Karton ist ein vielseitiger Werkstoff in der heutigen Gesellschaft. Er kommt in mehreren Bereichen zum Einsatz: von Verpackungen wie Pizzakartons bis hin zu Möbeln und Bauwerkstoffen. Wie funktionier tdie Herstellung von Karton? Das erfahren Sie hier.
Wie entstehen Kartons?
Die Kartonherstellung beginnt mit der Gewinnung von Cellulose, dem Hauptbestandteil von Karton. Cellulose entsteht aus Pflanzenfasern. In der Regel aus Holz, Baumwolle oder Jute. Die Pflanzenfasern werden zerkleinert, gebleicht und in eine Art Papiermasse verwandelt.
Entfärbung
Nach dem Bleichen der Pflanzenfasern werden diese weiterverarbeitet. Dieser Prozess erfolgt, um die natürliche Farbe der Fasern zu entfernen und die Papiermasse heller zu machen. Es gibt verschiedene Methoden der Bleiche. Chlorbleiche, Sauerstoffbleiche oder Ozonbleiche zählen dazu. Diese Methoden können Auswirkungen auf die Umwelt haben. Deshalb gibt es Reglements, an die sich Hersteller halten müssen.
Pressung
Nach der Vorbereitung kommt die Papiermasse in dünne Schichten auf ein Förderband. Druck und Hitze, pressen anschließend die Feuchtigkeit heraus. Dieser Prozess nennt sich Pressung und erfolgt in einer Maschine namens Papierpresse. Durch die Pressung wird die Papiermasse zu einem festeren und stärkeren Material, was weiterverarbeitet werden kann.
Walze
Im nächsten Schritt wird die Cellulose Masse auf Rollen gelegt und unter Druck gebracht. Dieser Schritt ist bekannt als Walzen. Dieses Verfahren glättet die Oberfläche und entfernt die letzten Reste an Feuchtigkeit. Die Walzen arbeiten mit unterschiedlichen Temperaturen und Druck, um die gewünschte Dicke und Festigkeit zu erreichen. Die resultierende Papiermasse wird dann in großen Rollen aufgewickelt und zur Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt.
Füllstoffe
In der Kartonherstellung werden Füllstoffe hinzugefügt, um die Festigkeit und die Barriereeigenschaften zu verbessern. Diese Füllstoffe sind oftmals natürlichen oder synthetischen Ursprungs und bestehen zum Beispiel aus Talk, Kaolin oder Calciumcarbonat. Sie werden in der Regel bei niedrigen Dosierungen hinzugefügt und haben keinen signifikanten Einfluss auf die Optik. Einige Füllstoffe haben auch antistatische Eigenschaften. Sie tragen dazu bei, elektrostatische Entladungen zu vermeiden. Diese sind in einigen Anwendungen, wie beim Verpacken von elektronischen Bauteilen, von großer Bedeutung.
Die Herstellung von Recyclingkarton
Eine umweltfreundliche Alternative zur Kartonherstellung aus frischen Pflanzenfasern ist die Verwendung von Altpapier zur Herstellung von Recyclingkarton. Dieser wird durch die Verarbeitung von Altpapier hergestellt. Der Vorteil liegt hier bei der Reduzierung von der Abholzung von Wäldern und dem Einsatz von Chemikalien. Die Kartonherstellung hat sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Umwelt. So kann die Herstellung auch zu erhöhtem Wasserverbrauch und Abfall führen.
Sammeln und Sortieren von Altpapier
Der erste Schritt in der Herstellung von Recyclingkarton ist das Sammeln und Sortieren von Altpapier. Das Altpapier wird in verschiedene Kategorien wie Zeitungen und Pappe eingeteilt. Dadurch wird die richtige Verarbeitung sichergestellt. Es wird auch von anderen Materialien wie Plastik und Metall getrennt. Diese werden entfernt, bevor das Altpapier verarbeitet wird.
Aufbereitung des Altpapiers
Nach der Sortierung des Altpapiers und der Trennung von anderen Materialien folgt die Zerkleinerung. Danach wird das restliche Material im Wasser gelöst und die Papierfasern getrennt. Dieser Prozess wird als Schreddern bezeichnet. Die resultierende Papiermasse wird anschließend gereinigt und gebleicht, um Farben und Druckerschwärze zu entfernen. Abschließend folgen auch hier die Pressung und die Walze.
Wasserverbrauch und Chemikalien
Die Kartonherstellung erfordert große Mengen an Wasser, um die Pflanzenfasern zu reinigen und zu bleichen. Dies kann zu einer Übernutzung von Wasserressourcen führen und dazu beitragen, dass die Wasserqualität in der Umgebung beeinträchtigt wird. Die Verwendung von Chemikalien wie Chlor und Sauerstoffbleiche begünstigt diese Beeinträchtigung und hat ebenfalls negative Auswirkungen auf die Umwelt.
Abfall und Abfallentsorgung
Die Herstellung erzeugt Abfall. Einschließlich der Abfälle aus der Papierherstellung und -verarbeitung, sowie der Abfälle aus der Verpackungsindustrie. Dieser Abfall muss sorgfältig entsorgt werden, um die Umweltbelastung zu minimieren.
