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Material- und Prozesskenngrößen von Folienkaschierungen zur Prognose der thermischen und mechanischen Beständigkeit
Kurzbezeichnung: Prozesskenngrößen von Folienkaschierungen
Fogra-Nr. 71.014
Projektleiter: A. Müller
Förderung: BMWK (IGF) über AiF
Laufzeit: 01.02.2021 - 31.01.2023
Aufgabenstellung und Relevanz
Durch den Trend zu kastenfrischen Offset-Druckfarben, einkomponentigen Kaschierklebstoffen und kurzen Produktionszeiten ergeben sich immer wieder Qualitätsprobleme bei der Folienkaschierung – besonders, wenn auf die Folienkaschierung mechanische oder thermische Prozessbelastungen einwirken. Ein besonders problematischer Effekt sind zeitversetzte Delaminationen.
Aus der Vielfalt möglicher Substrat-, Farb-, Klebstoff- und Folienkombinationen resultiert die Forderung nach einem besseren Verständnis der Einflussgrößen sowie nach einer Labormethode für die Herstellung von Folienkaschierungen und der Entwicklung von Belastungstests an Folienkaschierungen.
Florian Hirschhalmer
Sicherheitsanwendungen mit Druckweiterverarbeitung
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Lösungsweg
Die Laborkaschieranlage soll auf Basis eines Laborflexodruckgerätes F1 von IGT entwickelt werden, um ein- und zweikomponentige Nasskaschierungen mit und ohne Vortrocknung herstellen zu können. Es werden abgestufte thermische/mechanische Belastungstests entwickelt, die an realen Prozessen (Rillen, Falzeinbrennen, Siegeln) angelehnt sind. In Druckversuchen werden Druckbogen (Substrat-, Farb- und Primervariation) hergestellt, anschließend mit der Labormethode folienkaschiert (Klebstoff- und Folienvariation) und den Belastungstests zugeführt. Dabei werden die zeitlichen Abläufe zwischen Druck und Kaschierung sowie zwischen Kaschierung und Belastungstests variiert. Weitere Untersuchungen betreffen bestehende Prüfmöglichkeiten am unkaschierten Druckbogen (z. B. Testtinten, Klebebandtest, Wischtest) und am kaschierten Druckbogen (z. B. Schälkraftmessung). Der Einfluss der Härterdosierung sowie deren Detektion mittels ATR-IR-Spektroskopie wird untersucht.
Angestrebte Ergebnisse
Ziel ist die Entwicklung eines Prognosemodells zur Ermittlung des Schwierigkeitsgrades einer Folienkaschierung, um das Fertigungsrisiko abschätzen und Maßnahmen ergreifen zu können. Dieses soll auf Material- und Prozessparametern eines folienkaschierten Produktes basieren und durch Labor- und Industrieversuchen verifiziert werden.
Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen einen Beitrag für die verbesserte Prozesssteuerung bei der Folienkaschierung liefern.