Forschungsstelle:
PTS München Heßstr. 134 80797 München
Leiter der Forschungsstelle:
Prof. Dr.-Ing. H. Großmann Projektleiter:
Dr.-Ing. P.-C. Le
Tel: 089 / 12146-75 Fax: 089 / 12146-105 Internet: www.ptspaper.de E-mail: P.-C.Le@ptspaper.de
Forschungsgebiet: Schlagworte:
Produktziele / Papier, Karton, Pappe / graph. Papiere Alterung, gestrichene Papiere Thema:
Verbesserung der Alterungsbeständigkeit gestrichener Papiere durch den Einsatz geeigneter Streichfarbenkomponenten
Ausgangssituation/Problemstellung:
Die gestrichenen Papiere haben heute einen Marktanteil von ca. 50 % der graphischen Papieren. Die Tendenz ist steigend, insbesonders bei Spezialpapieren für Imaging Zwecke werden immer mehr gestrichene Papiere eingesetzt. Aussagekräftige Informationen über das Alterungsverhalten der gestrichenen Papiere bezüglich der Farbortverschiebung, der Glanzänderung, der Strichhaftung, des Verspröden bzw. Brechens der Strichoberfläche sind bisher nicht bekannt. Es existieren keine Hinweise darauf, wie sich Streichfarbenkomponenten (mit ihren Einflußgrößen Pigmente, Bindemittel, Cobinder), pH-Wert, Strichgewicht sowie die Zahl der Strichschichten auf die Alterung der gestrichenen Papiere auswirken. Insbesondere synthetische Bindemittel können einen entscheidenden Einfluss auf die Alterungsbeständigkeit, vor allem auf die optischen Veränderungen haben
Forschungsziel/Forschungsergebnis:
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ermittlung des Einflusses der Einzelkomponenten in der Streichfarbe, vor allem der Bindemittel und Cobinder, auf die Alterung gestrichener Papier.
Es werden gestrichene Papiere mit unterschiedlichen Strich-Rezepturen (mit unterschiedlicher Art und Menge an Bindemitteln, Cobindern und Additiven sowie verschiedenen Pigment-Typen) verwendet. Als Pigmente werden Kaolin und Calciumcarbonat bzw. Mischungen hiervon eingesetzt. Bei den Bindemitteln werden sowohl natürliche (vor allem Stärke als Cobinder) als auch synthetische Produkte sowie ihre Kombinationen eingesetzt werden, wobei letztere vor allem Copolymere von Styrol-Butadien, Styrol-Acrylat und Polyvinylacetat unterschiedlicher Zusammensetzung sein werden. Besonderer Wert wird dabei auf die genaue Deklaration (pH- Wert, Glasübergangstemperatur, Molekulargewicht, Teilchengrößenverteilung etc.) durch die zur Zusammenarbeit bereiten Bindemittelhersteller gelegt werden.Die Papiere werden thermisch und lichtinduziert (mittels Xenontester) beschleunigt gealtert. Nach der Alterung werden die Veränderungen der optischen Eigenschaften (Farbort) und der Strichoberfläche (Glanzänderung, Strichhaftung, Verspröden, Brechen, Mikrorauhigkeit etc.) ermittelt. Anhand der Ergebnisse werden grundlegende Aussagen zum Alterungsverhalten gestrichener Papiere in Abhängigkeit von ihrer Streichfarbenzusammensetzung, hier vor allem als Funktion der Bindemittel und Cobinder, ihrer Anteile, bezogen auf Pigmente, und in der Gesamtstreichmasse gemacht.
Anwendung/Wirtschaftliche Bedeutung:
Zuverlässige Aussagen über das wahrscheinliche Alterungsverhalten von Papieren sind vor allem dann wichtig, wenn Papiere für die Herstellung von Schriftstücken oder Büchern ausgewählt werden müssen, die auf Grund ihres Inhaltes oder ihrer Gestaltung lange erhalten bleiben sollen. Während über die Alterungsbeständigkeit von Naturpapieren relativ viel bekannt ist, gibt es für gestrichene Papiere bislang noch keine systematischen Studien, die Hilfestellung bei der Auswahl geben könnten. Dies gilt auch für gestrichene Fotopapiere und sogar für Verpackungspapiere, an die ebenfalls immer häufig höhere Anforderungen bezüglich der Lichtbeständigkeit gestellt werden. Da bis heute die Bewertung der Alterungsbeständigkeit gestrichener Papiere nach ISO 9706 nicht möglich ist, sind aussagekräftige Informationen über das Alterungsverhalten der gestrichenen Papiere zu erarbeiten. Nur durch eine zuverlässige Bewertung des Risikos eines vorzeitigen Qualitätsverlustes oder sogar der Zerstörung des Produkts und der rechtzeitigen Einleitung geeigneter Maßnahmen können die erheblichen Restaurierungskosten (pro Buch können diese zwischen 30 und 45 DM betragen) und die Reklamationskosten bei Fotopapieren, Verpackungspapieren etc. vermindert oder gar vermieden werden.
Bearbeitungszeitraum: 01.01.2002 – 31.12.2002 Bemerkungen:
Das Forschungsvorhaben (INFOR Nr. 36) wird mit Mitteln des VDP gefördert.
