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Was ist die Berstfestigkeit bei Papier und Pappe?

Kartonagen und andere Verpackungen schützen den Inhalt. Speziell beim Transport müssen Kartons und ähnliche Produkte viel aushalten. Sie fallen von einem Stapel herunter, werden geworfen oder leicht gequetscht. Das halten nur hochwertige Kartonagen aus. Ein wichtiger Faktor zum Bestimmen der Qualität ist die Berstfestigkeit. Diese gibt Aufschluss darüber, wie gut die Verpackung Beschädigungen durch stetigen oder plötzlichen Druck auf die Wellpappe aushält.

Definition der Berstfestigkeit

Die Berstfestigkeit ist ein Grenzwert, bis zu dem eine Wellpappe bzw. ein Karton durch Energie in Form von senkrecht auf die Pappe ausgeübten Druck belastet werden kann, ohne zu "platzen" bzw. beschädigt zu werden. Die Berstfestigkeit entspricht exakt der Energiemenge, bei der die Pappe nachgibt. Sie wird in Kilopascal (kPa) gemessen.

Info: Der Begriff existiert nicht nur für Papier und Pappe. Auch andere Materialien haben eine solche Eigenschaft, die sich in einem Prüfverfahren messen lässt. Zur Anwendung kommt dieses unter anderem bei Metall, Kunststoff und Textil.

Welche Bedeutung hat die Berstfestigkeit?

Die Berstfestigkeit ist ein Qualitätsmerkmal. Sie beeinflusst zwei wichtige Aspekte:

  • Tragkraft
    Je größer die Berstfestigkeit ist, desto größer ist die Tragkraft der Kartonage. Der Wert ist daher wichtig, um die Qualität erforderlicher Verpackungen zu ermitteln und zu beschreiben. Beispielhaft ist der typische Bücherkarten bei einem Umzug. Ist dieser überfüllt und zu schwer, kann er beim einfachen Anheben von der Seite nach unten aufplatzen. Dieses Bersten zeigt an, dass der Karton nicht für das Gewicht der darin verpackten Waren geeignet war. Die Berstfestigkeit von Kartonagen weist daher auf eine maximale Tragfähigkeit hin. Gebräuchlich ist in diesem Zusammenhang der Begriff Transportbeanspruchung. Im Prinzip lassen sich die Werte der Druckwirkung in kPa in Tragkraft umrechnen. Allerdings fließen in diese weitere Spezifikationen der Pappe ein wie zum Beispiel der Durchstoß-Widerstand, sodass die Berstfestigkeit allein nicht aussagekräftig wäre.
  • Transport
    Wenn Kartons einer Bewegungsenergie ausgesetzt sind, die plötzlich gestoppt wird, bersten sie. Mögliche Szenarien sind: Sie fallen von einer Palette herunter, rutschen aus der Hand und fallen auf den Boden oder werden geworfen. Ist die Energiemenge beim Aufprall größer als die Berstfestigkeit, "platzen" sie regelrecht. Die Ware ist ungeschützt und kann beschädigt werden. Daher hat die Berstfestigkeit für den Transport von Waren eine wichtige Bedeutung. Sie gibt einen Hinweis darauf, wie sicher eine Güterlieferung bei normaler Behandlung ankommt. Dabei gilt: Je größer die Berstfestigkeit, desto eher werden die Verpackungen unbeschädigt bleiben und den Inhalt schützen können.

Die Berstfestigkeit steht jedoch als Qualitätsmerkmal nicht allein. Erst im komplexen Zusammenspiel mit anderen physikalisch-technischen Eigenschaften lässt sich eine klare Aussage zur Qualität von Kartonagen treffen. So fließen zum Beispiel der Kanten- und Flachstauchwiderstand ebenfalls in die Beurteilung für die Verwendung beim Transport ein.

Wie lässt sich die Berstfestigkeit messen?

Die Berstfestigkeit wird mit einem Messgerät ermittelt. Für den sogenannten Bursting Strength Test (BST) kommt in der Regel ein Mullentester zum Einsatz. Der Begriff geht auf seinen Erfinder J. W. Mullen zurück, der das damit durchgeführte Prüfverfahren vor etwas mehr als 100 Jahren in den USA entwickelt hat.

Info: Die Berstfestigkeit wird in zwei Varianten abgekürzt. Zum einen ist das Kürzel BST in Anlehnung an das Testverfahren gebräuchlich, zum anderen auch BWS für den veralteten Begriff Berstwiderstand.

Beim Verfahren wird eine Probe des fertig produzierten Materials aus der Kartonage geschnitten und in eine ringförmige Haltung gelegt. Auf den daraus entstehenden Materialkreis übt das Gerät nun einen gleichmäßig ansteigenden hydraulischen Druck aus. Die Energie wirkt dabei exakt senkrecht auf das Material. Berstet das Material, gibt es also nach, ist der Wert der Berstfestigkeit ermittelt. Das heißt: Die Pappe hält einen Druck in kPa bis zum ermittelten Wert aus.

Hinweis: Bei einwelliger Pappe wird der Wert häufig nicht ermittelt bzw. bei einwelligen Kartons nicht angegeben, da diese für schwere Güter ohnehin ungeeignet sind.

Normierung von Verfahren und Werten

Das Prüfverfahren nach Mullen zur Bestimmung der Berstfestigkeit ist in der Papier- und Karton-Branche eine der ältesten, wichtigsten und verbreitetsten Prüfmethoden zur Ermittlung der Qualität. Es ist für Kartons bzw. Pappe definiert in der DIN 53 141-1. Es fließt in die Qualitätsnorm DIN 55468 sowie Vorschriften nach RAL Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung ein. Der ermittelte Wert ist ebenfalls Teil einer Normierung und definiert in DIN EN ISO 2758 (Papier) und DIN EN ISO 2759 (Pappe).