Ausgangspunkt Im Bogenoffsetdruck sollen aus wirtschaftlichen Gründen zunehmend größere Bogenformate bedruckt werden. Dem entgegen stehen für manche Druckauf-gaben dabei die teils ungünstigen Dehnungseigenschaften der eingesetzten Papiere. Diesen Mangel zu analysieren und produktorientierte Verbesserungen dafür abzuleiten, sollte Aufgabe des vorliegenden Projektes sein.
Kooperation Da die Aufgabenstellung sowohl die Papier- als auch die Druckindustrie betrifft, war es naheliegend, das Projekt in Kooperation der PTS (Papier) und der Fogra (Druck) durchzuführen.
Neben den Vertretern dieser beiden Branchen waren im Projektausschuss auch Vertreter der Chemieindustrie (Zulieferer) und der Messtechnik vertreten.
Hochwertiger
Offsetdruck Die Qualitätsanforderungen an Bogenoffset-Druckerzeugnisse sind in den letz-ten Jahren enorm gestiegen. So erwarletz-ten Auftraggeber heutzutage eine hohe Farbtreue sowie eine saubere Wiedergabe von anspruchsvollen Bildmotiven und technischen Elementen. Deshalb werden im qualitativ hochwertigen Be-reich meist mehrfach gestrichene Papier eingesetzt.
Um konkurrenzfähig zu bleiben, sehen sich die Druckereien jedoch gleichzeitig gezwungen, Kosten einzusparen. Hierzu ist es notwendig, die Einrichtzeiten an der Druckmaschine zu verkürzen und die anfallende Makulatur zu reduzieren.
Im Zusammenhang mit einer wirtschaftlichen Arbeitsweise ist ein wachsender Trend zu höheren Druckgeschwindigkeiten und größeren Formaten zu ver-zeichnen [1], [2], [3]. So befinden sich bereits Bogenoffset-Druckmaschinen mit bis zu 1,5 m x 2,0 m Bogengröße im Einsatz.
Passerprobleme und Dehnungs-eigenschaften
Gerade bei großformatigen Papieren können Dimensionsänderungen während des Druckprozesses jedoch zu drucktechnischen Schwierigkeiten führen. Diese manifestieren sich selbst bei hochwertigen Papieren in Form von Passerabwei-chungen, die sich negativ auf die Rüstzeiten und die produzierte Qualität aus-wirken. Deshalb ist eine Verringerung der momentan auftretenden Papierdeh-nungen für Druckereien von großem Interesse.
Eigenschaften
der Striche Bisher ging man davon aus, dass die zu den Passerabweichungen führenden Dehnungen der Papiere vor allem aus den Eigenschaften der Rohpapiere resul-tieren. Weitgehend unbekannt, aber bisher auch nicht untersucht, ist der Ein-fluss der Stricheigenschaften auf diese Dehnung, wie z.B. Dehnungskoeffizient und E-Modul sowie die Porosität der Striche.
Verbesserte
Papiere Die skizzierten Untersuchungen sollen zu Vorschlägen zur Verbesserung der Dehnungseigenschaften von Papieren für den Bogenoffsetdruck führen.
3.1 S tand der Technik
3.1.1 Papiere für den Bogenoffsetdruck
Papieraufbau Zur Erreichung einer hohen Bildqualität werden Papiere mit speziellen Strichen versehen, die die jeweiligen Farben bzw. Farbpartikel aufnehmen und stabil hal-ten sollen. Wegen der hohen Feuchtigkeitsaufnahme beim klassischen Bogen-offsetdruckverfahren besitzen diese Schichten auch großen Einfluss auf die Biegesteifigkeit und die Dimensionsstabilität (Planlageabweichungen) der Pa-piere. Diese Papiereigenschaften wiederum beeinflussen die mögliche Verar-beitungsgeschwindigkeit sowie die Produktqualität der Papiere (bzw. Papier-verbunde) maßgeblich. Der Begriff Bedruckbarkeit steht dabei für ein komple-xes Zusammenspiel verschiedenartiger Anforderungen [3, 4] in der Wechsel-wirkung zwischen Druckfarbe und Papier.
