Papiersackherstellung

Starke Klebstoffe für reißfeste Säcke von Jowat

Papiersäcke sind aus den Produktionsprozessen der Schüttguthersteller nicht wegzudenken. (Foto: Jowat)

 

Moderne Papiersäcke bestehen zumeist aus einem mehrlagigen Aufbau aus Papierbahnen oder einer Kombination mit Kunststofffolien und sind in Material und Geometrie auf die Füllgüter und deren nachgelagerte Verarbeitungsprozesse abgestimmt. „Der Papiersack ist ein nach wie vor kostengünstiges und funktionales Packmittel und viele Massengüter werden aufgrund ihrer rieselfähigen Form vorzugsweise darin verpackt und transportiert“, sagt Paul Diakonow, Produktmanager im Branchenmanagement Papier/Verpackung, Jowat AG. Die Herstellung erfolgt mit sehr schnell laufenden, hochkomplexen Fertigungsanlagen. Damit alles optimal zusammenhält, sind Klebstoffe wichtige Qualitätsgaranten.

Die Hauptaufgabe des Papiersacks ist – wie bei jedem anderen Verpackungsmaterial – der sichere Transport und der Schutz des Inhalts vor äußeren Einflüssen. Sowohl durch den speziellen Aufbau des Materialverbundes als auch durch die Wahl des Klebstoffes und der Applikationstechnologie kann auf die besonderen Eigenschaften und Anforderungen des zu verpackenden Schüttgutes reagiert werden. Die Säcke bestehen zum Schutz vor mechanischer Belastung und Feuchtigkeit meist aus einem mehrlagigen Verbund: Papier/Papier (häufig Kraftliner), Papier/HDPE- beziehungsweise LDPE-Folien oder auch Papier/Aluminiumfolien. Sie schützen sensible Güter, wie beispielsweise Mörtel und Zement, die bei Kontakt mit Luftfeuchtigkeit schnell verblocken und unbrauchbar werden können und ermöglichen längere Lagerzeiten.

Mit speziell entwickelten Dispersionsklebstoffen –„peelbare Klebung“ – ist eine relativ faserrissfreie Trennung des Papier-/Kunststoffverbundes gegeben, wie sie zum Beispiel bei der Nahrungsmittelrohstoffweiterverarbeitung erforderlich ist, um den Hygieneanforderungen zu entsprechen. Lebensmittel wie Mehl und Zucker werden ebenfalls in Papiersäcke abgepackt. Neben der eigentlichen Aufgabe, der Klebung der verwendeten Verpackungsmaterialien, müssen die eingesetzten Klebstoffe daher zudem die entsprechenden lebensmittelrechtlichen gesetzlichen Anforderungen erfüllen.

Klebstofftypen und -anwendungen bei der Papiersackklebung
Säcke werden üblicherweise bei Verpackungsmittelherstellern vorproduziert und gelangen von dort über den Abfüller zum Verbraucher. „Bei einem typischen Papiersack erfolgen je nach Ausführung mehrere Klebungen: die Längsnaht, die Querklebung, die Bodenklebung, die Ventileinklebung und der siegelbare Ventilverschluss“, erklärt Diakonow. Für diese Aufgabenstellungen kommen unterschiedliche Klebstoffe zum Einsatz. Für Papier/Papier werden in der Regel Stärkeklebstoffe genutzt. Papier/HDPE- beziehungsweise LDPE-Folien werden mit wässrigen Dispersionen geklebt.

Für die Kombination Papier/Kunststoff ist die gleichzeitige Verwendung von Dispersions- als auch Schmelzklebstoffen kennzeichnend, wobei es sich hier um zwei völlig unterschiedliche Klebstoffsysteme handelt. Diakonow hat dafür Beispiele parat, die einen Einblick in die zahlreichen Anwendungen mit besonderen Ansprüchen rund um Produktion und Abfüllung, Lager und Transport, Recht und Recycling geben.

