Kantenstauchtest (ECT) von Wellpappe
Erfordernis
Einführung
Während der Wochen der Ausgangssperre aufgrund von COVID-19 kam es zu einem Anstieg der Hauslieferungen. Selbst E-Commerce-Giganten hatten Mühe, die Nachfrage zu erfüllen und stellten ganze Heerscharen neuer Mitarbeiter ein. Das Klopfen an der Tür zu hören, um ein Paket in Empfang zu nehmen, vermittelt vielen ein kleines Gefühl von Normalität und Freude. Und es ist der bescheidene Karton, der die flächendeckende Verteilung von Waren ordentlich und sicher ermöglicht. Über die Lieferung an Privathaushalte hinaus wird Karton auch im öffentlichen Gesundheitswesen eingesetzt, um Massenlieferungen lebenswichtiger medizinischer Geräte zu ermöglichen.
Die moderne Produktion und der Versand haben sich drastisch verändert, und die Testmethoden, mit denen wir die Festigkeit von Verpackungen messen, haben sich dementsprechend geändert. Heutzutage werden viele Waren in Kartons auf Paletten von einem Unternehmen zum anderen (B2B) versandt. Die Prüfung der Stapelfestigkeit der Randwände eines Kartons ist das sinnvollste und zuverlässigste Maß dafür, wie gut der Karton während des Transports seine Form unter dem vertikalen Gewicht behält.
Testmethoden
Viele Jahre lang war der Mullen-Bersttest der wichtigste Industriestandard für die Klassifizierung von Wellpappeverpackungen. Er erforderte ein Mindestgewicht der Kartonbasis. Da jedoch bei der Herstellung von Wellpappe heute mehr Recyclingmaterial verwendet wird, stellte sich heraus, dass Recyclingkarton mit demselben Gewicht beim Mullen-Bersttest nicht immer so gut abschnitt. Und das, obwohl diese Kartons aus „Recyclingkarton“ immer noch eine sehr gute Druck- und Beschädigungsbeständigkeit aufwiesen, wie der Edge Crush Test (ECT) zeigte.
Der Mullen-Bersttest misst die Kraft, die zum Durchstechen der Oberfläche von Wellpappe erforderlich ist, und wird in Pfund pro Quadratzoll (psi) angegeben. Die Wellpappe wird dementsprechend bewertet, z. B. mit #275. Daher wurde dieser Test von Unternehmen bevorzugt, die schwere, unförmige Inhalte haben, die geschützt werden müssen, wobei die Wellpappe nicht nach außen platzen darf. Für Unternehmen, die lediglich das maximale Gewicht wissen möchten, das eine Schachtel aushält, ist die allgemeine Stapelfestigkeit jedoch von größter Bedeutung. Hier kommt der Kantenstauchtest zum Einsatz, der heutzutage der gebräuchlichste Test ist.
ECT ist ein Maß für die Druckfestigkeit von Wellpappe an den Kanten. Sie wird gemessen, indem ein vordefinierter Abschnitt der Wellpappe an seiner Kante zwischen zwei starren Platten zusammengedrückt wird. Diese Kompression erfolgt senkrecht zur Richtung der Wellen, bis die Wellpappe nachgibt und eine Spitzenlast erreicht ist. Diese Last wird als Kraft pro Breiteneinheit (lb/in, kN/m usw.) angegeben. Wenn sie als ECT-Wert angegeben wird (z. B. 44 ECT), bezieht sich dies auf einen Mindestfestigkeitswert und entspricht Pfund pro Zoll Breite (lb/in). Da die Kanten und Ecken einer Schachtel hauptsächlich für die Aufnahme der Last verantwortlich sind, liefert sie ein gutes Bild der Materialfestigkeit, sodass Kartonhersteller Qualitätskontrollen durchführen und Schachtelhersteller die am besten geeigneten Materialien und Verfahren zur Herstellung ihrer Schutzverpackungen auswählen können.
Eine ordnungsgemäß mit ECT-zertifizierte Wellpappe bietet die gleiche Festigkeit wie eine mit Mullen Burst-zertifizierte Wellpappe, benötigt aber normalerweise weniger Material. Weniger Rohstoffe, also ein geringerer Energiebedarf und weniger Umweltverschmutzung, sind Merkmale, die mit ordnungsgemäß dimensionierten ECT-zertifizierten Kartons verbunden sind, die immer mehr recycelte Materialien enthalten.
Lösung
Normen
Es gibt eine Reihe internationaler Normen verschiedener Normungsinstitutionen, die sich mit der Messung der Stauchkraft mittels Edge Crush Test befassen.
In verschiedenen Teilen der Welt werden unterschiedliche Methoden verwendet. Diese lassen sich wie folgt in drei Gruppen einteilen:
a) Verfahren, bei denen ein sorgfältig ausgeschnittenes rechteckiges Teststück ohne besondere Behandlung oder Veränderung getestet wird (z. B. ISO 3037 „Wellpappe – Bestimmung der Kantenstauchfestigkeit – Verfahren mit ungewachster Kante“).
b) Solche, bei denen die Kanten des Probekörpers, auf die die Kraft einwirkt, gewachst sind, um eine Beeinflussung des Prüfergebnisses durch „Kanteneffekte“ zu verhindern (z. B. ISO 13821 „Wellpappe – Bestimmung der Kantenstauchfestigkeit – Verfahren mit gewachsten Kanten“).
c) Verfahren, bei denen die Kanten des Prüfstücks nicht gewachst sind, die Form des Prüfstücks jedoch so beschaffen ist, dass die Länge an einem Punkt in der Mitte zwischen den belasteten Kanten erheblich reduziert ist, um den Fehler abseits dieser Kanten zu verursachen. (z. B. FEFCO 8, TAPPI T838 und TAPPI T839)
Test Ausrüstung
Mecmesin hat sowohl mit Herstellern als auch mit Anwendern von Wellpappe zusammengearbeitet, um kostengünstige und benutzerfreundliche ECT-Testsysteme bereitzustellen.
Ein softwaregesteuerter Druckprüfer mit starrer Lastsäule und Präzisionslastmesszelle ist mit rechteckigen Platten ausgestattet. Zwei freistehende Führungsblöcke dienen zur Unterstützung der gewellten Prüfprobe und halten sie so parallel zu den Platten. Das Testprogramm steuert den Prüfer so, dass er mit konstanter Geschwindigkeit absinkt, bis eine festgelegte Last erreicht ist. An diesem Punkt können die Führungsblöcke entfernt werden. Der Prüfer fährt dann weiter, bis die Wellpappe zusammenbricht. Die Software berechnet automatisch den Wert für die Kantenstauchfestigkeit in der gewünschten Maßeinheit (lb/in, N/mm).
Tischmodelle der ECT-Kompressionsprüfgeräte sind in den Kapazitäten 2,5 kN – 10 kN erhältlich, abhängig von der zu prüfenden Plattenart.