Für die Qualitätsdrucke werden Papiere eingesetzt, die mehrfach gestrichen sind und in einem Grammaturbereich von 75 bis 115 g/m² (Zweifach-Strich) bzw. 100 bis 170 g/m² (Dreifach-Strich) liegen. Diese Drucke werden fast aus-schließlich im Bogenoffsetdruck hergestellt. Eine übersichtliche Zusammenfas-sung des Standes der Technik findet sich in [5].
Der Strichaufbau für beidseitigen Strich erfolgt symmetrisch. Typische Strich-gewichte und Zusammensetzungen sind in der Tabelle gelistet (vgl. [6], [7]).
Doppelstrich Dreifachstrich
Mittelstrich (je Seite) 10-20 g/m² (GCC, Kaolin, Latex, Stärke, Additive, Här-ter)
Deckstrich (je Seite) 10-30 g/m² (GCC, Kao-lin, Latex, Additive, Härter)
20-30 g/m² (GCC, Kaolin, Latex, Additive, Härter)
Die o. g. für das Papierverhalten in der Druckmaschine wichtigen Eigenschaften (E-Modul, Biegesteifigkeiten, Dehnungsverhalten) sind für diese Striche kaum untersucht, vor allem nicht unter druckähnlicher Feuchtebelastung, obwohl sie teilweise mehr als 50% des Gesamtvolumens einnehmen.
Die Dimensionsstabilität für Rohpapiere wurde in Forschungseinrichtungen und bei Herstellern schon mehrfach untersucht (vgl. u. a. [8], [9], [10]). Demnach wird sie z.B. durch Mahlung, Leimung, ggf. Nassfestmittel, Faserorientierung und Trocknungsverlauf maßgeblich beeinflusst.
Streichfarbenzus
ammensetzung Im Zusammenwirken mit der Druckfarbe soll die Streichfarbenschicht folgende Anforderungen erfüllen:
Rupfresistenz (gegeben durch Papierfestigkeit in z-Richtung)
geringe Mottlingneigung (Vermeidung ungleichmäßigen Ausdrucks durch homogene und weitgehend konstante Streichfarbschichtdicke)
optimiertes Wegschlagverhalten (Regelung der Eindringgeschwindigkeit der flüssigen Druckfarbenbestandteile in das Substrat)
ausreichende Scheuerfestigkeit (Vermeidung der Beschädigung der bedruckten Oberfläche durch geringe Oberflächenprofile)
gute Glanzentwicklung der Druckfarbe und geringer Druckfarbenver-brauch
Streichfarben sind wässrige Dispersionen bestehend aus Pigmenten, Bindemit-teln und Additiven. Zum Auftragen der Streichfarbe auf die laufende Papierbahn sind unterschiedliche Methoden verfügbar, welche je nach Anforderung und Eignung eingesetzt werden.
Mengenmäßig dominieren für den Papierstrich dabei die eingesetzten Weiß-pigmente, wie gemahlene Calciumcarbonate (GCC) und sekundäre Kaoline, die übrigen Streichfarbenkomponenten. Die Pigmente sind für die Abdeckung des Streichrohpapiers und neben der Satinage auch für die Entwicklung von Glanz und Glätte sowie den optischen Eigenschaften von zentraler Bedeutung.
Synthetische Binde- und Cobindemittel übernehmen die Aufgabe, für die Verar-beitbarkeit der Streichfarben (Laufverhalten, Wasserretention und Viskosität) und für die Qualität des gestrichenen Papiers (Bindekraft, Farbabsorption der Druckfarbe und Akzeptor für optischen Aufheller) Sorge zu tragen.
Hauptaufgabe des Basisbinders ist die Entwicklung der Bindekraft, um die Pig-mente untereinander und den Strich mit dem Streichrohpapier zu verankern.
Diese Verankerung muss bei Papieren für den Offsetdruck besonders ausge-prägt sein, da bei einer unzureichenden Oberflächenfestigkeit das so genannte Rupfen beim Bedrucken auftreten kann. Dies äußert sich in einem Herausrei-ßen von einzelnen Pigmentteilchen bis zum Ablösen gesamter Strichschichten aufgrund der Zügigkeit der Offsetdruckfarben.