  • Dispersionen sind in Wasser dispergierte Polymere mit einem Feststoffgehalt von etwa 40 bis 60 Prozent. Im Bereich der Papiersackherstellung setzen Jowat-Kunden bevorzugt Jowacoll-Dispersionen für die Querklebung mit Tupfer- und Düsenauftragssystemen ein. Die Anforderungen an diese Klebstoffe sind eine gute Haftung zu den verwendeten Papier- und Kunststofffolien, gute Maschinenlaufeigenschaften sowie eine einfache Reinigung. Speziell entwickelte Dispersionsklebstoffe der Jowacoll-Produktreihe ermöglichen eine sichere und dauerhafte Klebung. Für Einsätze im Lebensmittelbereich stehen Klebstoffe mit den entsprechenden Zulassungen zur Verfügung.
  • Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts,  haben 100 Prozent Festkörperanteil, sind bei Raumtemperatur daher fest und müssen bei hohen  Temperaturen aufgeschmolzen und appliziert werden. Insbesondere bei schwierig zu klebenden Substraten wie zum Beispiel der Folie/Folie-Verbundklebung und wenn eine hohe Anfangsfestigkeit gefordert ist, werden diese Klebstoffe bevorzugt eingesetzt. Ein weiteres Spezialgebiet für die Hotmelt-Anwendung ist die siegelfähige, aber blockfreie Ausrüstung des Sackverschlusses.

Kleben im Produktionsprozess
Bei der Herstellung von Papiersäcken werden zuerst flache Papier- und PE-Bahnen, von der Rollenabwicklung kommend, zusammengeführt und zu einem Schlauch geformt. Die PE-Bahn bildet dabei das Sack-Inlay, das mittels Dispersionsklebstoffpunkten an der Papierbahn befestigt wird. So wird eine Fixierung des Inlays während der Produktion und die Dichtigkeit des Sackes bei der Abfüllung sichergestellt. Zudem muss die Fixierung direkt im Anschluss bei dem Zuschnitt der Schlauchabschnitte den sehr schnell laufenden Fertigungsprozessen standhalten und eine störungsfreie und sichere Weiterverarbeitung ermöglichen.

Im nächsten Produktionsschritt erfolgt die Bodenfaltung. „Bei Papiersäcken ist sowohl der ein- als auch der beidseitig angebrachte Boden typisch“, so Diakonow. Die Sackböden werden mit einer weiteren Papierlage verstärkt, um die Belastbarkeit des Materialverbundes an dieser Stelle zu erhöhen. Im Zuge der Bodenfaltung werden auch Ventile eingearbeitet, die später für die reibungslose Befüllung und den Verschluss der Säcke sorgen werden. Als Verschluss können Ventile mit einer zuvor applizierten Heißsiegelbeschichtung eingesetzt werden. Durch den entstehenden Innendruck während der Befüllung des Sackes wird das Ventil zunächst mechanisch verschlossen und eine anschließende Wärmeaktivierung der Heißsiegelbeschichtung sorgt für einen dauerhaft hochdichten Sackverschluss.

Ein Papiersack ist innerhalb von Sekundenbruchteilen gefertigt. Modere Produktionsanlagen sind in der Lage, bis zu 360 Säcke in der Minute zu produzieren. Für die Klebstoffe bedeutet das: hohe Anfangsfestigkeit und somit schnelles Abbinden innerhalb eines prozessbedingten Zeitfensters. Die bei der Fertigung von Papiersäcken zum Einsatz kommenden Klebstoffe von Jowat sind für diese Hochgeschwindigkeitsprozesse entwickelt. „Unsere Klebstoffe lassen sich sehr gut auftragen, dadurch können Verunreinigungen in den Maschinen oder auf den Substraten minimiert werden“, so Diakonow. „Gleichzeitig  reduziert dies Wartungs- und Instandhaltungskosten sowie den Produktionsausschuss und maximiert somit die Effizienz.“

Über die Firma
Jowat SE
Detmold
Newsletter

Das Neueste von
neue verpackung direkt in Ihren Posteingang!