Technischer Leitfaden mit Quellen · ROLL Lab
Die Normen für Papphülsen, verständlich erklärt
Auf dieser Seite · Rechner
ISO 11093: die Hülsenprüfungen, Teil für Teil
| Teil | Titel | Wofür |
|---|---|---|
| 1 | Probenahme | wie viele Hülsen und von wo |
| 2 | Klimatisierung der Prüflinge | Prüflinge ins Prüfklima bringen, in der Regel 23 °C und 50 % relative Luftfeuchte (ISO 187) |
| 3 | Feuchtegehalt im Trockenschrank | 105 ± 2 °C bis zur Massekonstanz |
| 4 | Messung der Maße | Innen-Ø, Außen-Ø, Wand, Länge |
| 5 | Rundlauf | Exzentrizität der drehenden Hülse |
| 6 | Biegebruchkraft (Dreipunkt) | lange Hülsen unter schweren Rollen |
| 7 | Biege-Elastizitätsmodul (Dreipunkt) | Steifigkeit, kritische Drehzahl |
| 8 | Eigenfrequenz und Modul per Modalanalyse | Schwingungen bei hoher Drehzahl |
| 9 | Scheitelstauchwiderstand (Flat Crush) | die verbreitetste Festigkeitsprüfung |
Die ISO 11093-9 im Detail
ISO 11093-9 in vier Zeilen
- Prüfmaschine kalibriert nach ISO 7500-1, Kraftmessung auf ±1 % genau, Platten parallel innerhalb von 2 Promille.
- Ein Prüfling pro Hülse, mit der Kreissäge im Winkel von 90° ± 1° zur Achse geschnitten, ohne Grat und ohne Verformung.
- Prüfung im selben Klima wie die Klimatisierung, bis zum ersten Maximum der Kraft-Verformungs-Kurve.
- Ergebnis in kN/m unabhängig vom Durchmesser: X = y × 10 / 1000 für 100-mm-Prüflinge.
Die Norm legt nicht fest, bei welcher Verformung das Maximum liegt: Zwei Hülsen mit gleichem Flat Crush können bei 3 % oder bei 10 % Verformung versagen. Für ernsthafte Vergleiche fordert man besser auch die Kurve oder die Verformung beim Maximum an.
UNI 10328: die italienische Entsprechung
Die italienische Reihe UNI 10328 (1994) umfasst Probenahme (Teil 2), Klimatisierung (3), Feuchte im Trockenschrank (4), Maße (5) und Druckfestigkeit (7). Teil 7 definiert die Druckfestigkeit als Kraft pro Längeneinheit beim ersten Versagen, mit einer Plattengeschwindigkeit von 50 ± 2,5 mm/min, dazu die prozentuale Verformung beim Versagen. Teil 4 verlangt eine Waage mit 0,05 % Auflösung und einen Trockenschrank mit 105 ± 2 °C. Italienische Datenblätter beziehen sich oft auf diese Norm.
Die CCTI-Verfahren: Flat und Radial Crush
Das Composite Can and Tube Institute veröffentlicht die in den USA üblichen Verfahren. T-108 ist der Scheitelstauchwiderstand. T-158 (2011) misst den Radial Crush mit der Hülse in einer Kammer voller Stahlkugeln von 1/8" und steigendem Druck und zeichnet auch das Einfallen des Innendurchmessers auf. T-159 nutzt einen Gummischlauch und liefert den Höchstdruck. Die beiden Verfahren sind nicht austauschbar: Ein Radial Crush ohne Verfahren ist nicht vergleichbar.
Und Kunststoff?
Für Kunststoffhülsen nutzt man oft die ISO 9969 (Ringsteifigkeit von Rohren aus Thermoplasten): Man liest die Kraft ab, die den Durchmesser um 3 % verformt, weil Kunststoff kein Versagensmaximum hat. Prüfgeschwindigkeit 2 mm/min bis Ø 100, 5 mm/min bis 200. Der Wert ist nicht dieselbe Größe wie der Flat Crush von Pappe: zum Vergleich.
Lebensmittelkontakt: die Regeln für Papier
Für alle Materialien gilt die Verordnung (EG) 1935/2004: Sie dürfen keine Stoffe in gefährlichen Mengen an Lebensmittel abgeben. Sie müssen nach guter Herstellungspraxis gefertigt werden, wie es die Verordnung (EG) 2023/2006 verlangt. Für Papier gibt es noch keine eigene EU-Regelung: Es gelten nationale Regeln.
