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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wellpappe sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Wellpappe.
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Wellpappe zeichnet sich durch seine hohe Festigkeit und Steifigkeit bezogen auf das eingesetzte Materialgewicht aus. Die hohe Festigkeit wird erreicht durch die Kombination eines Wellenpapiers mit Deckenpapier. Dieser Aufbau ist statisch sehr geschickt, so dass eine hohe Festigkeit erzielt werden kann. Wellpappenmaterial wird aufgrund seiner hohen Festigkeit genutzt z. B. als Wellpappkisten im Bereich der Verpackung. Hierbei kommen Wellpappen aus unterschiedlichen Deckenpapieren und Wellenpapieren zum Einsatz.
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Die Schweizer Patentschrift
CH 279 303 A beschreibt ein wellpappenförmiges Verpackungsmaterial, bei dem sowohl die gewellte als auch die ebene Schicht aus einer durchsichtigen Folie bestehen, z. B. aus Zellglas.
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Die europäische Patentanmeldung
EP 0 109 257 A2 beschreibt ein dekoratives bedrucktes Wellpapierprodukt, das mindestens ein Deckenmaterial mit zwei Oberflächen umfasst. Die eine Oberfläche ist mit den Spitzen auf einer Seite eines Wellenmaterials verklebt, während die andere Oberfläche des Deckenmaterials eine damit verklebte bedruckte Plastikfolie trägt.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
DE 299 14 110 U1 beschreibt eine mehrschichtige Unterlage für Süßwaren, insbesondere Torten und Kuchen aus überwiegend verrottbarem Material, die aus einer lebensmittelechten feuchtigkeits- und fettundurchlässigen Oberschicht, einer oder mehreren mittigen Trägerschicht/en aus Wellpappe und einer feuchtigkeitsundurchlässigen Unterschicht besteht, die miteinander fest verbunden sind.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
DE 20 2004 012 272 U1 beschreibt ein Kaschierprodukt mit mindestens zwei mittels eines Klebematerials aufeinander angeordneten Flächenelementen. Zwischen den Flächenelementen ist mindestens ein Fremdkörper angeordnet. Mindestens ein erstes Flächenelement weist ein Rillenprofil auf, wobei in den Rillen der mindestens eine Fremdkörper gelagert ist. Bei dem mindestens einen Fremdkörper kann es sich beispielsweise um Pflanzensamen handeln.
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Im
US-Patent US 6 827 784 B1 ist ein Klebstoffsystem für eine Wellpappenmaschine beschrieben, welches aufweist: mindestens einen Klebstoff-Vorratstank, in dem vorbereiteter Klebstoff vor der Verwendung gespeichert wird, mindestens einen Tagestank, eine Vorrichtung zum Hinzufügen einer vorher festgelegten Menge eines bestimmten Zusatzstoffs zu einem bestimmten Tagestank zur Abgabe in einem festgelegten Bereich der Wellpappenmaschine, und eine Vorrichtung zum Recyceln des Zusatzstoffs von der Wellpappenmaschine zurück zum Tagestank oder alternativ zurück zum Vorratstank.
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In dem britischen Patent
GB 487 108 A ist ein Wellenmaterial zur Anbringung an Regalkanten beschrieben. Zur Stabilisierung des Wellenmaterials ist ein oberer Haltestreifen querlaufend auf den Wellenbergen auf der Vorderseite des Materials in der Nähe der oberen Kante aufgeklebt. Außerdem ist ein unterer Haltestreifen querlaufend auf den Wellenbergen auf der Rückseite des Materials in der Nähe der unteren Kante aufgeklebt.
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Die US-Patentschrift
US 4 254 173 A beschreibt ein Verbundmaterial für Umverpackungen von Behältnissen.
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Die US-Patentschrift
US 2 154 940 A beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung von eingedrückten Wellpappen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer Wellpappe sowie eine nach dem Verfahren hergestellte Wellpappe zur Verfügung zu stellen, welche eine hohe Stabilität aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Herstellung einer Wellpappe gemäß Anspruch 1 sowie durch eine nach dem Verfahren hergestellte Wellpappe gemäß Anspruch 11 gelöst.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Wellpappe umfasst das Herstellen eines Wellenmaterials, das Bedrucken einer nach außen orientierten Seite eines transparenten Deckenmaterials vor dem Aufkaschieren des transparenten Deckenmaterials auf das Wellenmaterial, und das Aufbringen eines Kaschierklebstoffs auf das Wellenmaterial, wobei der Kaschierklebstoff auf Wellenberge des Wellenmaterials aufgebracht wird. Dabei werden dem Kaschierklebstoff Farbpigmente, oder Fluoreszenz-, Lumineszenz- oder Glitzerpartikel, oder Komponenten zur Erzielung von Perlmutt- und Metallikeffekten hinzugefügt. Außerdem umfasst das Verfahren das Aufkaschieren des transparenten Deckenmaterials auf das Wellenmaterial, wobei sich entlang der Wellenberge Bahnen von gefärbtem Kaschierklebstoff ergeben, die von außen durch das transparente Deckenmaterial hindurch sichtbar sind und die dem Verlauf der Wellen des Wellenmaterials folgen.