3.1.2 Drucken im Bogenoffset Aufbau einer
Druckmaschine Beim Offsetdruck wird mit den vier Skalenfarben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb gearbeitet, die nacheinander in verschiedenen Druckwerken auf das Pa-pier gebracht werden [11]. Für spezielle Anwendungen kommen auch Sonder-farben und Lacke zum Einsatz, die in zusätzlichen Einheiten appliziert werden.
Vorder- und Rückseite werden meist nacheinander bedruckt. Um schneller pro-duzieren zu können, werden heutzutage unter anderem Maschinen mit Wende-einrichtung eingesetzt. Diese können Vorder- und Rückseite in einem Durch-gang bedrucken und besitzen zwischen acht und zwölf Druckwerke.
Druckprozess Beim Offsetdruck werden die Druckfarben von der Druckplatte über ein Druck-tuch auf das Papier übertragen. Dort erreichen sie Schichtdicken von ungefähr einem Mikrometer. Unmittelbar nach dem Bedrucken trennen sich die dünnflüs-sigen Bestandteile (Mineralöle usw.) von den Pigmenten und Bindemitteln und dringen in die poröse Strichstruktur ein [12]. Dieser Vorgang wird als Weg-schlagen bezeichnet und ist entscheidend für die Trocknung und Verankerung der Farbschicht.
Um die nichtdruckenden Stellen auf den Platten frei von Druckfarbe zu halten, werden sie in den Druckwerken mit Feuchtmittel benetzt. Dieses gelangt über das Drucktuch sowohl unvermischt als auch in Form einer Druckfarbe/Feucht-mittel-Emulsion auf bzw. in das Papier.
Während des Druckvorgangs kann der Drucker die Farb- und Feuchtmittelfüh-rung in jedem Druckwerk separat regulieren. Die zum Freihalten der nichtdru-ckenden Stellen notwendige Feuchtmittelmenge hängt von den jeweils einge-setzten Materialien ein. Sie wird üblicherweise so gewählt, dass genügend Spiel nach oben und unten vorhanden ist. Die auf das Papier übertragende Farb-schichtdicke wird hingegen so eingestellt, dass die im Standardisierungskon-zept [13] angegebenen Volltonfärbungen für die Skalenfarben erreicht werden.
Passerprobleme In jedem Druckwerk nimmt das Papier Feuchtmittel und dünnflüssige Farbbe-standteile auf, die zu Dimensionsänderungen während des Druckvorgans füh-ren können. Diese hängen entscheidend vom Druckbild ab, da der größte Flüs-sigkeitseintrag über die applizierten Druckfarben (Emulsion) geschieht. Dunkle Motive mit einer hohen Farbbelegung sind von diesem Problem folglich stärker betroffen als helle Motive.
Zusätzlich wirken mechanische Beanspruchungen auf den Bedruckstoff ein. So wird er im Druckspalt zwischen dem Drucktuch- und Gegendruckzylinder ge-quetscht. Des Weiteren sorgt der sogenannte Tack der Druckfarben dafür, dass eine Teil des Papiers nach dem Passieren des Druckspalts am Drucktuch „kle-Abbildung 1: Schematische Darstellung einer Bogenoffset-Maschine mit fünf
Druckwerken.
ben“ bleibt. Dadurch entstehen Zugkräfte in Druckrichtung, die unter anderem von den rheologischen Eigenschaften der eingesetzten Druckfarben abhängen.
Da die resultierenden Dimensionsänderungen des Papiers mit jedem Druck-werk zunehmen, fallen die nacheinander aufgedruckten Farbauszüge unter-schiedlich groß aus. So ist es letztendlich nicht möglich, sie formatfüllend zur Deckung zu bringen.
Als Bildpasser bezeichnet man den geometrischen Abstand zweier Teilbilder auf dem Druckbogen. Ein großer Bildpasser kann zu störenden Blitzern (Sicht-barkeit des unbedruckten Papiers zwischen zwei aneinandergrenzenden Farb-flächen) führen. Zusätzlich sind eine Verschlechterung der Detailauflösung so-wie eine Farbverschiebung von mehrfarbigen Übereinanderdrucken möglich.
Letztere tritt vor allem in neutralgrauen Tönen störend in Erscheinung.
