Technischer Leitfaden mit Quellen · ROLL Lab
Feuchtigkeit von Papphülsen: die Größe, die nie stillsteht
Auf dieser Seite · Rechner
Warum Karton Wasser aus der Luft zieht
Papier besteht aus Zellulosefasern, die durch Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden, und diese Bindungen brauchen etwas Wasser. Zu viel Wasser bewirkt das Gegenteil: Es drängt die Fasern auseinander, und die Struktur verliert Steifigkeit. Papier ist hygroskopisch und tauscht Wasser mit der Luft aus, bis es im Gleichgewicht ist. Verhindern lässt sich das nicht, nur steuern.
Gleichgewichtsfeuchte: Die Hülse folgt der Luft
Hülsenfeuchte über Luftfeuchte
| r. F. Luft | Hülsenfeuchte | Flat Crush | Radial Crush | Steifigkeit Innen-Ø |
|---|---|---|---|---|
| 20 % | 3,9 % | +9 % | +18 % | +35 % |
| 30 % | 4,7 % | +8 % | +17 % | +32 % |
| 40 % | 5,8 % | +7 % | +14 % | +26 % |
| 50 % | 7,1 % | +4 % | +7 % | +13 % |
| 60 % | 8,6 % | -3 % | -6 % | -11 % |
| 70 % | 10,5 % | -16 % | -30 % | -48 % |
| 80 % | 12,9 % | -35 % | -58 % | -78 % |
Änderungen gegenüber einer Hülse mit 8 % Feuchte. Gleichgewichtskurve: in der Branche übliche Faustregel. Empfindlichkeiten: gemessen zwischen 7 % und 8 % an einer 3"-Hülse mit 13 mm Wand, vom ROLL Lab mit dem gemessenen Verlauf des Flat Crush erweitert. Außerhalb des gemessenen Bereichs sind die Werte Schätzungen.
Was ein Prozentpunkt Feuchte an Festigkeit kostet
Zwischen 7 % und 8 % Feuchte ergeben Versuche an einer 3"-Hülse mit 13 mm Wand: Flat Crush −3,6 %, Radial Crush −7,1 %, Steifigkeit des Innendurchmessers −12,3 %. Der wichtigste Wert für Rollen ist auch der, der am schnellsten nachlässt: etwa 3,5-mal so schnell wie der Flat Crush. Bei einer Hülse mit 7,5 mm Wand schätzt das ROLL Lab −20 % Festigkeit zwischen 8 % und 10 %: Dünne Wände können empfindlicher sein.
Trocknen ist keine Universallösung: Unter 4–5 % verliert Papier an Elastizität und wird spröde, und eine auf 6 % getrocknete Hülse nimmt bei langer Lagerung wieder Wasser auf, bis sie erneut bei 7–8 % liegt.
Die zwei Jahreszeiten des Fehlers
| Winter: lose Hülsen | Sommer: gequetschte Hülsen |
|---|---|
| Kalte Außenluft, drinnen erwärmt: niedrige relative Feuchte | Warme Luft und Regen: hohe relative Feuchte |
| Die Hülse gibt Wasser ab und schrumpft: Innen-Ø, Außen-Ø und Länge nehmen ab | Die Hülse nimmt Wasser auf und verliert Radialdruckfestigkeit |
| Symptom: „Die Hülsen sitzen lose“, sie rutschen aus der Rolle | Symptom: „Wir bekommen die Rolle nicht von der Welle“ |
Je Prozentpunkt Feuchte, als Faustregel: 1,0–1,5 mm pro Meter Länge, etwa 0,1 mm bei 106 mm Außen-Ø, 0,02 mm bei 76 mm Innen-Ø. Ihren Fall berechnen.
So misst man die Feuchte richtig
Im Umluft-Trockenschrank bei 105 ± 2 °C bis zur Massekonstanz (ISO 11093-3), mit einer Waage, die 0,05 % der Masse auflöst. Die Konstanz gilt als erreicht, wenn zwei Wägungen im Abstand von mindestens 6–8 Stunden weniger als 0,1 % voneinander abweichen. Das dauert etwa 7 Stunden je 4 mm Wand: 15 mm brauchen rund 26 Stunden.
u = (Feuchtgewicht − Trockengewicht) / Feuchtgewicht × 100
Im Nenner steht das Feuchtgewicht. Tragbare Feuchtemesser zeigen eine Tendenz, keinen Wert für Spezifikation oder Reklamation.
