewinn jedoch wieder aufgebraucht. Eine Verbesserung der Biegesteifigkeit um bis zu etwa 25 Prozent wurde erreicht, indem der Einlage 5 Prozent einer ungemahlenen kationisierten Roggenkleie zugesetzt wurden.

Zielgruppe und Zielmarkt

Angesichts steigender Rohstoffpreise und sinkender Erlöse muss auch weiterhin nach Möglichkeiten gesucht werden, den FSK gegenüber den hochwertigen Wellpappensorten einen Markt zu sichern. Ein geeigneterer Rohstoff als Kleie für die Ausbildung höherer spezifischer Volumina bzw. Biegesteifigkeiten bietet sich in der Verwendung von mechanisch aufbereiteten Strohbestandteilen (Halme) an.
Die PTS bietet interessierten Herstellern von Maschinenkarton an, die Optimierung bei bestehenden oder bei der Entwicklung neuer Kartonqualitäten auf der Grundlage strohbasierter volumenfördernder Additive vorzunehmen bzw. die dazu erforderlichen Arbeiten zu begleiten.