Zur Beschränkung des Bildpassers gibt die internationale Norm ISO 12647-2 [13] eine Toleranz von 80 µm vor. Bei starken Dimensionsänderungen des Pa-piers kann dieser Wert jedoch nicht über das ganze Format eingehalten
wer-den. Die Folge sind Qualitätseinbußen sowie eine längere Einrichtzeit.
3.1.3 Messverfahren für die Projektaufgaben
Standard-Messverfahren Viele der für die Vermessung von Papieren und Strichen erforderlichen Mess-verfahren sind standardmäßig vorhanden und einsetzbar (vgl. auch Abschnitt 6.2.1). Für die genaue Analyse der mechanischen Eigenschaften der Striche und der Penetrationsvorgänge stehen jedoch nicht alle Messverfahren zur Ver-fügung. Das betrifft vor allem die Messverfahren für E-Modul und Dehnungs-konstanten für befeuchtete Proben und die Messung des Eindringverhaltens von Druckflüssigkeiten in Striche und Rohpapiere.
Anzupassende
Messverfahren E-Modul-Messungen werden in der Regel mit den verfügbaren Zugprüfgeräten durchgeführt, meist ausschließlich im Normklima (23°C, 50% rel. LF). Für die Analyse des Papierverhaltens bei Bedruckung, d.h. bei geringfügiger Befeuch-tung, muss aber anders vorgegangen werden. Dazu sind im Projekt mehrere Messvarianten zum Einsatz gekommen, die an die Aufgabe angepasst wurden.
Die Messung der Dehnungseigenschaften von Papieren erfolgt meist bei rela-tiv starker Befeuchtung mittels Ultraschallverfahren. Für die Projektzielstellung, besonders für die Messung der separierten Striche, sind diese Verfahren aber nicht optimal. Ziel ist es hier vielmehr, Dehnungen bei sehr geringer Befeuch-tung zu messen und in Längenänderung je %-Feuchteänderung auszuweisen.
Näheres zu beiden Messungen ist in den Abschnitten 6.2 und 8 erläutert.
Spezielle
Messverfahren Damit die Befeuchtungssituation der Papiere in der Druckmaschine richtig ab-geschätzt werden kann, muss auch das Eindringverhalten der Druckflüssigkei-ten in Striche und Papier untersucht werden. Neben einigen Modellberechnun-gen, die in letzter Zeit, u. a. auch an der PTS, durchgeführt wurden (vgl. [14], [15], [16], [17], [21]), sind hier auch Messverfahren zum Penetrationsverhalten mittels schneller Kamera nützlich. Auch dafür wurden kürzlich Entwicklungen durchgeführt. Die vorliegenden Messaufbauten (siehe [21]) wurden im Projekt eingesetzt.
Weitere
Messverfahren Die von der Fogra eingesetzten Geräte zur Auswertung der in den Druckversu-chen aufgetretenen Passerabweichungen sind in Abschnitt 6.2.5 erläutert.
3.1.4 Modellierungsverfahren
Basis Es gibt verschiedene Software-Pakete zur Lösung von (mechanischen) Model-lierungsaufgaben. Für das Projekt ausgewählt wurde vor allem das COMSOL-Paket [18], einschließlich des zugehörigen Mechanik-Moduls. Die Software wurde für die Bestimmung der Dehnungskonstanten der Striche und des Deh-nungsverhaltens der Papiere eingesetzt.
Spezielle Aufgaben wurden außerdem mit dem Paket LSDYNA gelöst.
Vorgehen Bei der Anwendung der ausgewählten Modellsoftware (Finite-Elemente-Methode, FE-Modelle) werden die zu untersuchenden Papiere in kleine Teile (FE) zerlegt, denen die jeweils zutreffenden physikalischen Parameter, z.B. E-Modul und Dehnungskonstanten, zugeordnet werden. Aus den daraus entste-henden Gleichungssystemen lassen sich dann Dehnungen oder Verbiegungen der untersuchten Körper als „Gleichgewichtszustände“ bestimmen.
Zielstellung für
Modelle Die vorhandenen Werkzeuge sind geeignet, eine Berechnung des Dehnungs-verhaltens in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften der Striche bzw. der Rohpapiers durchzuführen. Damit können Parameter, die für das Dehnungsverhalten wesentlich sind, herausgearbeitet werden.
