Wellpappe ist in Deutschland eines der beliebtesten Verpackungsmaterialien – ihr Marktanteil beträgt aktuell über 67 Prozent. Kein Wunder, denn Wellpappe ist leicht und gleichzeitig stabil durch die spezielle Leichtbaukonstruktion. Doch wie steht es um die Nässeresistenz von Wellpappe und wie lässt sich diese Eigenschaft weiter verbessern. Wir bieten dir einen Überblick.

Für welche Branchen und Produkte spielt Nässeresistenz eine Rolle?

Kaum ein Unternehmen lässt seine Produkte im Regen stehen – warum sollten Verpackungen also aus nässeresistenten Materialien bestehen? Der Grund liegt hier meist in der Luftfeuchtigkeit, die entweder gewollt oder unbeabsichtigt auf die Produkte einwirkt. Stark betroffen sind die folgenden Branchen:

• Frische und gekühlte Produkte: Um gefrorene und gekühlte Lebensmittel frisch zu halten, ist eine hohe Luftfeuchtigkeit ideal. In Tiefkühlhäusern empfehlen Experten deshalb, die Luftfeuchte auf bis zu 95 Prozent zu steigern.

  Obst und Gemüse bleibt bei zwei Grad Celsius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80 Prozent besonders lange frisch. Das Problem: Pappkartons und -verpackungen vertragen die hohe Luftfeuchtigkeit weniger gut, weil sie Nässe wie ein Schwamm aus der Umgebung aufsaugen.

• Längere Lagerzeiten: Gut lagerfähige Produkte (zum Beispiel aus Kunststoff oder Glas) lassen sich auch über längere Perioden in nicht klimatisierten Lagerhäusern aufbewahren. Diese Praxis ist manchmal nötig, wenn Saisonware bis zum nächsten Jahr eingelagert werden muss. Schwierig: Die Kartons können eine Lagerperiode in der nass-kalten Jahreszeit weniger gut verkraften als manch ein Kunststoffprodukt, wenn sie nicht aus nässeresistenter Wellpappe bestehen.

• Exportwirtschaft beziehungsweise Überseetransporte: Wer Waren per Schiffscontainer verschickt, muss unbedingt auf nässeresistente Verpackungen achten. Zwar schützt der Container das Frachtgut gegen Regen und Spritzwasser, jedoch nicht vor den klimatischen Extrembedingungen, die auf See herrschen.

Kommt es zu hohen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht, kann sich im Container Kondenswasser bilden, das von der Decke auf die Fracht tropft. Wenn Kartons aus Wellpappe hier nicht nässeresistent sind, können feuchte Kartons durch das Gewicht der Stapel eingedrückt werden und im schlimmsten Fall aufreißen.

Unser Blog bietet dir noch mehr Informationen zu belastbaren, widerstandsfähigen und dabei nachhaltigen Verpackungen!

Pappe als hygroskopisches Material

Zellstoff, der Grundstoff von Wellpappe, hat hygroskopische Eigenschaften. Das bedeutet, die Fasern nehmen Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft auf oder geben Feuchtigkeit an die Umgebungsluft ab, bis ein Gleichgewicht vorliegt.

In feuchteren Umgebungen speichert Pappe zudem mehr Wasser und verliert an Steifigkeit.

Das Phänomen kennst du sicher aus dem Alltagsversuch: Ein feuchtes beziehungsweise nasses Papier lässt sich nicht mehr zu stabilen Konstruktionen falten und wesentlich leichter zerreißen als ein trockenes Blatt.

Unter welchen Bedingungen testet man die Eigenschaften von Wellpappe?

Papier, Karton und Pappe werden unter klimatischen Normbedingungen getestet, damit die Ergebnisse vergleichbar sind. Konkret müssen in der Umgebung eine Temperatur von 23 Grad Celsius sowie eine Luftfeuchte von 50 Prozent herrschen.

Diese Bedingungen gelten international – auch in tropischen Gebieten. Während Pappe höhere Temperaturen problemlos toleriert, erzeugen Abweichungen in der Luftfeuchtigkeit schnell Probleme in der Verarbeitung. Die Pappe fängt an sich zu dehnen, wölbt sich und bildet Verwerfungen.

Ist die Nässeresistenz abhängig von der Welle?

Generell sind die Stabilität und Belastbarkeit von Wellpappe abhängig von der Welle, genauer: von der Anzahl der Wellen.

