Saubere Kanten und Oberflächen

Transkript

1 Saubere Kanten und Oberflächen Saubere Kanten und Oberflächen und ihr Einfluss auf den Druckvorgang können folgendermaßen definiert werden: Sie sind frei von Staub und Faserpartikeln, die sich lösen und Druckplatte oder Gummituch verschmutzen und so zu vorzeitigen Produktionsunterbrechungen zwecks Reinigung führen könnten. Das Vorhandensein solcher Partikel kann das Druckbild im Raster oder Vollton empfindlich stören (Butzen), auch Verunreinigungen unbedruckter Flächen sind möglich. Partikelbedingte Produktionsunterbrechungen beeinträchtigen die Druckleistung und können in schweren Fällen zu Ausschuss führen. Saubere Kanten und Oberflächen gehören zu den wichtigsten Kriterien bei der Auswahl von Kartonmaterial, das bedruckt werden soll. Nur so kann optimale Produktivität erreicht werden. Feste oder faserartige Partikel von Kanten oder Oberflächen können sich während des Druckvorgangs leicht auf dem Gummituch, der Druckplatte oder dem Druckformzylinder absetzen und zu fehlerhaften Druckergebnissen führen. Im Extremfall ist es sogar möglich, dass ungewöhnlich große Teile das Gummituch beim Offsetdruck beschädigen. Die Sauberkeit der Kanten ist ebenso wichtig wie die Oberflächensauberkeit, da sich Partikel beim Bogenschneiden, Stapeln oder Drucken lösen und beim Offsetdruck am Gummituch absetzen können. Kantenpartikel setzen sich manchmal gehäuft in den Bereichen des Gummituchs ab, die mit den Bogenkanten in Berührung kommen. Die verschiedenen Partikelarten an Kanten und Oberflächen lassen sich unterscheiden. Manche Rückstände auf Oberflächen sind eindeutig nicht auf Kantenfaserablösungen zurückzuführen. Man kann auch zwischen Längsschnittpartikeln (in Maschinenlaufrichtung) und Querschnittpartikeln (in Querrichtung) unterscheiden. Markierter Zählbereich Polyurethanrolle Kanten- und Oberflächenpartikel können in folgende Kategorien unterteilt werden: Kantenpartikel (Längs- und Querschnitt): lose Fasern Faserverklumpungen (meist aus Zellstoff) Splitter (meist aus Holzstoff) Staub Oberflächenpartikel: Kantenpartikel (siehe oben) Strichpartikel verschiedene Verfahrenspartikel verschiedene Fremdpartikel In der Druckerei werden diese Unterscheidungen nicht unbedingt getroffen, da jede Art von Rückstand die Druckleistung beeinträchtigt und deshalb vermieden werden muss. Das Absetzen von unerwünschten Partikeln auf dem Gummituch oder der Druckplatte führt nach und nach zu einem fehlerhaften Druckraster, Druckflecken in nicht zu bedruckenden Bereichen oder verursacht Butzen und andere unerwünschte Effekte im Text- und Flächendruck. Haben sich Rückstände in der Druckmaschine abgesetzt, muss sie abgeschaltet werden, um Druckplatten und Gummitücher zu reinigen. Das kostet nicht nur Zeit, sondern erhöht auch den Ausschuss, wenn die Druckmaschine erneut angefahren wird und das Farbgleichgewicht wieder hergestellt werden muss. Die Minimierung und Eliminierung solcher Partikel ist daher ein wesentlicher Faktor für eine gute Druckleistung und die getreue Reproduktion der Druckvorlage Faktoren, die letztendlich die Kaufentscheidung des Verbrauchers beeinflussen können. Während sich die Kartonhersteller bemühen, möglichst saubere und partikelfreie Produkte zu liefern, wurde in den letzten Jahren auch viel dafür getan, Staub und Partikel kurz vor Beginn des eigentlichen Druckvorgangs zu entfernen. Die Entwicklung von Absaugsystemen, meist in Kombination mit Antistatikeinheiten, hat zu erheblichen Verbesserungen der Druckleistung geführt. Griff Rolle mit markiertem Zählbereich zur Staubbewertung 155