Aus Variantenrechnungen kann der Einfluss der Eigenschaftsparameter auf die Dehnungen bestimmt werden, so dass auf theoretischem Wege auch Vorschlä-ge zur VerrinVorschlä-gerung der Papierdehnung abVorschlä-geleitet werden können.
3.2 Dehnungs verhalten von Papieren Dehnung von
Basispapieren Das Dehnungsverhalten der Roh- bzw. Basispapiere ist weitgehend bekannt.
Es ist typischer Weise in CD-Richtung (ca. 0,1% - 0,15% je % Feuchteände-rung) 3 bis 5 mal größer als in MD-Richtung [19]. Allgemein wird bisher davon
ausgegangen, dass die Eigen-Dehnung des Rohpapiers maßgeblich verant-wortlich für die Dehnung des Gesamtpapiers ist.
Dehnung von
Strichen Außer in nicht veröffentlichten, vertraulichen Sonderuntersuchungen sind keine Dehnungseigenschaften für Striche bekannt. Im Projekt sollen diese Deh-nungseigenschaften und der E-Modul untersucht werden, damit deren Einfluss auf das Verhalten des gestrichenen Papiers besser beurteilt werden kann.
Dehnungen in einer Druckmaschine
Beim Bogenoffsetdruck wird mit z.B. 4 Druckwerken vergleichsweise wenig Feuchtigkeit in das Papier eingetragen, maximal 2 g/m². So wird bei gestriche-nen Papieren vorwiegend der Strich befeuchtet, das Rohpapier aber nur in ge-ringerem Maße, abhängig von der Strichdicke und dem
Flüssigkeits-Aufnahmevermögen des Striches.
Die Aufgabe des Projektes bestand deshalb genau darin, diese Verhältnisse und die daraus resultierenden Konsequenzen genauer zu beleuchten.
4 Fors chungs ziel
Ziel Ziel des Forschungsvorhabens war die Modellierung des Dimensionsverhaltens von Bilderdruckpapieren im Druckprozess auf der Basis der statischen und dy-namischen physikalischen Eigenschaften der Papierschichten.
Teilziele Die Untersuchungen sollten sich auf die Einflüsse der Feuchtmittelaufnahme auf das Dehnungsverhalten konzentrieren. Eine systematische Analyse der ge-samten mechanischen Einflüsse war nicht Gegenstand des geplanten Projekts.
Demzufolge wurde das Projekt auf folgenden Schwerpunkten gerichtet.
• Verbesserung der Messtechnik für Dehnungseigenschaften und E-Modul, insbesondere für einzelne Schichten bei Befeuchtung bzw. im Feuchtklima.
• Messtechnische Erfassung der Schichteigenschaften unter Einfluss der beim Drucken eingetragenen Feuchtmittel (Labormessungen).
• Entwicklung mathematische Modelle zur Vorhersage des Dimensionsver-haltens von Papieren, auch während des Druckens, auf der Basis der physi-kalischen Eigenschaften der Papierschichten (Dehnung, E-Modul ).
• Ableitung von Anforderungen an Papiere und Striche, die bezüglich des Dimensionsverhaltens im Druck optimiert sind.
5 G es amtvorgehen
praktische Untersuchung der Papiere im realen Druckprozess (rechte Säule).
Folgendes Schema gibt eine Übersicht über die Arbeitspakete.
Abbildung 2: Projektablauf, Abhängigkeiten zwischen den Arbeitspaketen
6 Material und Methoden 6.1 Papiere und S triche Papiere für den
Bogenoffset-druck
Im Projekt sind Papiere für den hochwertigen Bogenoffsetdruck von drei ver-schiedenen Herstellern eingesetzt worden. Bei einigen Papieren war auch das (unkalandrierte) Streichrohpapier zugänglich, so dass daraus die korrespondie-renden Strichgewichte bestimmt werden können.