Welche Arten von Wellpappe gibt es?

Um Wellpappe zu erzeugen, macht sich die Industrie die hygroskopischen Eigenschaften von Papier zunutze. Eine glatte Papierbahn wird Feuchtigkeit und hohen Temperaturen ausgesetzt, um sie über geriffelte Walzen zu einer Wellenbahn zu formen.

Dabei entstehen Wellen von 0,3 mm Höhe und 1,3 mm Länge (Grafikwelle) bis zu 5 mm Höhe und 10 mm Länge (Kaiserwelle). Fachleute sprechen bei der Länge einer Welle übrigens von der „Wellenteilung“. In Kombination mit einer glatten Deckschicht entstehen dann verschiedene Typen von Wellpappe:

1. Simplex (einlagige Wellpappe): Hier umschließen die glatte Innen- und Außendecke eine Wellenbahn.
2. Duplex (zweilagige Wellpappe): Eine glatte Außen- und Innendecke umgeben zwei Wellenbahnen, die durch eine glatte Zwischendecke getrennt sind. Die Wellenbahnen können dabei in Wellenhöhe und Wellenteilung von derselben Wellenart sein oder zwei unterschiedliche Wellenarten, zum Beispiel Fein- und Mittelwelle
3. Triplex (dreilagige Wellpappe): Hier schließen die glatte Außen- und Innendecke drei Wellenbahnen ein, die ihrerseits durch zwei glatte Zwischendecken getrennt werden. Auch hier sind Kombinationen verschiedener Wellenarten häufig, zum Beispiel Grobwelle – Mittelwelle – Grobwelle.

Welcher Wellpappen-Typ ist besonders stabil?

Neben dem eingesetzten Leim und dem verwendeten Papier entscheidet die Konstruktionsweise über die Stabilität und Nassfestigkeit einer Wellpappe. Generell gilt:

Je höher die Welle, desto mehr Gewicht kann der Karton tragen. Je mehr Wellenlagen verarbeitet wurden, desto höher kann die Flächenbelastung steigen. Eine einlagige Wellpappe mit 1,5 mm Mikrowelle hält dabei 10 kg Flächenlast stand, während eine zweilagige Pappe aus Feinwelle (3 mm) und Grobwelle (4 mm) bis zu 40 kg Flächenlast aushält.

Besonders stabil sind dreilagige Wellpappen, die deshalb im Überseetransport und sogar zum Bau von Möbeln verwendet werden.

Wie misst man die Stabilität von Wellpappe?

Hier sind drei Eigenschaften maßgeblich:

1. Die Berstfestigkeit

   Hierfür wird Wellpappe in eine kreisförmige Halterung eingespannt und einem gleichmäßig ansteigenden Druck ausgesetzt. Wie viel Kraft nötig ist, um die Pappe zum Bersten zu bringen, wird in Kilopascal (kPa) angegeben.

2. Die Durchstoßarbeit

   Hierbei durchstößt ein genormter pyramidenförmiger Körper eine eingespannte Lage Wellpappe. Wie viel Kraft zum Durchstoßen nötig ist, wird in Joule (J) gemessen.

3. Der Kantenstauchwiderstand

   Diese Einheit gibt an, wie viel Kraft es braucht, um eine Lage Wellpappe einzudrücken, wenn die Kraft im 90-Grad-Winkel auf die Pappschicht trifft. Die Angabe in Kilonewton pro Meter (Kn/m) verrät, wie gut sich Verpackungen aus der betreffenden Wellpappe übereinanderstapeln lassen.

Nassfeste Wellpappe – Was ist das und was bringt es?

Regen, hohe Luftfeuchtigkeit, Kondenswasserbildung im Schiffscontainer – auf dem Transportweg sind Kartons aus Wellpappe oft extremen Umweltbedingungen ausgesetzt. Damit sie ihre Stabilität behalten, sich nicht verformen oder sogar in ihre Einzellagen trennen, sollten sie idealerweise aus nassfester Wellpappe bestehen.

Nassfest – was bedeutet das?

Nassfest ist eine Wellpappe dann, wenn sich durch eine nassfeste Verleimung der Schichten und/oder den Einsatz von nassfesten Papieren der Karton auch nach 24-stündiger Wässerung nicht auflöst.

Du willst mehr über die Nassfestigkeit und Belastbarkeit unserer Produkte wissen? Kontaktiere uns einfach, wir freuen uns auf deine Anfrage.