2 Das bedeutet natürlich nicht, dass keine weiteren Verbesserungen möglich sind. Mit Hilfe dieser Systeme wurde zwar der Druckvorgang optimiert, aber nach wie vor muss vor allem der Kartonhersteller sauberes Material garantieren, damit beim Drucken der erwartete hohe Durchlauf erzielt werden kann. Die Einführung umfassender Absaug- und Entstaubungssysteme in den letzten Stufen des Kartonherstellungsverfahrens war ein wichtiges Element auf dem Weg zum völlig staubfreien Produkt. Solche Absaugsysteme sind heute üblich und werden manchmal in Kombination mit Antistatikeinheiten eingesetzt. Es muss allerdings betont werden, dass der Karton wie beim Druck auch hier von Anfang an sauber sein muss, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Es ist deshalb wichtig, die Form, Qualität und Ausrichtung des Werkzeugmessers sowie die Einstellung des Schnitts sorgfältig zu überwachen, um zu gewährleisten, dass nicht schon in der ersten Phase Partikel entstehen. Art der Partikel an Kanten und Oberflächen Querschnittkante Ursprung und Auswirkung Partikel mit einer geraden und einer zerrissenen Kante; anderes Fasermaterial und Strichreste können ebenfalls enthalten sein. Splitter Harte, zusammenhängende Faserbündel mit einer charakteristischen quergerichteten Struktur Längsschnittkante Faserartige, wellige Schnittreste vom Längsschneiden Strichpartikel Flache, normalerweise sehr kleine Strichpartikel, die z. B. von Ablagerungen auf den Rollen in der Streichstation der Kartonmaschine stammen Verschiedene Partikel Diese Partikel können von verschiedensten Materialien stammen, die bei der Kartonherstellung verwendet werden, z. B. Fasern von Kunststoffschnüren, Kalanderverunreinigungen usw. 156 Kartonhandbuch IGGESUND PAPERBOARD

3 Bei allen Verarbeitungsverfahren muss dem Längs- und Querschneiden besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden. Dabei sollten nur die besten Partikelentfernungssysteme angewendet werden. Die modernen Längs- und Querschneideverfahren reduzieren manuelle Arbeiten auf ein Minimum und ermöglichen dadurch eine weitere Verringerung unerwünschter Staub- und Partikelrückstände im Endprodukt. Während der nachfolgenden Stanz- und Rillverfahren muss die Entstehung von Staub und Partikeln (oder Spänen) auch durch korrekt und ordnungsgemäß eingestellte Werkzeuge vermieden werden. Scharfe, exakt eingestellte und gut gewartete Messer sind daher eine Voraussetzung für saubere Schnittkanten. Merkmale sauberer Kanten und Oberflächen Beurteilung sauberer Kanten und Oberflächen Idealerweise sollte ein Kartonprodukt völlig sauber sein. Die Menge an Partikeln muss daher nahezu gleich Null sein, um einen Karton im Hinblick auf die Sauberkeit von Kanten und Oberflächen als gut zu bezeichnen. Es gibt kein allgemein anerkanntes Verfahren zur Messung der Sauberkeit von Kanten und Oberflächen. Trotzdem kann die Sauberkeit von Kanten und Oberflächen quantitativ bewertet werden. Ganz einfach gesagt, kann schon eine optische Qualitätsprüfung der Längs- und Querschnittkanten auf potentielle Probleme hinweisen. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass sichtbare Partikel an den Kanten nicht notwendigerweise auf lose Kantenpartikel hinweisen. Wenn sich ein potentielles Problem abzeichnet, ist eine weitere Untersuchung erforderlich, um den wahrscheinlichen Einfluss auf den Druckvorgang festzustellen. Zu Messung der Menge loser Kantenpartikel kann das Material von den Stapelrändern abgesaugt werden. Hierzu wird ein spezieller Saugkopf mit einem schwarzen Filtertuch und einem weitmaschigen Netz verwendet. Das abgesaugte Material kann dann visuell mit einer Bewertungsskala verglichen werden. Die Partikelmenge an der Oberfläche kann am besten festgestellt werden, indem man eine weiche Polyurethanrolle über die Kartonoberfläche rollt und dann die auf einer bestimmten Fläche aufgenommenen Partikel zählt. Die Verfahren zur Beurteilung von Kanten und Oberflächen müssen unter genau kontrollierten Bedingungen erfolgen und mehrmals wiederholt werden, um einen verlässlichen statistischen Wert zu erhalten. Entfernte Partikel können in einer mikroskopischen Untersuchung noch weiter klassifiziert und mengenmäßig bestimmt werden. In der Tabelle auf der vorherigen Seite sind einige der Partikel aufgeführt, die im ersten Teil dieses Abschnitts erwähnt wurden. Beim Drucken kann die Funktionalität des Kartons danach beurteilt werden, in welchen zeitlichen Abständen das Gummituch gereinigt werden muss oder wie lange gedruckt werden kann. Dies kann jedoch auch von der erforderlichen Rasterfeinheit oder von der Lage sichtbarer Fehler abhängen, die manchmal auch ohne eine komplette Gummituchreinigung oder Druckunterbrechung entfernt werden können. Unterschiedlicher Aufbau der Kartonlagen Bei vollgebleichtem Zellstoffkarton treten kaum lose Fasern und Staub auf, da hierfür lange, feste Zellstofffasern verwendet werden und Faserstoff und Oberfläche bereits behandelt wurden. Bei Chromokarton, bei dem die Mittellage aus Holzstoff und die Außenlagen aus Zellstoff bestehen, werden Faserstoff und Oberfläche ebenfalls behandelt, um die Partikelbildung zu vermeiden. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich Partikel lösen, ist jedoch höher. Daher muss bei Chromokarton stärker auf die Qualität der Längs- und Querschnittkanten geachtet werden. Verschiedene Kartonsorten weisen ein unterschiedliches Stanz- und Rillverhalten auf. Fester Karton hoher Dichte erfordert scharfe, gut eingestellte Stanzmesser, um saubere, abgeschlossene Schnittkanten ohne Faserablösungen erzeugen zu können. Bei steifem Karton mit geringerer Dichte spielt die Schärfe des Messers an sich keine so große Rolle, aufgrund der geringeren Faserbindung ist das Risiko der Faserablösung bei stumpferen Messern jedoch größer. Viele Kartons aus Recyclingfasern besitzen einen hohen mineralischen Füllstoffanteil. Dieser erschwert einen effizienten Schnitt bei hoher Kantenqualität. Wichtige Eigenschaften Einfluss auf lose Partikel Die Optimierung der Oberflächenbehandlungsverfahren und die Effektivität der Absaugsysteme haben den größten Einfluss auf die Sauberkeit von Kanten und Oberflächen. Der Kartonaufbau kann hier jedoch auch eine Rolle spielen. Zu den Faktoren, die den Grad der Faserbindung im Kartonbogen beeinflussen, gehören folgende: Verhältnis Zellstoff/Holzstoff Faserlänge oder Faserbehandlung Blattbildung in der Nasspartie und Oberflächenbehandlung Im Allgemeinen lassen sich lose Fasern jedoch am besten durch die Überwachung der Längs- und Querschneideverfahren vermeiden, wo die Gefahr der Partikelentstehung am größten ist. 157

4 Handhabung von Karton Handhabung von Karton Wer mit mehrlagigem Karton arbeitet und ihn ordnungsgemäß handhabt, wird mit einem Material mit überragenden Eigenschaften in allen Bereichen der Herstellung belohnt. Der mehrlagige Aufbau ist die Grundlage vieler hervorragender Eigenschaften, die dabei helfen, die beste Qualität und optimale Laufeigenschaften in den Druck- und Veredelungsverfahren zu erzielen. Die mehrlagige Konstruktion erfordert jedoch auch einige wenige besondere aber sehr wichtige Vorkehrungen im Hinblick auf die Handhabung. Karton, Feuchtigkeit und Planlage Karton reagiert empfindlich auf Feuchtigkeitsschwankungen. Der beste Weg, die Originaleigenschaften des Kartons durch alle Produktionsstufen hindurch zu erhalten, ist seinen ursprünglichen Feuchtigkeitsgehalt zu bewahren. Gemäß seinen Herstellungsbedingungen weist Karton in einer definierten Umgebung von 50 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 20 C eine Planlage auf. Feuchtigkeitsschwankungen führen zu Veränderungen in der Form oder den Abmessungen des Kartons. Durch Austrocknen wird der Karton spröder. Vor den Druck- und Verarbeitungsverfahren Eine relative Feuchtigkeit von % bei einer Temperatur von etwa 20 C in den Produktionsräumen wird empfohlen, um Rollneigung bzw. Fehlpasser zu vermeiden. Die feuchtigkeitsbeständige Verpackung erst dann von der Palette oder Rolle entfernen, wenn der Karton weiterverarbeitet werden soll. Die Verpackung schützt den Karton vor Feuchtigkeitsschwankungen, jedoch nur solange sie unversehrt ist. Die feuchtigkeitsbeständige Verpackung darf auch erst entfernt werden, wenn der Karton die Umgebungstemperatur im Verarbeitungsbereich angenommen hat. Die empfohlenen Aufwärmzeiten sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Wenn kalter Karton warmen Umgebungsbedingungen ausgesetzt wird, kann sich die Luft um den Karton herum bis unter den Taupunkt (also den Kondensationspunkt) abkühlen. Die dabei entstehende Feuchtigkeit würde dann vom Karton aufgenommen werden. Die Zeit, die für den Temperaturausgleich benötigt wird, schwankt je nach dem Temperaturunterschied und dem Gewicht des Kartons (Palette oder Rolle). Nach den Druck- und Verarbeitungsverfahren Karton im Bogenformat sollte