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Entwicklung einer Methode zur Bewertung der Strichfestigkeit von Druckpapieren für die buchbinderische Weiterverarbeitung

Kurzbezeichnung: Bewertung der Strichfestigkeit

Fogra-Nr. 71.012
Projektleiter: A. Müller
Förderung: BMWi (IGF) über AiF

 

Laufzeit: 01.03.2016 – 31.05.2018

Aufgabenstellung und Relevanz

Bei der buchbinderischen Verarbeitung von Bilderdruckpapieren kommt es regelmäßig zu Problemen, die auf einem Strichbrechen des Papiers im Falz basieren. Konkrete Fehlerbilder sind Partikelablagerungen im Produkt und aufgebrochene Falzkanten. Zu diesen Fehlerbildern wurden im Projekt Prüfmethoden entwickelt, mit denen die Strichfestigkeit im Falz als spezifische Papiereigenschaft beurteilt werden kann. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, eine wichtige Papiereigenschaft prüfen zu können.

Florian Hirschhalmer

Sicherheitsanwendungen mit Druckweiterverarbeitung

 +49 89 431 82 - 275

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Lösungsweg

Zunächst wird eine Vielzahl marktüblicher Bilderdruckpapiere mithilfe standardisierter Papierprüfungen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Um die aus dem Falz herausgelösten Papier- und Strichpartikel und die Unversehrtheit der Falzkante messtechnisch zu erfassen, werden verschiedene Methoden entwickelt, z. B. Staubabsaugen und Klebestreifentests. 

Die entwickelten Methoden stehen dabei immer im Zusammenhang mit bildanalytischen Mitteln. Sie werden an den Versuchspapieren eingesetzt und die Ergebnisse werden mit den standardisierten Papierprüfungen korreliert.

Auch der Einfluss von Lackier- und Rillverfahren auf das Strichbrechen im Falz steht im Fokus des Vorhabens. Es gilt einen möglichen Zusammenhang zwischen Strichanteil im Papier und Strichfestigkeit zu analysieren.

Erzielte Ergebnisse

Die Innenfalzprüfung („inner fold test“) dient zur Bewertung der Strichpartikelablagerungen eines Papiers nach dem Falzen. Dabei wird ein unbedruckter Papierstreifen gefalzt, in einer Prüfvorrichtung werden die Strichpartikel mittels Kraftimpuls vom Innenfalz des Papiers auf einen Träger übertragen, der bildanalytisch ausgewertet wird.

Bei der Außenfalzprüfung wird die Falzkante auf Unversehrtheit untersucht. Dazu wird ein Papierstreifen bedruckt, gefalzt und die Falzkante bildanalytisch ausgewertet. Für die Bildanalyse wurden Algorithmen programmiert.

In umfangreichen Versuchsreihen wurden die Papiere untersucht und die Messunsicherheit der Verfahren validiert. Es ergaben sich signifikante Unterschiede zwischen Papieren sowohl bei den standardisierten Papierprüfungen als auch bei den neu entwickelten Prüfmethoden. Erwartungsgemäß wirkte sich das Rillen in der Regel positiv auf das Strichbrechen im Falz aus. Zwischen dem Strichanteil im Papier und der Strichfestigkeit im Falz ergab sich kein Zusammenhang.

Ein Normentwurf zur Innenfalzprüfung wurde in die JWG 39 von ISO/TC 130 eingebracht.