Papiere für
Druckversuche Da eine starke Abhängigkeit der Papierdehnung von der flächenbezogenen Masse zu erwarten war, wurden von jedem der drei Hersteller drei
unterschied-AP1: Präzisierung der Aufgabe;
Detailkonzeption
AP5: Messung des Verhaltens der Striche
(E-Modul, Dehnung) AP4: Messung des Verhaltens der Rohpapiere bei
AP12: Variation und Validierung der Modelle AP9: Präzisierung der Modelle mit realen
(gemessenen) Parametern
AP10: Herstellung verbesserter Papiere
AP13: Auswertung der Modellergebnisse; Ziele für verbesserte Papiere AP11: Druckversuche zum Dimensions- verhalten von Papieren (Variierte Versuchspapiere) AP6: Druckversuche zum Di-mensionsverhalten von Papie-ren (kleines Format)
AP7: Druckversuche zum Dimensionsverhalten von Pa-pieren (großes Format)
lich schwere mehrfach gestrichene Papiere beigesteuert. Die Papiere unter-schieden sich auch in den Flächenmassen der Rohpapier und in den Auftrags-mengen bzw. Dicken der Striche.
Um den Einfluss der Strichoberfläche auf die Versuchsergebnisse ermitteln zu können, lieferte jeder Hersteller Papiere mit unterschiedlichem Glanzgrad. Die-ser reichte von matt über semimatt bis glänzend und wurde durch unterschiedli-che Strichrezepturen bzw. durch unterschiedliunterschiedli-che Kalandrierungsstufen erzielt.
Striche Zur Untersuchung der spezifischen Stricheigenschaften wurden insgesamt 6 Rezepturserien hergestellt und auf Folien aufgetragen (2-Lagen-Proben).
Die Rezepturen zu den 6 Testserien können wie folgt beschrieben werden:
Serie Merkmale
1 Vorserie zur Erprobung der Herstell- und Messverfahren 2 Variation der Pigmente und der Strichdicken
3 Variation der Binderanteile im Strich und der Strichdicken 4 Spezielle Versuchsstriche mit unterschiedlichem
Was-seraufnahmevermögen
5 Zweifachstriche aus Strichen der Serie 4 6 Laborstriche analog zu den Vestra-Strichen
Basispapier für modifizierte Striche
- VESTRA-Erzeugung -
Zur Erzeugung der Versuchspapiere mit modifizierten Strichen für die abschlie-ßenden Druckversuche wurde nur ein Rohpapier eingesetzt, damit klar war, dass die Unterschiede in den Ergebnissen tatsächlich auf Strichmodifikationen zurückzuführen sind. Es wurde beachtet, dass das Rohpapier von einer Ma-schine und an einer Bahnposition entnommen wurde. Die Papiere wurden von einem Lieferanten D zur Verfügung gestellt.
6.2 E inges etzte Mes s verfahren 6.2.1 Normverfahren
Messverfahren Die Messverfahren gemäß Tabelle 1 wurden im Projekt eingesetzt.
Tabelle 1: Eingesetzte Standardmessverfahren
Parameter Messmethode
Feststoffgehalt und
pH-Wert DIN ISO 787 Teil 2 (FG-Gehalt)
DIN ISO 787 Teil 9 (ph-Wert) Niedrig-Scherviskosität Brookfield bei 20, 50 und 100 U/min
nach DIN ISO 2555 Flächenbezogene Masse DIN EN ISO 2286-2
Dicke DIN EN ISO 534
Rauigkeit nach Bendtsen ISO 8791/2
Weißgrad, Farbort DIN 53145-1 und -2, DIN 53140 Rupffestigkeit des Strichs
Prüfbau-Mehrzweckprobedruckmaschine - Rupftest
Rupf- und Wegschlagtest der
Pa-pierstriche
Prüfbau-Mehrzweckprobedruckmaschine – Rupf- & Wegschlagtest
6.2.2 E-Modul-Messungen Messungen im
Normklima Die E-Module im Normklima wurden wie üblich mittels Zugversuch bestimmt (vgl. Tabelle 1).
Messungen nach
Befeuchtung Das Messverfahren wurde im Rahmen des Projektes (Arbeitspaket 3) an die spezifischen Anforderungen angepasst (vgl. Abschnitt 8.2)
Messungen im
Feuchtklima Die Messungen im Feuchtklima wurden in der Klimakammer der PTS durchge-führt. Ein Kooperationspartner stellte dafür ein transportables Gerät (L&W Al-wetron, Typ Th1) für Zugversuche bereit. Das Klima wurde auf 30°C und 80%
rel. LF fixiert.
6.2.3 Dehnungsmessungen
Dehnungs-messung mit IGT-Gerät
Ein Druckprüfgerät der Fa. IGT (Typ: GST) wurde vor einiger Zeit mit einer zu-sätzlichen Kamera ausgerüstet. Mit einem PTS-Messverfahren [20] kann es standardmäßig für Dehnungsmessungen bei druckähnlicher Befeuchtung ge-nutzt werden. Das Verfahren wird unterdessen seitens IGT weltweit vertrieben.
Kamera-messplatz Für die Dehnungsmessungen mit unterschiedlichen Befeuchtungsgraden wurde vorzugsweise ein neuer Kamera-Messplatz eingesetzt, der im Arbeitspaket 3 entwickelt und erprobt wurde (Abschnitt 8.3).
6.2.4 Porosimetrie und weiteres
Hg-Porosimetrie Die Porengrößenverteilung und Porosität der Papiere wurde mittels Hoch-druckquecksilberporosimetrie messtechnisch erfasst. Aus den Intrusionskurven wurde dann mit einer an der PTS erarbeiteten Matlab-Software die Werte für die Porosität der Strichschicht in %, in mL/g und in mL/m² sowie der mittlere Po-renradius ermittelt. Dazu werden jeweils die Dicke und die flächenbezogene Masse der Papiere und der Strichschicht benötigt.
Die Anwendung der Lösung erfolgte für Rohpapiere und Striche (aus den 2-Lagen-Proben) getrennt. Die Strichporositäten konnten auch aus Messkurven der Gesamtpapiere nach Abzug der Rohpapierkurven berechnet werden.
Bewertung des Eindring-verhaltens
Wichtig für das Projekt war auch die Bewertung des Intrusionsverhaltens der Druckfarben bezüglich Menge und Zeitverhalten. Durch Messungen mit dem PTS-Kameramessplatz HFC (vgl. Projekt [21]) konnte eine Abschätzung erfol-gen und daraus abgeleitet werden, wie feucht die einzelnen Schichten werden.
6.2.5 Passermessungen
Passer-messungen Für die Passermessungen wurde das in der Fogra befindliche System LUCHS der PIT SID Polygrafische innovative Technik Leipzig GmbH eingesetzt. Damit konnten die geometrischen Abstände der nacheinander bzw. übereinander ge-druckten Farbauszüge Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb am jeweiligen Mess-ort längs und quer zur Druckrichtung bestimmt werden.
6.3 Druckmas chinen für Druckvers uche
Kleinformat Die Druckversuche in der Fogra wurden auf einer Heidelberg Speedmaster CD 74 mit fünf Druckwerken durchgeführt. Das maximalen Bogenformat der Ma-schine beträgt 740 mm x 530 mm, der Umfang des Drucktuchzylinders
627 mm. Doppelt große Gegendruckzylinder ermöglichen auch mit dicken und relativ steifen Bedruckstoffen einen guten Bogenlauf.
Großformat Für die Druckversuche im Großformat wurde eine Speedmaster XL 162 bei der Heidelberger Druckmaschinen AG mit fünf Druckwerken eingesetzt. Die Ma-schine besitzt ein maximales Bogenformat von 1.620 mm x 1.210 mm. Der Um-fang des Drucktuchzylinders beträgt 1.325 mm. Die Gegendruckzylinder weisen den doppelten Umfang auf. Unmittelbar vor der Auslage befindet sich ein soge-nannter Bogenentroller, der die beim Maschinendurchgang entstehende Krüm-mung des Papiers aufhebt. Durch eine Biegung in die entgegengesetzte Rich-tung wird eine gute Planlage erreicht.
6.4 Druckvers uche
6.4.1 Druckversuche im Kleinformat mit Praxispapieren
Materialeinsatz Die Druckversuche fanden mit der Farbserie RAPIDA der Michael Huber Mün-chen GmbH und einem alkoholfreiem Feuchtmittel statt. Des Weiteren wurde das Drucktuch „Vulcan Master“ eingesetzt.
Einstellung der Feuchtmittel-führung
Der Feuchtmittelgehalt in der Druckfarbe und auf den nichtdruckenden Stellen
Der Feuchtmittelgehalt in der Druckfarbe und auf den nichtdruckenden Stellen