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Durch die Verbindung eines Wellenmaterials mit einem transparenten Deckenmaterial wird eine neuartige Wellpappe zur Verfügung gestellt, bei der die Oberflächenstruktur des Wellenmaterials durch die Verwendung eines transparenten Deckenmaterials von außen sichtbar bleibt. Durch das Zusammenwirken eines Wellenmaterials mit einem Deckenmaterial ist dabei die Stabilität des neuartigen Wellpappmaterials gewährleistet. Auf diese Weise steht die hohe Festigkeit einer konventionellen Wellpappe weiter zur Verfügung, kann aber mit dem Vorteil einer hochwertigen Oberflächenstruktur verbunden werden. Die Herstellung des neuartigen Wellpappmaterials ist genauso einfach wie die Herstellung konventioneller Wellpappe.
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Eine erfindungsgemäße Wellpappe ist nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt und weist ein Wellenmaterial sowie ein mittels eines Kaschierklebstoffs auf das Wellenmaterial aufkaschiertes transparentes Deckenmaterial auf, wobei der Kaschierklebstoff auf Wellenberge des Wellenmaterials aufgebracht ist, und wobei dem Kaschierklebstoff Farbpigmente, oder Fluoreszenz-, Lumineszenz- oder Glitzerpartikel, oder Komponenten zur Erzielung von Perlmutt- und Metallikeffekten hinzugefügt sind. Entlang der Wellenberge ergeben sich Bahnen von gefärbtem Kaschierklebstoff, die von außen durch das transparente Deckenmaterial hindurch sichtbar sind und die dem Verlauf der Wellen des Wellenmaterials folgen. Dabei ist die nach außen orientierte Seite des transparenten Deckenmaterials bedruckt.
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Die erfindungsgemäße Wellpappe zeichnet sich dadurch aus, dass durch Verwendung eines Deckenmaterials eine hohe Festigkeit erzielt wird. Da das Deckenmaterial jedoch transparent ist, bleibt die Struktur der Welle von außen sichtbar. Das transparente Deckenmaterial ist hier anstelle eines typischen Deckenpapiers wie Kraftliner oder Testliner auf die Welle aufkaschiert.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, die Stabilitätsvorteile bei Einsatz eines Deckenmaterials zu nutzen, ohne dass die Wellenstruktur des Wellenmaterials verdeckt wird. Auf diese Weise steht die hohe Festigkeit einer konventionellen Wellpappe weiter zur Verfügung, kann aber mit dem Vorteil einer hochwertigen Oberflächenstruktur verbunden werden.
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Auf diese Weise kann bei im wesentlichen gleichbleibenden Herstellungskosten ein hochwertigeres Verbundmaterial zur Verfügung gestellt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Kaschierklebstoff um einen der folgenden: Stärkeleim, Acrylatkleber, druckempfindlicher Kleber, Schmelzkleber, Kautschukkleber.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist durch das transparente Deckenmaterial hindurch das Wellenmaterial zumindest teilweise sichtbar. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn durch das transparente Deckenmaterial hindurch das Wellenmaterial vollständig sichtbar ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das transparente Deckenmaterial eine Opazität von weniger als 60% oder von weniger als 40% oder sogar von weniger als 20% auf. Die Transparenz des Deckenpapiers ermöglicht, dass durch das Deckenpapier hindurch das Wellenmaterial gut sichtbar ist. Damit die Welle gut sichtbar ist, sollte die Opazität des Deckenmaterials gering sein. Je kleiner die Opazität ist, desto besser ist die unter dem Deckenpapier liegende Welle sichtbar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Wellpappe um eine einseitige Wellpappe. Diese einseitige Wellpappe weist somit zwei unterschiedliche Oberflächen auf, einmal die mit dem transparenten Deckenmaterial, zum anderen die mit der Wellenstruktur. Dabei liefert die Kaschierung mit dem transparenten Deckenmaterial eine gewisse Festigkeit.
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Es ist von Vorteil, wenn es sich bei der Wellpappe um eine einwellige Wellpappe handelt, wobei die einwellige Wellpappe aufweist: das transparente Deckenmaterial, welches auf die Außenseite des Wellenmaterials aufkaschiert ist, ein lichtundurchlässiges Deckenmaterial, welches auf die Innenseite des Wellenmaterials aufkaschiert ist.
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Es ist von Vorteil, wenn das Wellenmaterial Wellen mit einem Querschnitt in Rundriffelform, in V-Form oder in einer zwischen der Rundriffelform und der V-Form liegenden Zwischenform aufweist. Die verschiedenen Wellenquerschnitte zeigen unterschiedliche Festigkeit und unterschiedlichen Materialverbrauch. Durch Auswahl eines geeigneten Querschnitts lässt sich die gewünschte Festigkeit bei dem gewünschten Materialverbrauch realisieren.
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Es ist von Vorteil, wenn das Wellenmaterial mindestens eine der folgenden aufweist: eine A-Welle, eine B-Welle, eine C-Welle, eine D-Welle, eine E-Welle, eine F-Welle, eine G-Welle. Je nach eingesetzter Welle können unterschiedliche Festigkeiten oder Bedruckbarkeiten erzielt werden.
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Es ist von Vorteil, wenn das Wellenmaterial Wellen aufweist, die in Aufsicht geradlinig verlaufen. Die gerade Wellenführung hat den Vorteil, dass die üblichen Riffelwerkzeuge eingesetzt werden können. Die gerade Wellenführung ermöglicht eine gleichmäßige Belastbarkeit und zeichnet sich durch hohe Festigkeit und geringen Materialverbrauch aus.