Wie wird Pappe nassfest gemacht?

Um Wellpappe gegen den Einfluss von Feuchtigkeit zu wappnen, hat die Papierindustrie zwei Stellschrauben zur Verfügung:

1. Die Verleimung

   Glatte Deckbahnen und Wellenbahnen werden in der Herstellung von Wellpappe mit Stärkeleim auf der Basis von Weizen-, Mais- oder Kartoffelstärke verklebt. Dabei wird der Leim auf die Wellenbahn aufgetragen und unter Wärmeeinwirkung zunächst auf die Innendecke und dann auf die Außendecke geklebt.

   Der Leim erhält durch den Zusatz von Additiven (Harzen und alkalischen Mitteln) wasserfeste Eigenschaften. So lösen sich die einzelnen Papierbahnen der Wellpappe auch bei feuchten Umweltbedingungen nicht voneinander.

2. Das Papier

   Je belastbarer die Papiersorte ist, aus der die einzelnen Lagen der Wellpappe bestehen, desto belastbarer und nassfester ist schlussendlich die Verpackung.

   Generell werden die Wellenbahnen immer aus Recyclingpapier gefertigt, das mit seinen kürzeren Zellstofffasern weniger reißfest und widerstandsfähig ist als Frischfaserpapier.

Nassfeste Papiere sind im Recycling nicht ganz einfach zu verwerten, weil sie sich unter Wasserzusatz nicht auflösen lassen. Damit auch sie als Altpapier verwertet werden können, sollten sie dem Recyclingprozess nur in kleinen Fraktionen beigemischt werden und nicht übermäßig verschmutzt sein.

Bei den Deckenlagen kommt es dagegen auf die Qualitätsstufe an: Sie bestehen entweder aus Schrenz (recyceltes Altpapier), Testliner (höherwertiges Recyclingpapier) oder Kraftliner (Papier aus mindestens 80 Prozent Frischfasern).

Bestehen Innen- und Außendecke aus Kraftliner, wird die höchste Stabilität erzielt. Zusätzlich kann Papier eingesetzt werden, dessen Zellstofffasern in der Produktion sogenannte Nassfestmittel (spezielle Harze) zugesetzt wurden.

Möglichkeit der Veredelung durch Folien und Weiteres

Neben einer nassfesten Verleimung und der Verarbeitung von nassfesten Papieren gibt es eine weitere Option, Wellpappe resistenter gegen Feuchtigkeit zu machen: Beschichtungen mit Polyethylen (PE). Die befinden sich entweder auf der Außendecke oder in den Zwischenschichten der Pappe.

Auf der Außendecke birgt die Beschichtung nicht nur den Vorteil, dass sie Wasser abweist, sondern erleichtert auch das Bedrucken der Verpackung. Allerdings haben Kunststoffbeschichtungen auf Papierverpackungen einen deutlichen Nachteil: Sie machen ein reibungsloses Recycling quasi unmöglich. Im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sollten Produzenten und Händler Verpackungen aus nassfest verleimter Wellpappe bevorzugen, die unter bestimmten Bedingungen gut recycelt werden kann.

Schon gewusst?

Wellpappe kann durch Beschichtungen veredelt werden. 

Wellpappe muss nicht immer den natürlich-braunen Look haben – es gibt viele Varianten mit einer Deckschicht aus hochwertigem, weißem Papier. Sie eignen sich besonders gut für farbige Bedruckte Primärverpackungen (einwellig) oder für hochwertig gestaltete Versandverpackungen (zweiwellig).

Fazit: Auch ohne das Prädikat „nassfest“ gehört Wellpappe zu den stabilsten Verpackungslösungen

Von der feinen Grafikwelle bis zur Schwerlastpappe für den Überseetransport und den Möbelbau – wohl kein anderes Material der Verpackungsbranche zeigt sich so vielfältig einsetzbar. Kein Wunder, dass Wellpappe mit über 67 Prozent die meistgewählte Verpackungslösung der Gegenwart darstellt.

Für mehr Stabilität solltest du je nach Bedarf eine mehrlagige Pappe wählen. Wird die Verpackung hoher Luftfeuchtigkeit und Kondenswasser ausgesetzt, sind stabile Papiersorten und eine nassfeste Verleimung unerlässlich. Wichtig für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft: Kombimaterialien aus Wellpappe und Folie erweisen sich in der Praxis als unnötig und erschweren das Recycling.