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Entwicklung einer Methode zur Bewertung der Klebebindefähigkeit von ungestrichenen Druckpapieren für den Highspeed-Inkjetdruck
Kurzbezeichnung: Klebebindefähigkeit von Druckpapieren
Fogra-Nr. 71.015
Projektleiter: A. Müller
Förderung: BMWK (IGF) über AiF
Laufzeit: 01.06.2021 bis 31.05.2023
Aufgabenstellung und Relevanz
Bei der Buchherstellung ist der Highspeed-Inkjetdruck (HSI-Druck) das wichtigste digitale Druckverfahren und die Klebebindung das häufigste Bindeverfahren. Durch den HSI-Druck kommen neuartige ungestrichene Papiersorten in die Buchbinderei und müssen zuverlässig auf ihre Klebebindefähigkeit bewertet werden, um für deren Verarbeitung technisch und wirtschaftlich optimale Entscheidungen treffen zu können.
Zudem gilt es die spezifischen Prozesseinflüsse beim HSI-Druck auf das Papier, z.B. der hohe Feuchtigkeitseintrag, besser in Hinblick auf die Druckweiterverarbeitung zu verstehen.
Florian Hirschhalmer
Sicherheitsanwendungen mit Druckweiterverarbeitung
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Lösungsweg
Im ersten Schritt werden die Versuchspapiere über ausgewählte Papierprüfungen charakterisiert. Aus diesen Daten wird ein mathematisches Prognosemodell erarbeitet, das mit den Ergebnissen der Labormethoden sowie handwerklichen und industriellen Klebebindeversuchen in einem iterativen Prozess abgeglichen wird.
Die Labormethoden beschäftigen sich mit der Blattkantenbearbeitung und der Blattkantenverklebung. Untersucht wird, ob bereits ohne Blattkantenaufrauhung bzw. Faserfreilegung eine Aussage zur erreichbaren Klebebindefestigkeit getroffen werden kann (prozentuale Klebebindefestigkeit). Bei der Blattkantenaufrauhung soll eine Bewertung des Wirkungsgrades (Grad der Faserfreilegung) und der Störanfälligkeit (z. B. Versiegelungseffekt an der Blattkante) erfolgen. Die Labormethode zur Blattkantenverklebung sieht eine möglichst reproduzierbar herstellbare und prüfbare Klebevariante vor.
Ein weiterer Forschungsansatz: die im HSI-Druck spezifischen, prozesstechnischen Einflüsse auf die erreichbare Klebebindequalität. Hierbei ist im Wesentlichen der Feuchtigkeitseintrag in das Papier, Wartezeiten zwischen Druck und Bindung sowie die HSI-spezifische Blockbildung zu untersuchen.
Angestrebte Ergebnisse
Im Forschungsvorhaben soll ein Prognosemodell für die Klebebindefähigkeit eines Papiers entwickelt werden, das auf Materialparametern basiert und durch Labor- und Industrieversuchen verifiziert wird. Damit soll ein Beitrag zu einer stärker datenbasierten Produktion geliefert werden, um das immer noch häufig anzutreffende „Trial-and-Error“-Prinzip abzulösen.