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Alternativ dazu ist es von Vorteil, wenn das Wellenmaterial Wellen aufweist, die in Aufsicht kurvenförmig verlaufen. Die kurvige Wellenführung kann durch das transparente Deckenmaterial hindurch gesehen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Wellenmaterial um eines der folgenden: eine S-Welle, eine W-Welle. Der Wellenverlauf kann durch das transparente Deckenmaterial hindurch gesehen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das transparente Deckenmaterial eine Dicke zwischen 5 μm und 400 μm auf. Die Dicke des Deckenmaterials ist sowohl für die Festigkeit als auch für die Transparenz maßgeblich. Im Dickenbereich zwischen 5 μm und 400 μm kann die benötigte Transparenz und Festigkeit erzielt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem transparenten Deckenmaterial um ein transparentes Papier. Papier ist sehr günstig, weist eine hohe Festigkeit auf und lässt sich gut wiederverwerten.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem transparenten Deckenmaterial um eines der folgenden: Japanpapier, Pergamentpapier, Pergamin, Spinnenpapier, Seidenpapier, Transparentpapier. Diese Papiersorten weisen eine gute Transparenz auf.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem transparenten Deckenmaterial um eine transparente Kunststofffolie. Kunststofffolien zeichnen sich durch eine hervorragende Transparenz aus. Außerdem zeigen diese einen hohen Glanz und hohe Wasserfestigkeit.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem transparenten Deckenmaterial um eine Kunststofffolie aus einem der folgenden Materialien: Polyethylenterephthalat, orientiertes Polypropylen, biaxial orientiertes Polypropylen, nicht verstrecktes Polypropylen, orientiertes Polyamid, nicht verstrecktes Polyamid, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Polylactoseacetat, Polystyrol.
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Es ist von Vorteil, wenn es sich bei dem Wellenmaterial um ein farbiges Wellenmaterial handelt. Des weiteren ist es von Vorteil, wenn es sich bei dem Wellenmaterial um ein veredeltes Wellenmaterial handelt. Des weiteren ist es von Vorteil, wenn es sich bei dem Wellenmaterial um ein bedrucktes Wellenmaterial handelt. Das Wellenmaterial spielt für die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Wellpappe eine große Rolle, weil das Wellenmaterial durch das transparente Deckenmaterial hindurch gesehen werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das transparente Deckenmaterial veredelt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das transparente Deckenmaterial gefärbt.
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Außerdem ist es von Vorteil, wenn die zum Wellenmaterial hin orientierte Seite des transparenten Deckenmaterials bedruckt ist. Das Bedrucken der zum Wellenmaterial hin orientierten Seite hat den Vorteil, dass der Druck vor Abrieb geschützt ist. Durch das transparente Deckenmaterial hindurch ist das Druckbild dennoch von außen erkennbar.
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Es ist von Vorteil, wenn das Bedrucken des transparenten Deckenmaterials mittels einem der folgenden Druckverfahren erfolgt: Offsetdruck, Laserdruck, Buchdruck.
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Es ist von Vorteil, wenn das transparente Deckenmaterial eine Veredelung aufweist, die mindestens einen der folgenden Effekte hervorruft: Glitzereffekt, Metalliceffekt, Perlmutteffekt, Phosphoreszenz, Fluoreszenz, Lumineszenz. Derartige Effekte erhöhen die Wertigkeit des Wellpappenmaterials. Auch ermöglichen derartige Veredelungen, dass die Wellpappen beispielsweise im Sicherheitsbereich eingesetzt werden können. Bei Verwendung von phosphoreszierenden Veredelungen kann die Wellpappe z. B. bei Dunkelheit sichtbar gemacht werden.
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Es ist von Vorteil, wenn es sich bei der Wellpappe um eine mehrwellige Wellpappe handelt, wobei die mehrwellige Wellpappe aufweist: ein transparentes Deckenmaterial, welches auf die Außenseite des Wellenmaterials aufkaschiert ist. Die mehrlagige Wellpappe zeichnet sich vor allem durch eine besonders hohe Steifigkeit aus.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Wellpappe in mindestens einer der folgenden Anwendungen verwendet: als Verpackungsmaterial, als Büromaterial, als Designelement, als Dekorelement, als Display, als Werbeelement, als Möbel.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Wellpappe;
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2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Wellpappe;
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3 eine Vorrichtung zur Herstellung einer einseitigen Wellpappe;
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4 drei verschiedene Querschnitte von Wellenpapieren;
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5A einen Wellenverlauf eines Wellenpapiers, wobei die Wellen geradlinig verlaufen;
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5B einen Wellenverlauf eines Wellenpapiers, wobei die Wellen kurvenförmig verlaufen;
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6 eine Vorrichtung, mit der ein transparentes Deckenmaterial auf eine einseitige Wellpappe aufkaschiert wird; und
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7 einen Überblick über verschiedene Wellpappearten, welche mit einem transparenten Deckenmaterial versehen werden können.
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1 zeigt eine Ansicht des erfindungsgemäßen Wellpappmaterials. Das Wellpappmaterial besteht aus einem Wellenpapier 1, auf dessen Unterseite ein Innendeckenpapier 2 aufkaschiert ist. Die Verklebung zwischen dem Wellenpapier 1 und dem Innendeckenpapier 2 erfolgt mittels eines Kaschierklebstoffs, der vorzugsweise in den Bereichen 3 auf die Unterseite des Wellenpapiers 1 aufgebracht ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Wellpappmaterial wird anstelle eines lichtundurchlässigen Außendeckenpapiers ein transparentes Deckenmaterial 4 auf die Oberseite des Wellenpapiers 1 aufkaschiert. Bei dem transparenten Deckenmaterial 4 kann es sich beispielsweise um ein transparentes Papier oder eine transparente Kunststofffolie handeln. Das transparente Deckenmaterial 4 wird mittels eines Kaschierklebstoffs auf die Oberseite des Wellenpapiers 1 aufkaschiert, wobei der Kaschierklebstoff insbesondere auf die Bereiche 5 des Wellenmaterials 1 aufgebracht wird. Im Unterschied zu konventionellen Wellpappen ist die Struktur des Wellenpapiers 1 von außen durch das transparente Deckenmaterial 4 hindurch ganz oder zumindest teilweise erkennbar. Von oben ist außerdem der auf die Bereiche 5 aufgebrachte Kaschierklebstoff durch das transparente Deckenmaterial 4 hindurch sichtbar.
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Wellpappe zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bezogen auf das eingesetzte Materialgewicht aus. Dieses hohe Festigkeit wird erreicht durch die Verklebung eines Wellenpapiers mit einer Außendecke und einer Innendecke. Dieser Aufbau ist statisch sehr geschickt, weil durch den Aufbau aus drei Materialien eine hohe Festigkeit erzielt werden kann. Infolge der hohen Festigkeit wird Wellpappmaterial häufig in der Verpackungstechnik genutzt.
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Darüber hinaus kann Wellpappe aber auch im dekorativen Bereich eingesetzt werden. Bisher wurde im dekorativen Bereich in erster Linie die sogenannte Dekorwelle verwendet. Bei der Dekorwelle wird auf das Außendeckenpapier verzichtet, um das Wellenpapier nach außen sichtbar zu machen. Die Dekorwelle ist wegen der nach außen sichtbaren Wellenstruktur zwar optisch sehr ansprechend, weist aber nicht die hohe Festigkeit der Wellpappe auf, weil die zum Erzielen einer hohen Festigkeit erforderliche Außendecke weggelassen wurde.
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Mit dem in 1 gezeigten Wellpappmaterial wird eine Wellpappe zur Verfügung gestellt, welche aus Wellenpapier, Innendecke und Außendecke aufgebaut ist und deshalb die erforderliche Festigkeit für eine Vielzahl von Einsatzgebieten aufweist. Beispielsweise ist das erfindungsgemäße Wellpappmaterial stabil genug, um im Verpackungsbereich eingesetzt werden zu können. Infolge der zumindest teilweisen Transparenz der Außendecke ist das Wellenpapier von außen sichtbar. Die Festigkeit konventioneller Wellpappe wird so mit dem optischen Eindruck einer Dekorwelle verbunden. Dadurch kann ein stabiles und belastbares Wellpappmaterial zur Verfügung gestellt werden, welches die optisch interessante Wellenstruktur von außen erkennen lässt.
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2 zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Wellpappmaterial. Das Wellpappmaterial umfasst ein Wellenpapier 6, auf dessen Innenseite mittels eines Kaschierklebstoffs 7 ein Innendeckenpapier 8 aufkaschiert ist. Auf die Außenseite des Wellenpapiers 6 wird mittels eines Kaschierklebstoffs 9 ein transparentes Deckenmaterial 10 aufkaschiert. Von der Außenseite des so geschaffenen Wellpappmaterials aus lässt sich durch das transparente Deckenmaterial 10 hindurch die Wellenstruktur des Wellenpapiers 6 ganz oder teilweise erkennen. Darüber hinaus ist auch der Kaschierklebstoff 9 von außen durch das transparente Deckenmaterial 10 hindurch sichtbar. Durch Anfärben oder sonstige Veredelung des Kaschierklebstoffs 9 kann der Wellenverlauf optisch hervorgehoben werden.
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Im Folgenden werden anhand von 3 die zur Herstellung eines Wellpappmaterials erforderlichen Schritte diskutiert. Hierzu umfasst die in 3 gezeigte Vorrichtung eine obere Riffelwalze 11 sowie eine untere Riffelwalze 12, deren Riffelung zahnend ineinander greift. Die Breite der Riffelwalzen 11 und 12 entspricht mindestens der gewünschten Bahnbreite der Wellpappe und bewegt sich typischerweise im Bereich von 2 m bis 3,50 m. Der Durchmesser der Riffelwalzen 11 und 12 liegt im Bereich von 30 cm bis 40 cm. Vorzugsweise bestehen die Riffelwalzen 11 und 12 aus poliertem Edelstahl.
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Zur Herstellung des Wellenpapiers wird eine Papierbahn 13 von einer Abwicklung 14 abgerollt und den Riffelwalzen 11 und 12 zugeführt. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des Wellenpapiers kann beispielsweise ein Halbzellstoffwellenpapier (Fluting) oder ein anderer Wellenstoff mit geringem Altpapieranteil verwendet werden. Alternativ kann Schrenzpapier zur Herstellung des Wellenpapiers verwendet werden, wobei Schrenzpapier einen hohen Altpapieranteil aufweist.
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Über die Führungswalzen 15 gelangt die Papierbahn 13 zu einem Vorheizzylinder 16, der das Papier auf ca. 80°C erwärmt. Das erwärmte Papier wird über eine Mehrzahl von Führungsrollen 17 zu den Riffelwalzen 11 und 12 geführt. Dabei können im Bereich der Führungswalzen 15 und 17 ein oder mehrere Spritzfeuchtwerke 18 zur Regulierung der Feuchte der Papierbahn 13 vorgesehen sein.
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Anschließend wird die vorgeheizte Papierbahn 13 zwischen der oberen Riffelwalze 11 und der unteren Riffelwalze 12 hindurchgeführt. Die beiden Riffelwalzen 11 und 12 werden mit Hilfe von Sattdampf erhitzt, welcher eine Temperatur von ca. 170°C bis 180°C aufweist. Außerdem werden die beiden Riffelwalzen 11 und 12 mit einer Kraft von ca. 60 kN pro Meter Breite gegeneinander gepresst, so dass die zwischen der oberen Riffelwalze 11 und der unteren Riffelwalze 12 hindurchlaufende Papierbahn unter Druck und Hitze zu einem Wellenpapier geformt wird. Das so hergestellte Wellenpapier kann dann weiter verarbeitet werden.
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Mit Hilfe des soeben beschriebenen Herstellungsverfahrens für Wellenpapiere können unterschiedliche Wellenpapiere mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Beispielsweise können Wellenpapiere mit unterschiedlichem Querschnitt hergestellt werden.
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In 4 sind drei mögliche Wellenquerschnitte gezeigt, nämlich eine Rundriffelform 19, eine V-Form 20 sowie eine Zwischenform 21, welche zwischen der Rundriffelform 19 und der V-Form 20 liegt. Der jeweilige Wellenquerschnitt wird durch eine geeignete Formgebung der Riffelung auf der oberen und unteren Riffelwalze 11 und 12 erzeugt.
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Darüber hinaus können sich verschiedene Wellenpapiere auch in Hinblick auf ihren Wellenverlauf unterscheiden. In 5A ist ein Wellenpapier in Aufsicht dargestellt, bei dem die Wellen 22, 23, 24 geradlinig und parallel zueinander verlaufen. Im Gegensatz dazu ist in 5B eine Aufsicht auf ein Wellenpapier gezeigt, bei dem die Wellen 25, 26, 27 einem kurvigen Verlauf folgen. Wellenpapiere mit dem in 5B dargestellten Wellenverlauf sind unter den Bezeichnungen „S-Welle” sowie „W-Welle” bekannt.
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Des Weiteren werden unterschiedliche Wellenpapiere und Wellpappmaterialien nach dem Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen klassifiziert. Typischerweise beträgt der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen zwischen 1 mm und 9,5 mm. Ein weiteres Merkmal zur Charakterisierung der Geometrie eines Wellenpapiers ist die Wellenhöhe, welche die Höhe der Wellenberge kennzeichnet. Typischerweise bewegt sich die Wellenhöhe eines Wellenpapiers im Bereich zwischen 0,4 mm und 4,8 mm.
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Unterschiedliche Wellenpapiere werden anhand von Wellenhöhe und Wellenteilung klassifiziert, wobei die Bezeichnungen A-Welle, C-Welle, B-Welle, D-Welle, E-Welle, F-Welle sowie G-Welle verwendet werden. Die gröbste Welle wird als A-Welle bezeichnet, die Bezeichnung C-Welle steht für eine Mittelwelle, die B-Welle bezeichnet eine Feinwelle, die D-Welle steht für Midiwelle, die E-Welle steht für Feinstwelle, die F-Welle bezeichnet eine Miniwelle, und die G-Welle eine Mikrowelle.
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Durch Verwendung einer zumindest teilweise transparenten Außendecke können diese unterschiedlichen Strukturen des Wellenpapiers nach außen sichtbar gemacht werden.
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Zusätzlich zur Herstellung des Wellenpapiers ist in 3 auch dargestellt, wie auf das Wellenpapier eine Innendecke aufkaschiert wird. Zum Aufbringen eines Kaschierklebstoffs auf das Wellenpapier ist ein Leimaggregat 28 vorgesehen. Das Leimaggregat 28 umfasst eine Leimtasse 29 mit einem Ablauf 30. Darüber hinaus umfasst das Leimaggregat 28 eine Auftragswalze 31 sowie eine Abquetschwalze 32. Nachdem das Wellenpapier durch die obere Riffelwalze 11 und die untere Riffelwalze 12 geformt wurde, wird es durch die untere Riffelwalze 12 an der Auftragswalze 31 vorbeigeführt. Dabei wird die Führung des Wellenpapiers durch ein Führungsblech 33 unterstützt. Die Auftragswalze 32 liegt an der Riffelung der unteren Riffelwalze 12 an und dreht sich mit der unteren Riffelwalze 12 mit. Durch die Rotation der Auftragswalze 31 wird Leim auf die Wellenberge des Wellenpapiers aufgebracht. Als Kaschierleim wird üblicherweise ein Stärkeleim, beispielsweise auf Basis von Mais, Weizen oder Kartoffeln, verwendet. Beim Auftrag des Stärkeleims auf das Wellenpapier muss die Viskosität des Stärkeleims richtig eingestellt werden, um zu vermeiden, dass der Leim zerfließt oder in das Wellenpapier eindringt.
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Die Deckenbahn 34 für die Wellpappe wird von einer Abwicklung 35 abgerollt und über eine Führungsrolle 36 zu einem Vorheizzylinder 37 geführt. Nach dem Vorheizen gelangt die Deckenbahn 34 dann über die Führungswalzen 38 zu einer Presswalze 39. Die Presswalze 39 wird gegen die untere Riffelwalze 12 gedrückt und bewegt sich mit dieser mit. Dadurch wird die Deckenbahn 34 gleichmäßig gegen die mit Leim bestrichenen Wellenberge des Wellenpapiers gedrückt. Die Kühlschürze 40 kühlt die Deckenbahn 34 vor dem Kaschiervorgang ab. Als Ergebnis des Kaschiervorgangs erhält man eine einseitige Wellpappe 41, welche aus einem Wellenpapier und einer auf das Wellenpapier aufkaschierten Deckenbahn besteht.
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Als Deckenbahn oder „Liner” kann beispielsweise ein sogenannter „Kraftliner” verwendet werden, welcher hauptsächlich aus Zellstoff besteht. Alternativ dazu kann ein hauptsächlich aus Altpapier bestehender sogenannter „Testliner” verwendet werden. Des Weiteren kann als Deckenbahn ein Schrenzpapier eingesetzt werden, welches einen hohen Anteil von Altpapier aufweist. Derartige Deckenpapiere sind intransparent und weisen eine Opazität von mehr als 80% auf.
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Anstelle eines intransparenten Deckenpapiers könnte auch ein transparentes Papier oder eine transparente Folie als Innendecke einer einseitigen Wellpappe verwendet werden. Durch das transparente Papier bzw. die transparente Folie hindurch wäre das Wellenpapier von außen sichtbar. Transparente Papiere und transparente Folien, die sich zum Aufkaschieren auf ein Wellenpapier eignen, werden im Folgenden noch diskutiert.
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In 6 ist ein weiterer Kaschierschritt zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wellpappe gezeigt, bei dem eine transparente Deckenbahn 48 auf eine einseitige Wellpappe 42 aufkaschiert wird. Die einseitige Wellpappe 42 besteht aus einem Wellenpapier und einer auf das Wellenpapier aufkaschierten Innendecke. Die einseitige Wellpappe 42 kann beispielsweise mit Hilfe der in 3 gezeigten Vorrichtung hergestellt werden. Die einseitige Wellpappe 42 wird einem Klebstoffaggregat 43 zugeführt, das eine Auftragwalze 44 und eine Abquetschwalze 45 umfasst. Durch das Klebstoffaggregat 43 wird Kaschierklebstoff auf die Außenseite der einseitigen Wellpappe 42 aufgebracht. Dabei werden insbesondere die Wellenberge der einseitigen Wellpappe 42 an der Außenseite mit Klebstoff belegt. Die einseitige Wellpappe 42 wird über eine Führungsrolle 46 zur Kaschierstation 47 geführt, wo eine Deckenbahn 48 auf die einseitige Wellpappe 42 aufkaschiert wird. Bei der erfindungsgemäßen Lösung handelt es sich bei der Deckenbahn 48 um eine transparente Deckenbahn, welche eine Opazität von weniger als 60% bzw. eine Transmission von mehr als 40% aufweist. Die Opazität ist ein Maß für die Lichtundurchlässigkeit (Trübung) von Stoffen. Je geringer die Opazität eines Materials ist, desto lichtdurchlässiger bzw. transparenter ist der Stoff.
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Als Deckenbahn 48 kann entweder eine transparente Papierbahn oder eine transparente Kunststofffolie verwendet werden. Die Deckenbahn 48 wird von einer Abwicklung 49 abgerollt und durch einen Vorheizzylinder 50 erwärmt, bevor sie in der Kaschierstation 47 als Außendecke auf die einseitige Wellpappe 42 aufkaschiert wird. Als Ergebnis dieses Kaschiervorgangs erhält man eine einwellige Wellpappe 51, deren Außendecke transparent ist, so dass das Wellenpapier durch die Außendecke hindurch von außen ganz oder zum Teil sichtbar ist.
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Als Außendecke der erfindungsgemäßen Wellpappe kann beispielsweise ein transparentes Papier eingesetzt werden. Geeignete Papiere mit hoher Lichtdurchlässigkeit sind beispielsweise Japanpapier, Pergamentpapier, Pergamin, Spinnenpapier, Seidenpapier, Transparentpapier.
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Japanpapier ist extrem langfaserig und dünn, weist eine gute Saugkraft und Tintenfestigkeit sowie eine hohe Berst- und Reißfestigkeit auf. Japanpapier ist ein Sammelbegriff für Langfaserpapiere, insbesondere für Bastpapiere, die meist aus Japan oder China importiert werden.
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Pergamentpapier ist ein fettdichtes und nassfestes Zellstoffpapier. Pergamentpapier ist hoch nassfest und nicht kompostierbar. Die Herstellung von Pergamentpapier erfolgt in mehreren Schritten: In einem ersten Schritt werden die Zellstofffasern stark zermahlen, um Fettdichte zu erzeugen. Nachdem der Zellstoff im zweiten Schritt zu Papier verarbeitet wurde, folgt der für die Pergamentierung relevante Schritt der Behandlung mit Schwefelsäure. Hierbei werden die Papierfasern an der Oberfläche des Papiers angelöst, so dass sich diese dauerhaft zu einer geschlossenen Oberfläche verbinden. Hierdurch wird eine 100%ige Fettdichte erreicht. Im letzten Prozessschritt wird das Papier getrocknet.
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Pergamin ist ein aus feingemahlenem Zellstoff hergestelltes, weitgehend fettdichtes, aber nicht nassfestes Papier mit hoher Transparenz. Seine hohe Transparenz erhält es durch sehr scharfe Satinage. Satinage ist die Einebnung und Glättung der Oberfläche von mit Streichfarbe gestrichenen Papieren bei der Papierherstellung. Die Glättung erfolgt mittels Druck in einem Kalander durch einen Walzvorgang.
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Bei Spinnenpapier handelt es sich um ein Transparentpapier aus Pergamin mit einem geprägten Spinnennetzmuster, das insbesondere als Zwischenlagenpapier in Fotoalben verwendet wird.
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Seidenpapier ist ein sehr dünnes, holzfreies oder holzhaltiges Papier mit weniger als 25 g/m2 Flächengewicht. Seidenpapier wird sowohl als Verpackungsmaterial als auch als Dekorationsmaterial eingesetzt.
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Als Transparentpapier wird Papier mit hoher Lichtdurchlässigkeit bezeichnet. Bei der Herstellung von Transparentpapier werden besonders ausgesuchte Zellstoffe gemahlen bzw. gequetscht, wodurch sich die Faseroberfläche vergrößert und die Lichtdurchlässigkeit (Transparenz) zunimmt.
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Alle aufgeführten Papiere weisen eine hinreichend hohe Lichtdurchlässigkeit bzw. Transmission auf, um als Deckenmaterial für das erfindungsgemäße Wellpappmaterial eingesetzt werden zu können. Alternativ zu den genannten transparenten Papieren können jedoch auch transparente Kunststofffolien als Deckenmaterial auf das Wellenpapier aufkaschiert werden. Zur Verwendung als transparentes Deckenmaterial eignet sich beispielsweise eine Folie aus Polyethylenterephthalat (PET) mit einer Dicke zwischen 5 μm und 400 μm. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von Polypropylen-(PP)-Folien, wobei sowohl orientiertes Polypropylen (OPP), biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP) als auch nicht-verstrecktes Polypropylen (sogenanntes „cast-PP”) eingesetzt werden können.
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Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von lichtdurchlässigen Folien aus Polyamid (PA). Auch hier kommt sowohl die Verwendung von orientiertem Polyamid (OPA) als auch die Verwendung von nicht-verstrecktem Polyamid (cast-PA) infrage.
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Des Weiteren eignet sich auch Polyethylen (PE) für den Einsatz als Deckenmaterial der erfindungsgemäßen Wellpappe. Polyethylenfolien werden generell nicht verstreckt. Zur Verwendung als Deckenmaterial eignen sich sowohl Polyethylenfolien niedriger Dichte (Low Density Polyethylene, LDPE) als auch Polyethylenfolien hoher Dichte (High Density Polyethylene, HDPE). Weitere mögliche Materialien für lichtdurchlässige Kunststofffolien sind Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS) sowie das biologisch abbaubare Polylactoseacetat (PLA).
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Die bevorzugte Dicke der jeweiligen Kunststofffolie liegt im Bereich zwischen 5 μm und 400 μm.
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Als Kaschierkleber zum Aufkaschieren des transparenten Papiers bzw. der transparenten Folie auf das Wellenpapier kann wie bisher Stärkeleim verwendet werden. Alternativ dazu kann jedoch die Verwendung von anderen Kaschierklebstoffen sinnvoll sein. Dabei können beispielsweise Acrylatkleber, druckempfindliche Kleber (Pressure Sensitive Adhesives, PSA), Schmelzkleber (Hot Melt Adhesives) sowie Kautschukkleber in Betracht gezogen werden. Bei Verwendung eines Schmelzklebers zum Aufkaschieren der Außendecke auf das Wellenpapier könnte der Einsatz einer nach der Kaschierstation angeordneten Kühlpartie von Vorteil sein.
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Die Einsatzgebiete für konventionelle braune Wellpappen sind im wesentlichen auf den Verpackungsbereich beschränkt. Durch die Verwendung eines transparenten Papiers oder einer transparenten Folie als Deckenstoff ergibt sich ein werthaltiges Aussehen des neuartigen Wellpappmaterials, das zu einer starken Ausweitung der bisherigen Anwendungsgebiete für Wellpappe führen könnte. Dieser werthaltige Gesamteindruck des erfindungsgemäßen Wellpappmaterials kann durch zusätzliche Veredelungsschritte noch weiter gesteigert werden. Diese Veredelungsschritte betreffen auch das Wellenpapier, das bei der erfindungsgemäßen Lösung von außen sichtbar ist. Beispielsweise kann ein farbiges oder gemustertes Wellenpapier eingesetzt werden, beispielsweise ein gesprenkeltes oder marmoriertes Wellenpapier. Beispielsweise kann das Wellenpapier vorher bedruckt worden sein. Alternativ dazu ist es möglich, einen zusätzlichen Lackierschritt vorzusehen, bei dem das Wellenpapier vor dem Aufbringen des transparenten Deckenmaterials farbig lackiert wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist der zum Aufkaschieren der transparenten Außendecke verwendete Kaschierklebstoff von außen sichtbar. Eine weitere Möglichkeit der Veredelung ist daher, den Kaschierklebstoff einzufärben, indem Farbpigmente zum Kaschierklebstoff hinzugefügt werden. Zum Aufkaschieren eines transparenten Papiers oder einer transparenten Folie auf das Wellenpapier wird der farbig eingefärbte Klebstoff auf die Wellenberge des Wellenpapiers aufgetragen, anschließend wird das transparente Papier bzw. die transparente Folie mit dem Wellenpapier verklebt. Dadurch ergeben sich entlang der Wellenberge farbige Klebstoffbahnen, die von außen durch das transparente Material hindurch sichtbar sind. Die farbigen Klebstoffbahnen folgen dem Verlauf der Wellen des Wellenpapiers. Auf diese Weise ergeben sich charakteristische Strukturen der in 5A und 5B gezeigten Art. Zum Erzielen spezieller Effekte können dem Kaschierklebstoff auch Fluoreszenz-, Lumineszenz- oder Glitzerpartikel hinzugefügt werden; außerdem können dem Kaschierklebstoff Komponenten zur Erzielung von Perlmutt- und Metallikeffekten zugesetzt werden.
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Darüber hinaus gibt es verschiedene Möglichkeiten zur Veredelung der transparenten Außendecke. Eine erste Möglichkeit ist, farbige Transparentpapiere oder farbige Kunststofffolien zu verwenden, wobei die Farbgebung der Außendecke auf die Farbe des Kaschierklebstoffs abgestimmt werden kann. Alternativ dazu oder zusätzlich ist es möglich, die Außendecke entweder auf der Vorderseite oder auf der Rückseite mit Text oder mit Mustern zu bedrucken. Das Bedrucken der transparenten Außendecke erfolgt vorzugsweise vor dem Aufkaschieren der Außendecke auf das Wellenpapier. Man spricht hier von einem Preprint-Verfahren. Zum Bedrucken der transparenten Außendecke können Druckverfahren wie Offsetdruck, Buchdruck und Laserdruck eingesetzt werden. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die dem Wellenpapier zugewandte Seite der transparenten Außendecke bedruckt wird, weil das Druckbild dann vor Abrieb, Chemikalien und anderen äußeren Einflüssen geschützt ist. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, die dem Betrachter zugewandte Oberseite der transparenten Außendecke zu bedrucken. Auch bei der Veredelung der Außendecke können Spezialeffekte wie Glitter, Fluoreszenz, Lumineszenz, Perlmutteffekt, Hologramme, Metallic-Effekte eingesetzt werden.
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Die Veredelung der transparenten Außendecke kann auch nach dem Aufkaschieren der Außendecke auf das Wellenpapier vorgenommen werden. In diesem Fall muss die fertige Wellpappe bedruckt werden. Zum Bedrucken der fertig hergestellten Wellpappe eignet sich beispielsweise der Flexodruck, bei dem Druckklischees eingesetzt werden, oder der Digitaldruck. Mit Hilfe dieser Drucktechniken können beispielsweise Beschriftungen nachträglich auf die fertig hergestellte Wellpappe aufgebracht werden.
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In 7 sind verschiedene Wellpappearten gezeigt, die entsprechend der vorliegenden Erfindung mit mindestens einem transparenten Deckenmaterial versehen werden können.
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Eine entsprechend der Erfindung ausgebildete einseitige Wellpappe 52 umfasst ein Wellenpapier 53 sowie eine auf das Wellenpapier 53 aufkaschierte transparente Außendecke 54.
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Eine erfindungsgemäße einwellige Wellpappe 55 ist aus einem Wellenpapier 56, einer lichtundurchlässigen Innendecke 57 und einer transparenten Außendecke 58 aufgebaut. Alternativ dazu können sowohl die Innendecke 57 als auch die Außendecke 58 aus transparentem Material bestehen.
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Darüber hinaus lässt sich die Erfindung auch bei zwei- und mehrwelligen Wellpappen einsetzen. Eine erfindungsgemäße zweiwellige Wellpappe 59 umfasst eine Innendecke 60, ein erstes Wellenpapier 61, eine Zwischendecke 62, ein zweites Wellenpapier 63 und eine Außendecke 64. Bei dieser Ausführungsform kann als Außendecke 64 ein transparentes Substrat verwendet werden, um die Wellenstruktur des Wellenpapiers 63 nach außen sichtbar zu machen. Dabei kann die Innendecke 60 aus konventionellem lichtundurchlässigem Material bestehen. Alternativ dazu kann jedoch auch die Innendecke 60 aus transparentem Material bestehen.
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Die erfindungsgemäße Wellpappe kann beispielsweise als Verpackungsmaterial, als Büromaterial, als Designelement, als Dekorelement, als Display, als Werbeelement, als Möbel eingesetzt werden. In Betracht kommen insbesondere Anwendungen bei der Warenpräsentation, bei Schaufenstergestaltungen, für die Gestaltung von Messeständen, zur Verpackung von Konsumartikeln und Kleinelektro, von CDs etc.
