Von A wie Aromaschutz über L wie Lagerfähigkeit bis hin zu Z wie Z-Falte: Beim Verpacken von pulverförmigen Lebensmitteln wie Mehl, Milchpulver oder Gewürzkräutern trägt die deutsche Papiersackindustrie mit vielen verschiedenen Faktoren zum optimalen Produktschutz bei. Zudem sorgt sie mit umfangreichen Maßnahmen dafür, die einwandfreie Qualität der verpackten Produkte sicherzustellen.
Die Qualitätssicherung fängt bei der Auswahl und Prüfung der verwendeten Materialien, der konstruktiven Elemente sowie der gesamten Sackkonstruktion an und hört bei der sorgfältigen Überwachung der Papiersackherstellung auf. Dabei gilt: Je länger die Papierfasern sind, desto reißfester ist das Papier. Daher werden beim Kraftsackpapier frische, ungemahlene Nadelholzfasern verarbeitet. Sie werden bei der Papierherstellung zu einem stabilen Fasernetz aufbereitet, was die Reißfestigkeit weiter erhöht.
Die Nadelholzfasern werden bei der Papierherstellung zu einem stabilen Fasernetz (50fach vergrößert) aufbereitet, was die Reißfestigkeit weiter erhöht.
Testverfahren zur Materialprüfung
Für die Prüfung der Belastbarkeit des Papiers führt man einen sogenannten Zugversuch an Teststreifen der einzelnen Papierlagen durch. Dabei wird die Energie bestimmt, die ein Streifen des Papiers aufnehmen kann, bevor er zerreißt. Diese Energie nennt man Tensile Energy Absorption, kurz TEA. Bei einem durchschnittlichen zweilagigen 25-Kilogramm-Sack geht man von einem TEA-Wert zwischen 320 und 430 Joule aus. Das entspricht ungefähr der Energie, die benötigt wird, um 40 Kilogtamm einen Meter anzuheben.
Wie reißfest ein Papiersack sein sollte, hängt nicht nur vom Füllgut ab. Entscheidend ist vor allem auch, für welchen Transportweg, welches Land und welchen Verwendungszweck er vorgesehen ist. Bei Nahrungsmitteln wie Kakaoprodukten, Lebensmittelzusätzen, Milchpulver oder Fertigmischungen, die aufgrund der Rohstoffpreise und Fertigungskosten teuer sind und häufig weltweit exportiert werden, greift man zu sehr reißfesten Papiersäcken, die typischerweise einen TEA von 450 Joule und mehr haben. Zudem werden Schutzbarrieren gegen Feuchtigkeit sowie andere Fremdeinwirkungen eingesetzt. „Das ist notwendig, da in vielen Importländern eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht und die Papiersäcke lose in Containern gehandelt und zum Teil unter sehr rauen Bedingungen weitertransportiert werden“, betont GemPSI-Mitglied Robert Kock. Die Gemeinschaft Papiersackindustrie e. V. (GemPSI) ist der deutsche Fachverband der Hersteller von Papiersäcken.
Robert Kock
„Die Reißfestigkeit ist die Grundvoraussetzung dafür, dass der Papiersack die vielen unterschiedlichen Belastungen unbeschadet übersteht, zum Beispiel bei der Befüllung, beim Transport oder beim Handling. Die Auswahl des geeigneten Materials – also des Kraftsackpapiers – ist ein wichtiges Kriterium für die Qualitätssicherung, da die Reißfestigkeit des Papiersacks maßgeblich davon abhängt“, erklärt GemPSI-Mitglied Robert Kock.
Reißfestigkeit der Konstruktion gewährleisten
Neben der Auswahl und Prüfung des geeigneten Papiers muss bei der Verpackung von Lebensmitteln auch auf die Auswahl und Prüfung der adäquaten Sperrschicht geachtet werden. Verschiedene Kunststofffolien können im Papiersack als Beschichtung, Bahnfolie oder Inliner (Schlauchinnensack) eingesetzt werden, um das Produkt vor dem Eintritt von Aromen, Sauerstoff, Fett, Säuren, Wasserdampf und Feuchtigkeit zu schützen. Um Produkttransfer und Kontamination zu vermeiden, setzt man unperforierte Folien ein. Spezielle Entlüftungssysteme sorgen dafür, dass die Säcke in hoher Geschwindigkeit abgefüllt werden können.
Ein weiterer Pluspunkt für die Qualitätssicherung: Die Lagerdauer verpackter Lebensmittel lässt sich mithilfe einer Schutzbarriere steigern. Analog zum Zugversuch stellt ein sogenannter Dart-Test durch den Abwurf eines abgerundeten Metallkörpers auf eine Folienfläche deren Reißfestigkeit sicher. Mittels eines Fallversuchs wird darüber hinaus die Reißfestigkeit der gesamten Sackkonstruktion auf den Prüfstand gestellt. Dafür lässt man einen gefüllten Papiersack von einem Falltischturm auf kritische Flächen fallen, zum Beispiel auf die Seiten- oder sogar Bodenverklebungen. Solche Stürze müssen die Säcke ohne Mängel überstehen.