Nachhaltigkeit und Umweltfreundliche Technologien
Es gibt jedoch Schritte, die unternommen werden können, um die Auswirkungen der Kartonherstellung auf die Umwelt zu minimieren. Einige Unternehmen setzen umweltfreundliche Technologien wie die Ozonbleiche oder die Verwendung von Wasserkreisläufen ein, um den Wasserverbrauch zu reduzieren. Andere Unternehmen fokussieren sich auf Nachhaltigkeit. Sie setzen FSC-zertifiziertes Holz für die Herstellung ein, um die Abholzung von Wäldern zu reduzieren.
Technologische Entwicklungen
Die Technologien entwickeln sich ständig und haben Auswirkungen auf die Kartonherstellung. Neue Entwicklungen in der Automatisierung ermöglichen es, die Produktion effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Additive Fertigungstechnologien sorgen für neue Formen und Größen, wodurch neue Anwendungen entstehen.
Automatisierungstechnologien ermöglichen es, den Produktionsprozess der Kartonherstellung effizienter zu gestalten. Dies geschieht, indem sie die manuelle Arbeit reduzieren und die Qualität des Produkts verbessern. Auch die Anwendung von Technologien wie Künstlicher Intelligenz ermöglicht es, die Produktion weiter zu optimieren. Dadurch minimieren sich die Umweltauswirkungen.
Additive Fertigungstechnologien
Dazu gehört zum Beispiel die Möglichkeit, in 3D-Formen zu drucken. Das erleichtert die Gestaltung von Verpackungen und Produkten. Diese Technologie ermöglicht es auch, geometrisch komplexe Teile herzustellen, die mit herkömmlichen Methoden schwer oder unmöglich zu produzieren wären.
Innovative Verwendung und Eigenschaften
Sie haben auch andere Eigenschaften, die es interessant für neue Anwendungen machen. Zum Beispiel, hat das Material eine gute Wärmeisolierung und findet als Baumaterial Verwendung. Es hat auch eine gute Schalldämmung. Deshalb ist es in der Bauindustrie ideal. Hier wird er auch als Werkstoff für Wände, Dächer und Bodenplatten verwendet.
Es gibt neue Technologien, die in der Lage sind, es mit anderen Materialien zu verbinden. Dadurch werden zusätzliche Eigenschaften verliehen, wie zum Beispiel Wasserbeständigkeit. Dies eröffnet weitere Möglichkeiten für die Anwendung in Bereichen, in denen es bisher nicht möglich war.
Wo kommt Karton zum Einsatz?
Karton findet in vielen Bereichen Verwendung. Einer der häufigsten Einsatzbereiche ist die Verpackungsindustrie. Dort verwenden Unternehmen es als Verpackungsmaterial für eine Vielzahl von Produkten wie Lebensmittel, Elektronik und Haushaltswaren. Außerdem sind sie auch ein wichtiger Bestandteil von Pappbechern und -schachteln, die in Cafés und Fast-Food-Restaurants benutzt werden. Er ist auch in der Druckindustrie nicht wegzudenken. Es bleibt ein wichtiger Bestandteil für die Herstellung von Büchern, Zeitschriften und anderen Druckprodukten.
Welche Arten gibt es?
Es gibt verschiedene Arten, die sich in ihrer Stärke und ihrem Gewicht unterscheiden. Dazu gehören:
- Pappe: Dies ist die dünnste und leichteste Form. Unternehmen verwenden es zum Beispiel für Verpackungen und Druckprodukte.
- Wellpappe: Diese Art besteht aus mehreren Schichten von Pappe. Diese wurden zusammengeklebt, um mehr Stärke und Widerstandsfähigkeit zu bieten. Sie wird häufig für Verpackungen von schweren Gegenständen verwendet.
- Kartonstärke: Dies ist die stärkste und am häufigsten verwendete Art. Verwendung findet diese hauptsächlich für Verpackungen, Bücher und andere Druckprodukte.
- Recyclingkarton: Dieser wird aus Altpapier hergestellt und ist umweltfreundlicher als vergleichbare Produktionen, welche aus frischen Pflanzenfasern hergestellt werden.
Fazit
Karton ist ein vielseitiger und wichtiger Werkstoff, der in vielen Bereichen eingesetzt wird. Die Herstellung erfordert die Gewinnung von Cellulose aus Pflanzenfasern, die anschließend gebleicht, gepresst und glattgestrichen werden. Es gibt verschiedene Arten, die sich in ihrer Stärke und ihrem Gewicht unterscheiden und für verschiedene Anwendungen verwendet werden. In der Verpackungsindustrie, der Druckindustrie und der Bauindustrie hat das Material einen großen Einsatzbereich. Hier spielt er eine wichtige Rolle, da er ein günstiges und leichtes Recyclingmaterial ist.
Insgesamt zeigt sich, dass die Kartonherstellung ein komplexer Prozess ist. Dieser hat positive als auch negative Auswirkungen auf die Umwelt hat. Es gibt jedoch Möglichkeiten, die Auswirkungen zu minimieren und die Herstellung umweltfreundlicher zu gestalten. Zusätzlich gibt es auch viele neue Entwicklungen und Technologien, die es ermöglichen, die Eigenschaften zu verbessern. So erweitern sich die Anwendungsgebiete von Zeit zu Zeit.