Das Lager: wo die Festigkeit entschieden wird
- Hülsen überdacht und vom Boden abgehoben lagern, idealerweise bei 30 % bis 50 % relativer Luftfeuchte.
- Bestände umschlagen: Ein Los, das wochenlang über 55 % stand, wird vor dem Einsatz im Trockenschrank gemessen.
- Den Wechsel von warmen in kalte Räume mit folienumwickelten Hülsen vermeiden: Es bildet sich Kondenswasser.
- Im Container in feuchtes Klima: trockene Hülsen beim Versand, geschützte Verpackung, Messung bei Ankunft.
Häufige Fragen
Wie feucht sollte eine Papphülse sein?
Meist zwischen 6 % und 8 %. Unter 4–5 % wird das Papier spröde, weil die Faserbindungen etwas Wasser brauchen; über 9–10 % fällt die Festigkeit schnell. Wichtiger als die Feuchte bei der Herstellung ist die Luft im Lager des Kunden: Die Hülse gleicht sich in einigen Tagen an.
Wie viel verliert eine Papphülse, wenn sie Feuchtigkeit aufnimmt?
Nach Schätzungen des ROLL Lab an einer 3"-Hülse mit 13 mm Wand kostet ein Prozentpunkt mehr Feuchte (von 7 % auf 8 %) etwa 3,6 % Flat Crush, 7,1 % Radial Crush und 12,3 % Steifigkeit des Innendurchmessers. Der Rechner „Die Hülse, die schwitzt“ zeigt die Wirkung für Ihre Feuchte.
Sind Papphülsen wasserdicht?
Nein. Karton ist hygroskopisch: Er nimmt Wasser auf und gibt es ab, bis er im Gleichgewicht mit der Luft ist. Es gibt Behandlungen und wasserabweisende Außenpapiere, die die Aufnahme bremsen, aber nicht verhindern. Für nasse Umgebungen prüft man eine Kunststoffhülse.
Wie lagert man Papphülsen richtig?
Überdacht, vom Boden abgehoben, idealerweise bei 30 % bis 50 % relativer Luftfeuchte, mit Bestandsumschlag. Lange Lagerzeiten über 55 % Luftfeuchte vermeiden, ebenso den Wechsel von warm nach kalt mit folienumwickelter Hülse, weil sich Kondenswasser bilden kann.
Warum sitzen Hülsen im Winter lose und werden im Sommer gequetscht?
Im Winter hat kalte Außenluft, die drinnen erwärmt wird, eine niedrige relative Feuchte: Die Hülse gibt Wasser ab, schrumpft und rutscht in der Rolle. Im Sommer nimmt sie aus warmer, feuchter Luft Wasser auf und verliert Radialdruckfestigkeit: Der Innendurchmesser fällt ein und die Rolle klemmt auf der Welle.
Wie misst man die Feuchte einer Papphülse?
Im Trockenschrank bei 105 ± 2 °C bis zur Gewichtskonstanz (ISO 11093-3): u = (Feuchtgewicht − Trockengewicht) / Feuchtgewicht × 100. Das dauert etwa 7 Stunden je 4 mm Wand. Tragbare Feuchtemesser zeigen nur eine Tendenz, keinen spezifikationsfähigen Wert.
Schadet der Containertransport in feuchte Länder den Hülsen?
Das kann passieren, wenn die Reise lang ist und der Container von warm nach kalt wechselt: Feuchtigkeit kondensiert an den Wänden und die Hülsen nehmen Wasser auf. Folienverpackung, Trockenmittelbeutel und trockene Hülsen beim Versand senken das Risiko; bei Ankunft sollte man die Feuchte vor dem Einsatz messen.
Quellen
- ISO 11093-3 — Determination of moisture content using the oven drying method
- UNI 10328-4:1994 — italienische Norm zum Feuchtegehalt nach dem Trockenschrankverfahren
- Auswertung ROLL Lab
Ihre Hülse finden → Hülse anfragen