Beim Fallversuch steht die Reißfestigkeit der gesamten Sackkonstruktion auf dem Prüfstand.
Konstruktive Elemente für Dichtheit und Qualität
Mithilfe von konstruktiven Elementen wie speziellen Ventilen, Klebstoffen oder Inlinern können Reißfestigkeit, Staubfreiheit und Produktschutz weiter erhöht werden. Dank einer Thermoversiegelung lässt sich ein Ventilsack sicher verschließen. Dabei wird das Ventil mit einer siegelfähigen Beschichtung versehen und unmittelbar nach dem vollautomatischen Abfüllvorgang dicht verschweißt. Zudem können die Luftkanäle an den Stellen im Ventil-/Standbodenbereich, an denen eine oder mehrere Lagen gefaltet sind, mit einer besonderen Klebetechnik geschlossen werden. So kann das pulvrige Füllgut weder am Ventil noch am Boden aus- oder Fremdkörper und Wasserdampf eintreten.
Um einen besonders hohen Produktschutz beim offenen Kreuzbodensack zu gewährleisten, setzt man einen Inliner mit einer z-förmigen Faltung in den Sackkorpus ein. Sowohl der Boden als auch der obere Rand werden nach der Abfüllung verschweißt. So entsteht ein absolut dichter Folieninnensack, der im Ganzen aus der stabilen Transportverpackung Papiersack entnommen und in Reinräumen weiterverarbeitet werden kann. All diese Konstruktionen verhindern die Verunreinigung durch Fremdstoffe und sorgen für eine erhöhte Sauberkeit.
Dank spezieller Schweißtechnik lassen sich Lebensmittel in Papierventilsäcken absolut dicht und staubfrei verpacken.
Engmaschige Qualitätssicherung bei der Herstellung
Für die Gewährleistung der Produktsicherheit ist auch die Herstellung von Papiersäcken für Lebensmittel entscheidend. Die deutsche Papiersackindustrie sorgt mit einem umfassenden Hygienemanagement entlang der gesamten Lieferkette für den Schutz der abzupackenden Lebensmittel. Neben der Einhaltung nationaler sowie EU-weiter Vorschriften und Gesetze führen die Papiersackhersteller Migrationstests, Lieferantenaudits sowie Sicherheitsvorkehrungen anhand einer HACCP-Analyse (Hazard Analysis and Critical Control Points) durch.
Bei der Rohstoffanlieferung wird beispielsweise kontrolliert, ob die Ware in hygienisch einwandfreien Verpackungen angeliefert wurde. Im Produktionsbereich gelten strenge hygienische Vorschriften (von der Handdesinfektion bis zum Tragen hygienischer Arbeitskleidung). Die regelmäßige Reinigung, Schädlingsbekämpfung und Qualitätskontrollen sorgen dafür, dass keine Fremdkörper, Bakterien oder schädliche Keime während der Produktion in den Papiersack eindringen können. So werden beispielsweise verwendete Klebstoffe auf Bakterien untersucht und die Papiersäcke mit speziellen Detektoren geprüft, um Fremdkörper wie Metall ausfindig zu machen.
In einer vierteiligen Videoserie erklärt GemPSI die Hintergründe der Reißfestigkeit industrieller Papiersäcke und demonstriert, wie man diese misst und mittels Prüfverfahren sicherstellt. Die Serie umfasst ein Erklärvideo, ein Experteninterview, einen Praxis- sowie einen Falltest und ist im YouTube-Kanal der GemPSI verfügbar oder in der Mediathek unter http://www.papiersack.de.
Einwandfreie Optik dank hoher Druckqualität
Neben Produktschutz und Hygiene erfüllen Papiersäcke auch höchste Ansprüche an Produktmanagement und Marketing. Viele Farben können im kombinierten Strich- und Rasterdruckverfahren aufgedruckt werden. Die Verwendung eines gängigen Farbvorlagenstandards garantiert Kunden, dass sie anhand von Farbnummern jederzeit einheitliche Farbtöne erzielen können. Zur Qualitätskontrolle werden die Farben unter einer genormten Tageslichtlampe bemustert und bei Bedarf angepasst. Zudem stellt ein Inspektionsgerät die akkurate Ausführung des Drucks sicher. Farbtöne können mittels farbmetrischer Livekontrollen geprüft werden. Auch die gleichbleibende Qualität bei der Anwendung ist gewährleistet, da beim Druck Lichtechtheit sowie Abriebfestigkeit erfüllt werden.