nach dem Druck wieder feuchtigkeitsbeständig verpackt werden. Durch das Druckverfahren kann der Feuchtigkeitsgehalt des Kartons sinken, vor allem, wenn der Bogen mit Infrarot- oder UV-Strahlung getrocknet wird. Wenn die Temperatur des Stapels mehr als 60 C erreicht und der Karton nicht ausreichend geschützt ist, kann dies beim Abkühlen in einem Feuchtigkeitsverlust an die Umgebung resultieren. Das erneute Verpacken ist wichtig, um eine gute Passergenauigkeit zu gewährleisten, wenn der Karton in zwei oder mehr Durchgängen in der Druckmaschine bedruckt wird. Das erneute Verpacken ist ebenso wichtig, um eine gute Passergenauigkeit zwischen dem Druck und den nächsten Verfahren zu erzielen, z. B. Stanzen und Rillen, Planschneiden oder Binden. Kartonprodukte sollten auch nach der Verarbeitung und vor dem Versand an den Kunden (Endanwender) oder weitere Verarbeitungsbetriebe feuchtigkeitsbeständig verpackt werden. Die Aufrechterhaltung der Gleichgewichtsfeuchtigkeit und damit auch der Planlage und Dimensionsstabilität ist für die Produktivität in der Verarbeitungslinie von großer Bedeutung. Druckmaschinen und Verpackungslinien lassen sich nur bis zu einem gewissen Grad auf gerolltes, verdrehtes oder sprödes Material einstellen. Die anfälligsten Verfahrensschritte, für die ein ausgewogener und planer Karton besonders wichtig ist, sind folgende: Zuführung in eine Druckmaschine oder Maschinen zur Weiterverarbeitung Bogenförderung zwischen Druckeinheiten Ablage in einem exakten Stapel für eine effiziente Weiterverarbeitung Passergenauigkeit zwischen Druckeinheiten bei Bogenund Rollenzuführung Genauigkeit und Registerhaltigkeit beim Stanzen und Prägen Gleichbleibendes Ergebnis beim Rillen Kalkulierbarer und ungestörter Durchlauf beim Falten/ Kleben Genauigkeit der endgültigen Schachtelform oder der Einbandausrichtung beim Buchbinden Störungsfreies Aufrichten der Schachtel vor der Befüllung Paletten- oder Rollengewicht (kg) Temperaturunterschied Karton - Druckraum (Druckraumtemperatur etwa 20 C) 10 C 20 C 30 C 400 kg 3Tage 800 kg 3 Tage 4 Tage kg 4 Tage 5Tage 158 Kartonhandbuch IGGESUND PAPERBOARD

5 Handhabung von Karton Handhabung während der Verfahren Mehrlagiger Karton ist mit Sorgfalt und Umsicht zu behandeln, um nicht beschädigt zu werden. Eine besondere Form der Beschädigung sind Kartonaufroller, die durch das Aufrollen der Deckschicht eines Bogens entstehen. Muss der Karton umgestapelt werden, sollte vermieden werden, Kartonstapel über die Kanten des Reststapels gleiten zu lassen. Hierbei kann die Oberfläche reißen, so dass Kartonaufroller entstehen. Diese Gefahr besteht vor allem bei im Ries verpacktem Karton. Auch beim Planschneiden sollten Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Wenn der Kartonstapel über eine abgenutzte Schneidleiste gleitet, kann der untere Bogen genauso beschädigt werden. Das Problem der Kartonaufroller lässt sich ganz vermeiden, wenn der Karton direkt im Kartonwerk auf die Palette gestapelt und der Druckmaschine dann direkt von der Palette zugeführt wird. Um eine Beschädigung der Coronabehandlung zu vermeiden, ist es wichtig, vor der Weiterverarbeitung jeden Kontakt mit der Oberfläche des beschichteten bzw. kaschierten Kartons zu vermeiden. Lagerung und Alter Karton aus Primärfasern ändert sich bei ordnungsgemäßer Lagerung im Laufe der Zeit kaum, d. h. wenn er bei der richtigen Temperatur und Gleichgewichtsfeuchtigkeit gelagert wird. Primärfaserkarton, der so gelagert wird, weist kaum oder keine Änderungen der mechanischen Eigenschaften und nur unwesentliche Änderungen in den Oberflächenund optischen Eigenschaften auf; diese Änderungen sind bei Chromokarton im Vergleich zu gebleichtem Zellstoffkarton deutlicher. Im Allgemeinen gilt Obiges auch für die Lagerung verarbeiteter gerillter Zuschnitte, wobei jedoch besonders darauf geachtet werden muss, flach gelagerte Zuschnitte fest zu stapeln und gut zu verpacken, um das Feuchtigkeitsgleichgewicht zu erhalten und Formänderungen zu vermeiden. Iggesund Paperboard empfiehlt für Karton eine maximale Lagerung von einem (1) Jahr ab Lieferung, für alle coronabehandelten Produkte sechs (6) Monate. 159