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Ludwig Zins

Ludwig Zins

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Drucktechnik

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Linting im Zeitungsdruck

Beim Linting im Zeitungsdruck handelt es sich um Papierablagerungen in nichtdruckenden sowie in druckenden Partien auf dem Drucktuch, die im weiteren Verlauf zu Störungen im Druckausfall führen (Abb. 1). Linting kann im ersten Druckwerk, aber auch in den folgenden Druckwerken (Summierungseffekt) auftreten. Durch die Ablagerungen (Abb. 2) kommt es zu erhöhten Reinigungsintervallen der Drucktücher und damit zu häufigen und kostenträchtigen Produktionsausfallzeiten.

Abbildungen (von links nach rechts)

Abb. 1: Ungleichmäßiger Ausdruck wegen Linting.
Abb. 2: Ablagerungen auf der Druckform.
Abb. 3: REM-Aufnahme von Markstrahlzellen bei 750facher Vergrößerung.
Abb. 4: Untersuchung der Drucktuchquellung – Dickenänderung.
Abb. 5: Prinzipsskizze des GFL-Nassstaubtestgeräts (Erläuterungen siehe Text).

     


Mögliche Ursachen

Aus einem vor kurzem abgeschlossenem Forschungsvorhaben haben sich folgende Hauptparameter als Ursache für das Linting herauskristallisiert:

Einfluss der Druckmaschine:

Ein druckmaschinenbedingter Einfluss auf das Linting ist in der Zylindergeometrie zu sehen. Es ist bekannt, dass ein großer Zylinderumfang weniger Linting hervorruft als ein kleinerer Umfang des Druckzylinders. