Saubere Kanten und Oberflächen

Saubere Kanten und Oberflächen und ihr Einfluss auf den Druckvorgang können folgendermaßen definiert werden:
• Sie sind frei von Staub und Faserpartikeln, die sich lösen und Druckplatte oder Gummituch verschmutzen und so zu vorzeitigen Produktionsunterbrechungen zwecks Reinigung führen könnten.
• Das Vorhandensein solcher Partikel kann das Druckbild im Raster oder Vollton empfindlich stören (Butzen), auch Verunreinigungen unbedruckter Flächen sind möglich).
• Partikelbedingte Produktionsunterbrechungen beeinträchtigen die Druckleistung und können in schweren Fällen zu Ausschuss führen.

Saubere Kanten und Oberflächen gehören zu den wichtigsten Kriterien bei der Auswahl von Kartonmaterial, das bedruckt werden soll. Nur so kann optimale Produktivität erreicht werden. Feste oder faserartige Partikel von Kanten oder Oberflächen können sich während des Druckvorgangs leicht auf dem Gummituch, der Druckplatte oder dem Druckformzylinder absetzen und zu fehlerhaften Druckergebnissen führen. Im Extremfall ist es sogar möglich, dass ungewöhnlich große Teile das Gummituch beim Offsetdruck beschädigen.

Die Sauberkeit der Kanten ist ebenso wichtig wie die Oberflächensauberkeit, da sich Partikel beim Bogen-schneiden, Stapeln oder Drucken lösen und beim Offset-druck am Gummituch absetzen können. Kantenpartikel setzen sich manchmal gehäuft in den Bereichen des Gummituchs ab, die mit den Bogenkanten in Berührung kommen.

Die verschiedenen Partikelarten an Kanten und Oberflächen lassen sich unterscheiden. Manche Rückstände auf Oberflächen sind eindeutig nicht auf Kantenfaserablösungen zurückzuführen. Man kann auch zwischen Längsschnittpartikeln (in Maschinenlaufrichtung) und Querschnittpartikeln (in Querrichtung) unterscheiden.

Kanten- und Oberflächenpartikel können in folgende Kategorien unterteilt werden:

Kantenpartikel (Längs- und Querschnitt):
• lose Fasern
• Faserverklumpungen (meist aus Zellstoff)
• Splitter (meist aus Holzstoff)
• Staub

Oberflächenpartikel:
• Kantenpartikel (siehe oben)
• Strichpartikel
• verschiedene Verfahrenspartikel
• verschiedene Fremdpartikel.

In der Druckerei werden diese Unterscheidungen nicht unbedingt getroffen, da jede Art von Rückstand die Druckleistung beeinträchtigt und deshalb vermieden werden muss. Das Absetzen von unerwünschten Partikeln auf dem Gummituch oder der Druckplatte führt nach und nach zu einem fehlerhaften Druckraster, Druckflecken in nicht zu bedruckenden Bereichen oder verursacht Butzen und andere unerwünschte Effekte im Text- und Flächendruck.

Haben sich Rückstände in der Druckmaschine abgesetzt, muss sie abgeschaltet werden, um Druckplatten und Gummitücher zu reinigen. Das kostet nicht nur Zeit, sondern erhöht auch den Ausschuss, wenn die Druckmaschine erneut angefahren wird und das Farbgleichgewicht wieder hergestellt werden muss.

Die Minimierung und Eliminierung solcher Partikel ist daher ein wesentlicher Faktor für eine gute Druckleistung und die getreue Reproduktion der Druckvorlage – Faktoren, die letztendlich die Kaufentscheidung des Verbrauchers beeinflussen können.

Rolle mit markiertem Zählbereich zur Staubbewertung.
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Während sich die Kartonhersteller bemühen, möglichst saubere und partikelfreie Produkte zu liefern, wurde in den letzten Jahren auch viel dafür getan, Staub und Partikel kurz vor Beginn des eigentlichen Druckvorgangs zu entfernen. Die Entwicklung von Absaugsystemen, meist in Kombination mit Antistatikeinheiten, hat zu erheblichen Verbesserungen der Druckleistung geführt.

Das bedeutet natürlich nicht, dass keine weiteren Verbesserungen möglich sind. Mit Hilfe dieser Systeme wurde zwar der Druckvorgang optimiert, aber nach wie vor muss vor allem der Kartonhersteller sauberes Material garantieren, damit beim Drucken der erwartete hohe Durchlauf erzielt werden kann.

Die Einführung umfassender Absaug- und Entstaubungssysteme in den letzten Stufen des Kartonherstellungsverfahrens war ein wichtiges Element auf dem Weg zum völlig staubfreien Produkt. Solche Absaugsysteme sind heute üblich und werden manchmal in Kombination mit Antistatikeinheiten eingesetzt.

Es muss allerdings betont werden, dass der Karton wie beim Druck auch hier von Anfang an sauber sein muss, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Es ist deshalb wichtig, die Form, Qualität und Ausrichtung des Werkzeugmessers sowie die Einstellung des Schnitts sorgfältig zu über-wachen, um zu gewährleisten, dass nicht schon in der ersten Phase Partikel entstehen.

Art der Partikel an Kanten und Oberflächen
      Ursprung und Auswirkung
Querschnittkante
    Partikel mit einer geraden und einer zerrissenen Kante; anderes Fasermaterial und Strichreste können ebenfalls enthalten sein.
Splitter
    Harte, zusammenhängende Faserbündel mit einer charakteristischen quergerichteten Struktur.
Längsschnittkante
    Faserartige, wellige Schnittreste vom Längsschneiden.
Strichpartikel
    Flache, normalerweise sehr kleine Strichpartikel, die z. B. von Ablagerungen auf den Rollen in der Streichstation der Kartonmaschine stammen.
Verschiedene Partikel     Diese Partikel können von verschiedensten Materialien stammen, die bei der Kartonherstellung verwendet werden, z. B. Fasern von Kunststoffschnüren, Kalanderverunreinigungen usw.

Bei allen Verarbeitungsverfahren muss dem Längs- und Querschneiden besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Dabei sollten nur die besten Partikelentfernungssysteme angewendet werden. Die modernen Längs- und Querschneideverfahren reduzieren manuelle Arbeiten auf ein Minimum und ermöglichen dadurch eine weitere Verringerung unerwünschter Staub- und Partikelrückstände im Endprodukt.

Während der nachfolgenden Stanz- und Rillverfahren muss die Entstehung von Staub und Partikeln (oder Spänen) auch durch korrekt und ordnungsgemäß eingestellte Werkzeuge vermieden werden. Scharfe, exakt eingestellte und gut gewartete Messer sind daher eine Voraussetzung für saubere Schnittkanten.

Merkmale sauberer Kanten und Oberflächen

Beurteilung sauberer Kanten und Oberflächen Idealerweise sollte ein Kartonprodukt völlig sauber sein. Die Menge an Partikeln muss daher nahezu gleich Null sein, um einen Karton im Hinblick auf die Sauberkeit von Kanten und Oberflächen als gut zu bezeichnen.

Es gibt kein allgemein anerkanntes Verfahren zur Messung der Sauberkeit von Kanten und Oberflächen.
Trotzdem kann die Sauberkeit von Kanten und Ober-flächen quantitativ bewertet werden. Ganz einfach gesagt, kann schon eine optische Qualitätsprüfung der Längs- und Querschnittkanten auf potentielle Probleme hinweisen.

Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass sichtbare Partikel an den Kanten nicht notwendigerweise auf lose Kantenpartikel hinweisen. Wenn sich ein potentielles Problem abzeichnet, ist eine weitere Untersuchung erforderlich, um den wahrscheinlichen Einfluss auf den Druckvorgang festzustellen.

Zu Messung der Menge loser Kantenpartikel kann das Material von den Stapelrändern abgesaugt werden. Hierzu wird ein spezieller Saugkopf mit einem schwarzen Filtertuch und einem weitmaschigen Netz verwendet. Das abgesaugte Material kann dann visuell mit einer Bewertungsskala verglichen werden.

Die Partikelmenge an der Oberfläche kann am besten festgestellt werden, indem man eine weiche Polyurethan-rolle über die Kartonoberfläche rollt und dann die auf einer bestimmten Fläche aufgenommenen Partikel zählt.

Die Verfahren zur Beurteilung von Kanten und Ober-flächen müssen unter genau kontrollierten Bedingungen erfolgen und mehrmals wiederholt werden, um einen verlässlichen statistischen Wert zu erhalten.

Entfernte Partikel können in einer mikroskopischen Untersuchung noch weiter klassifiziert und mengenmäßig bestimmt werden. In der Tabelle auf der vorherigen Seite sind einige der Partikel aufgeführt, die im ersten Teil dieses Abschnitts erwähnt wurden.

Beim Drucken kann die Funktionalität des Kartons danach beurteilt werden, in welchen zeitlichen Abständen das Gummituch gereinigt werden muss oder wie lange gedruckt werden kann. Dies kann jedoch auch von der erforderlichen Rasterfeinheit oder von der Lage sichtbarer Fehler abhängen, die manchmal auch ohne eine komplette Gummituchreinigung oder Druckunterbrechung entfernt werden können.

Unterschiedlicher Aufbau der Kartonlagen

Bei vollgebleichtem Zellstoffkarton treten kaum lose Fasern und Staub auf, da hierfür lange, feste Zellstoff-fasern verwendet werden und Faserstoff und Oberfläche bereits behandelt wurden. Bei Chromokarton, bei dem die Mittellage aus Holzstoff und die Außenlagen aus Zellstoff bestehen, werden Faserstoff und Oberfläche ebenfalls behandelt, um die Partikelbildung zu vermeiden. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich Partikel lösen, ist jedoch höher.

Daher muss bei Chromokarton stärker auf die Qualität der Längs- und Querschnittkanten geachtet werden.

Verschiedene Kartonsorten weisen ein unterschiedliches Stanz- und Rillverhalten auf. Fester Karton hoher Dichte erfordert scharfe, gut eingestellte Stanzmesser, um saubere, abgeschlossene Schnittkanten ohne Faserablösungen erzeugen zu können. Bei steifem Karton mit geringerer Dichte spielt die Schärfe des Messers an sich keine so große Rolle, aufgrund der geringeren Faserbindung ist das Risiko der Faserablösung bei stumpferen Messern jedoch größer. Viele Kartons aus Recyclingfasern besitzen einen hohen mineralischen Füllstoffanteil. Dieser erschwert einen effizienten Schnitt bei hoher Kantenqualität.

Wichtige Eigenschaften

Einfluss auf lose Partikel
Die Optimierung der Oberflächenbehandlungsverfahren und die Effektivität der Absaugsysteme haben den größten Einfluss auf die Sauberkeit von Kanten und Oberflächen. Der Kartonaufbau kann hier jedoch auch eine Rolle spielen. Zu den Faktoren, die den Grad der Faserbindung im Kartonbogen beeinflussen, gehören folgende:
• Verhältnis Zellstoff/Holzstoff
• Faserlänge oder Faserbehandlung
• Blattbildung in der Nasspartie und Oberflächenbehandlung.
Im Allgemeinen lassen sich lose Fasern jedoch am besten durch die Überwachung der Längs- und Querschneideverfahren vermeiden, wo die Gefahr der Partikelentstehung am größten ist.

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