Technische Tipps für Prüfer, Serie Corrugated #002: Ersetzen des Concora Medium Tests (CMT) durch den NEUEN S-TEST - Industrial Physics Technische Tipps für Prüfer, Serie Corrugated #002: Ersetzen des Concora Medium Tests (CMT) durch den NEUEN S-TEST - Industrial Physics

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Technische Tipps für Prüfer, Serie Corrugated #002: Ersetzen des Concora Medium Tests (CMT) durch den NEUEN S-TEST

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Die Hersteller von Wellpappe bemühen sich ständig um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Kartonfestigkeit und Material- und Herstellungskosten. Zur Überwachung der Produktionsqualität werden mehrere Qualitätskontrolltests in verschiedenen Produktionsphasen durchgeführt. So werden z. B. sowohl der Linerboard als auch die Welle (Abbildung 1) geprüft, bevor die Welle hergestellt und die Wellpappe zusammengeklebt wird. Diese Qualitätstests sind wichtig, um die Kosten zu senken und die Produktspezifikationen einzuhalten. Der Hersteller kann die Qualität der verschiedenen Materialien messen und die Festigkeit der Wellpappe und des Kartons selbst berechnen, bevor er ihn produziert. Schlechtes Papier kann vor Beendigung der Produktion ausgetauscht werden. Dies reduziert Materialkosten, Abfall und wertvolle Produktionszeit.

Der wichtigste Test für Riffelmaterial ist der Corrugating Medium Test (CMT). Bei diesem Test wird ein Stück geriffeltes Material von 6 Zoll x ½ Zoll zusammengedrückt. Die CMT ist wichtig, aber gleichzeitig auch schwierig durchzuführen. Die Probenvorbereitung ist zeitaufwendig und kann durch den Bediener und das verwendete Band beeinflusst werden. Dadurch wird die Streuung der Testergebnisse erhöht. Diese größeren Schwankungen erschweren die Anpassung der Produktion und die Vorhersage der Performanz der Wellpappe. Ein neuer Test mit dem Arbeitsnamen S-Test kann das erste CMT-Plateau genau vorhersagen, ohne dass die Probenvorbereitung schwierig ist und die Ergebnisse variieren.

Eine CMT-Prüfung wird mit 10 Papierstücken mit den Abmessungen 12,7 mm x 150 mm (½ x 6 Zoll) durchgeführt. Die Proben werden in Maschinenrichtung geschnitten und dann in einem auf 177 °C (±8 °C) eingestellten Laborfluter geriffelt. Mit Hilfe der Zahnstangen- und Kammhalterung werden die Rillen dann mit Klebeband befestigt. Mit der CMT-Vorrichtung wird die richtige Geometrie der Nuten erreicht, wenn sie manuell mit dem Klebeband fixiert wird. Nachdem die Probe vorsichtig aus dem Kamm genommen wurde, kann sie in einem Druckprüfgerät zerkleinert werden. Dieser Vorgang sollte innerhalb von 30 Sekunden nach dem Riffeln abgeschlossen sein. Dieser Prozess kann kompliziert und zeitaufwendig sein.

Der CMT-Test liefert Ihnen zwei Werte, die verwendet werden – das erste Plateau und die maximale Spitze (Abbildung 2). Das CMT-Plateau hat zwei große Vorteile gegenüber dem CMT-Max. Bei der maximalen CMT ist die Probe fast vollständig zerkleinert. Kurz vor dem Peak kann sich die Probe ablösen. Je nachdem, wie stark die Delamination ausgeprägt ist, können die Ergebnisse variieren. Ein weiteres Problem ist, dass sich dickeres Papier stärker ablöst und daher bei CMT max einen niedrigeren Wert ergibt. Das erste Plateau hat dieses Problem nicht und zeigt deutlich, dass die schwerere Flöte auch stärker ist. Aufgrund der Variabilität des CMT-Maximalwerts ist der CMT-Plateauwert die bevorzugte Messung.

 

Wie der S-Test funktioniert: Smurfit Kappa war der Vorreiter bei der Entwicklung des neuen Prüfverfahrens. Ziel war es, einen Test zu entwickeln, der ohne schwierige Probenvorbereitung ein sofortiges Ergebnis liefert und mit dem ersten Plateau der CMT korreliert. Der Short Span Compression Test wurde als Grundlage für den neuen Test verwendet. Um die Rille zu simulieren, werden die Klemmen auf 4 mm verbreitert und haben einen Versatz von 1 mm, was dem Test auch seinen Namen gibt.

Der S-Test ist eine Möglichkeit, die CMT-Plateaumessung zu simulieren. Um die Kräfte der CMT-Prüfung auf dem ersten Plateau zu simulieren, wird der S-Test eingeführt und weiterentwickelt. Das Cepi Container Board (ein europäischer Industrieverband von Herstellern von Wellpappenverpackungen) untersuchte die Messungen von 17 verschiedenen europäischen Fabriken. Die Tests wurden in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität in Darmstadt durchgeführt, um die Ergebnisse zu verifizieren. Die Ergebnisse zeigten die Gültigkeit des S-Tests. Seit Mai 2015 wird der S-Test im Smurfit Kappa-Werk in Deutschland täglich durchgeführt, um die Produktion an der Papiermaschine anzupassen. Bislang hat der S-Test einen Korrelationskoeffizienten von 97,6 % mit dem ersten CMT-Plateauwert gezeigt.  width=

Seitdem wurden weitere Untersuchungen durchgeführt, die die Korrelation mit dem ersten CMT-Plateau und den Zusammenhang mit der Performanz der Wellpappe bestätigen. Um diese Methode international zu etablieren, wurde ein Entwurf der DIN 5014 veröffentlicht, der auch in deutscher Sprache vorliegt. Im Jahr 2019 plant Smurfit Kappa, die Installation von S-Test-Einheiten in allen seinen Werken in Europa abzuschließen.

Der S-Test hat sich als zuverlässigeres und einheitlicheres Prüfverfahren erwiesen. Es spart Zeit, da die Probenvorbereitung einfach ist und der Bediener nicht variieren muss. Dies ermöglicht es dem Benutzer, die Ergebnisse mit anderen Instrumenten/Pflanzen zu vergleichen. Aufgrund der zuverlässigen und wiederholbaren Ergebnisse kann die Produktion optimiert werden, um Kosten, wertvolle Produktionszeit und Material zu reduzieren.

 

S-Tester im Angebot von TMI

  width=Testing Machines bietet das Modell 17-38 S-Tester als Alternative zum CMT-Test an. Die neue Methode wurde entwickelt, um die Druckfestigkeit der Flöte/des Mediums zu messen. Ein 15 mm breiter Probekörper aus ungewelltem Medium wird zwischen zwei Klemmen gelegt. Der Abstand zwischen den Klammern beträgt 4 mm und die Klammern haben einen Versatz von 1 mm. Durch den Versatz von 1 mm wird die Rille während der Prüfung in eine S-Form gepresst. Das Prüfergebnis ist die maximale Druckkraft.

 

CMTS-TEST
Schnittmuster1/2 Zoll15 mm
Probe VorbereitungJa, ungefähr. 1 Minute pro Probe (10 erforderlich)Nein
Erforderliche InstrumenteSchneidegerät/Vertikalfluter/Prüfgerät/BandCutter, S-Test
Investitionskosten36.000 Euro, jährliche Kosten für das Band 1200 Euro22.000 Euro
Variation des BetreibersJa, der Betreiber kann das Ergebnis beeinflussenNein
Einfacher Vergleich der ErgebnisseNeinJa
MessparameterErstes Plateau und CMT maxErstes Plateau