In Deutschland ist die Bezugsgröße die BfR-Empfehlung XXXVI für Papiere, Kartons und Pappen. In Italien legt das DM vom 21. März 1973 für den direkten Kontakt die Zusammensetzung fest: bei trockenen Lebensmitteln mindestens 60 % Fasern, höchstens 25 % Füllstoffe und 15 % Hilfsstoffe; bei feuchten oder fetten Lebensmitteln mindestens 75 % Fasern, höchstens 10 % Füllstoffe und 15 % Hilfsstoffe. Meist berührt die Hülse aber die Folie, nicht das Lebensmittel. Fordern Sie trotzdem die Konformitätserklärung an und klären Sie mit dem Kunden, ob die Folie als Barriere wirkt.
So liest man ein technisches Datenblatt
- Hat der Festigkeitswert Norm und Einheit? (ISO 11093-9 in kN/m, N/100 mm; radial in bar nach T-158 oder T-159)
- Bei welcher Feuchte wurde gemessen?
- Ist es ein Mittelwert oder ein garantierter Mindestwert?
- Folgt die Toleranz des Innen-Ø der ISO 13542?
- Gibt es bei Bedarf eine Erklärung für den Lebensmittelkontakt und eine PPWR-Erklärung?
Häufige Fragen
Was ist die ISO 11093 und welche Teile hat sie?
Die Normenreihe zur Prüfung von Wickelkernen aus Hülsenkarton: 1 Probenahme, 2 Klimatisierung, 3 Feuchtegehalt im Trockenschrank, 4 Messung der Maße, 5 Rundlauf, 6 Biegebruchkraft, 7 Biege-Elastizitätsmodul, 8 Eigenfrequenz, 9 Scheitelstauchwiderstand.
Wie läuft die Prüfung nach ISO 11093-9 ab?
Man schneidet einen 100 mm langen Prüfling (300 mm bei mehr als 300 mm Innendurchmesser) mindestens 100 mm von den Enden entfernt, klimatisiert ihn und drückt ihn mit 50–65 mm/min zwischen parallelen Platten bis zum ersten Maximum. Ergebnis: X = Kraft in N × 10 / 1000, in kN/m.
Was ist das Verfahren CCTI T-108?
Das amerikanische Verfahren des Composite Can and Tube Institute für den Scheitelstauchwiderstand, inhaltlich gleichwertig mit der ISO 11093-9. Das CCTI veröffentlicht auch die Verfahren T-158 und T-159 für den Radial Crush.
Prüft man Hülsen wie Wellpappe?
Nein. FCT, ECT und BCT (ISO 3035, 3037, 12048) gelten für Wellpappe und Kartons. Gewickelte Hülsen prüft man nach der Reihe ISO 11093 und nach den CCTI-Verfahren. Die Verwechslung ist häufig, auch in Suchergebnissen.
Braucht man ein Zertifikat für Hülsen mit Lebensmittel- oder Arzneimittelkontakt?
Hat die Hülse direkten oder indirekten Kontakt mit Lebensmitteln, verlangt man eine Konformitätserklärung für Lebensmittelkontaktmaterialien (Verordnung (EG) 1935/2004 und gute Herstellungspraxis). Zu bewerten sind vor allem nicht absichtlich zugesetzte Stoffe (NIAS), die bei Recyclingmaterial wahrscheinlicher sind.
Quellen
- ISO 11093-1…-9, Paper and board — Testing of cores (ISO/TC 6); deutsche Fassung DIN ISO 11093 „Prüfung von Wickelkernen aus Hülsenkarton“
- ISO 13542:2006
- UNI 10328 Teile 2, 3, 4, 5, 7 (1994)
- CCTI Standard Testing Procedures T-108, T-158 (März 2011), T-159 — Composite Can and Tube Institute
- ISO 9969:2007 — Thermoplastics pipes, determination of ring stiffness
- Verordnung (EG) 1935/2004 über Materialien mit Lebensmittelkontakt
- Verordnung (EG) 2023/2006 über gute Herstellungspraxis
- BfR-Empfehlung XXXVI „Papiere, Kartons und Pappen für den Lebensmittelkontakt“
- Italienisches DM 21. März 1973, Art. 27 (Papier und Karton mit Lebensmittelkontakt)
- ISO 187 — Normalklima für die Klimatisierung von Papier und Pappe
Ihre Hülse finden → Hülse anfragen