Kartonverpackungen unter der Lupe
Die papierbasierte Verpackung blickt auf eine lange Geschichte zurück, die mehrere Jahrhunderte umspannt. Die Kartonverpackung selbst reicht bis zum Anfang des 19. Jahrhunderts zurück. 100 Jahre später entwarf John Van Wormer den ersten Milchkarton in Form einer Papierflasche. Als nächstes kamen die von den Jagenberg Werken entwickelten Perga-Verpackungen – sie sind der Ursprung des heutigen Verpackungsgeschäfts von SIG. Alle diese Kartonvarianten bestanden aus paraffinbeschichteter Pappe, um einem Auslaufen vorzubeugen.
Getränkekartons haben seitdem eine lange Entwicklung durchgemacht, um das hohe Niveau an Lebensmittelsicherheit und Haltbarkeit bieten zu können, das für uns heute selbstverständlich ist. All diese Vorzüge haben wir Schutzschichten aus unterschiedlichen Materialien, zu denen auch Karton gehört, zu verdanken. Flüssigkarton (LPB) macht dabei rund 70 bis 80% des Gesamtgewichts einer Getränkeverpackung aus und ist für ihre Steifigkeit entscheidend.
Das Material
Bei Karton handelt es sich, einfach gesagt, um Papier mit einem Flächengewicht von mehr als 150 g/m2. Karton kann sowohl ein- als auch mehrlagig hergestellt werden und ist leicht, stabil und einfach zu falten, was ihn zu einem sehr gefragten Verpackungsmaterial macht. Bei modernem Flüssigkarton handelt es sich um mehrlagigen Karton aus Frischfasern, der oftmals zusätzlich beschichtet ist, um eine gut bedruckbare Oberfläche zu erzielen.
Der Prozess
Die Wissenschaft der Papierherstellung kann bis zur Han-Dynastie im alten China zurückverfolgt werden, wo das erste Blatt Papier durch Sieben, Pressen und Trocknen einer Mischung aus den Fasern des Maulbeerbaums und Wasser entstand. Bezeichnenderweise ist dieser Prozess über die Jahrhunderte hinweg in seinen Grundzügen bis heute ähnlich. Der Prozess der Papierherstellung beginnt heutzutage mit kurzen Baumstämmen, Hackschnitzeln oder sogar recyceltem Papier.
Für Flüssigkarton werden ausschließlich Hackschnitzel aus Primärholz verwendet. In der Zellstoffanlage werden die Hackschnitzel im Rahmen eines chemischen Kochvorgangs oder durch thermo-mechanische Aufbereitung zu einer breiähnlichen Konsistenz verarbeitet und können auf Wunsch im Anschluss gebleicht werden. Die Fasern werden dann gewaschen und veredelt, bevor ihr Weg in die Kartonmaschine führt.
Dort gelangt die Wasser-Zellstoff-Mischung im nächsten Schritt auf eine Siebpartie. Das Wasser läuft durch das Sieb ab und hinterlässt eine feuchte Lage Holzfasern, die das Sieb bedeckt. Moderne Maschinen kombinieren mehrere dieser Lagen, um mehrlagige Papierbahnen herzustellen, die dann die entsprechenden Maschinenabschnitte durchlaufen, in denen das Wasser durch Pressen und Trocknen entfernt wird. Im Anschluss wird die Oberfläche dieser Papierbahn in der Regel mit einer Tonschicht bedeckt. Im nachfolgenden Aufroll- und Wickelprozess werden die großen Papierrollen in kleinere Flüssigkartonrollen zerteilt.
Diese Flüssigkartonrollen werden dann zur Herstellung von Getränkekartons weiterverarbeitet. Bei SIG werden in einer Extrusionsanlage zusätzliche Versiegelungs- und Barriereschichten hinzugefügt, bevor sie bedruckt und auf Kartonhülsen gewickelt werden.
Die einzelnen Typen
Karton ist ein sehr vielseitiges Material, das zur Verpackung einer Vielzahl von Produkten zum Einsatz kommt. Er ist in verschiedenen Qualitäten erhältlich, von denen jede ihre einzigartigen Eigenschaften hat. Gebleichter Zellstoffkarton (SBS) hat eine tonbeschichtete Oberfläche und wird bevorzugt für Lebensmittel- und Getränkeverpackungen verwendet; ungebleichtes Kraftpapier (CUK) ist das Standardmaterial für die Schwerverpackung und beschichtete Recyclingpappe wird wiederum hauptsächlich für Non-Food-Artikel und Trockenprodukte wie Nudeln oder Kuchenmischungen verwendet.
Vom Rohstoff zum Endprodukt
Bei Hackschnitzeln, dem zur Kartonherstellung für Flüssigkarton verwendeten Primärrohstoff, handelt es sich um eine erneuerbare Ressource – das wird in erster Linie durch Organisationen wie den Forest Stewardship Council™ (FSC™) sichergestellt, die sich für eine nachhaltige Forstwirtschaft einsetzen. Karton besteht zu einem großen Anteil aus langen Zellulosefasern und gilt daher als hochwertiges Material im Recyclingstrom. Wenn es als Verpackung eingesetzt wird, verringert dieses Material dank seines leichten Gewichts auch den CO2-Fußabdruck von Transport und Lagerung. Bei SIG verwenden wir nicht nur FSC™-zertifizierte Pappe (FSC-C020428) für unseren Flüssigkarton, sondern setzen uns im Rahmen unterschiedlicher Initiativen auch für die Steigerung der Recyclingquote ein.
Mit Innovation die Nase vorn
Kartonanbieter setzen auf Innovation, indem sie die Steifigkeit des Flüssigkartons mithilfe hochmoderner Technologien wie den Mehrschichtaufbau, unterschiedliche Faserarten und den Einsatz von mikrofibrillierter Zellulose (MFC) weiter optimieren. Dank dieser Optimierung lässt sich der Rohstoffverbrauch herabsetzen, ohne dabei die technischen Eigenschaften des Flüssigkartons zu beeinträchtigen.
Im nächsten Teil unserer Artikelreihe befassen wir uns mit einem der umstrittensten Verpackungsmaterialien der Geschichte – Plastik. Lassen Sie sich die nächste Ausgabe unserer Artikelreihe „Verpackungsmaterial: Eine Analyse“ nicht entgehen oder abonnieren Sie am besten gleich unseren exklusiven zweiwöchentlichen Newsletter, um alle Beiträge direkt per E-Mail zu erhalten.
- Juni 08, 2023