Maßnahmen zur Verbesserung der Spaltfestigkeit von mehrlagigem Karton

Abstract

Bei der Erzeugung von Karton ist neben den Oberflächeneigenschaften und der Formstabilität die Spaltfestigkeit das wichtigste Qualitätskriterium für die Weiterverarbeitung. Sie stellt die Festigkeit normal zur Blattebene dar und ist vor allem beim Bedrucken von Karton entscheidend. Ausgehend vom Kartonherstellungsprozess wurden in dieser Diplomarbeit Einflüsse auf die Spaltfestigkeit untersucht.<br />Dadurch konnten Maßnahmen zur Verbesserung identifiziert und entsprechende Versuchsserien durchgeführt werden. Die Spaltfestigkeit von mehrlagigem Karton setzt sich aus mehreren Einzelfestigkeiten, wie der Lagenfestigkeit und der internen Spaltfestigkeit jeder Lage, zusammen. Sie wird dabei von der niedrigsten Einzelfestigkeit begrenzt, was bei Frischfaserkarton meist die interne Spaltfestigkeit der Mittellage ist. Aus diesem Grund wurden Versuche zur Verbesserung dieser Mittelschicht durchgeführt. Es wurde dem Standardrohstoff der Mittellage Zellstoff beigemischt, der im Bezug auf die erzielbaren Festigkeiten höherwertige Eigenschaften besitzt. Der Einfluss verschiedener Zellstoffe (Lang- und Kurzfaserzellstoff), mit unterschiedlicher Vorbehandlung und variierenden Anteilen wurde in mehreren Versuchsserien untersucht. Es zeigte sich, dass durch die Zugabe von Zellstoff die Spaltfestigkeit, gemessen am Scott Bond Wert, erheblich verbessert werden konnte. Diese Verbesserung ist allerdings gleichzeitig mit einer Abnahme der spezifischen Dicke verbunden. Dies wiederum vermindert ein anderes entscheidendes Qualitätskriterium, die Biegesteifigkeit.<br />Zusammenfassend ergaben die praktischen Versuche, dass durch eine Zumischung von rund 6% Kurzfaserzellstoff eine Verbesserung der internen Spaltfestigkeit eines mehrlagigen Kartons um 10% erzielt werden kann.<br />Gleichzeitig nimmt das spezifische Volumen um zirka 2% ab. Dieser Verlust ist aufgrund der verbesserten Festigkeit durch andere Maßnahmen, wie zum Beispiel einer geringeren Linienlast und Auftragsmenge beim Oberflächenauftrag von Stärke, verfahrenstechnisch kompensierbar.<br />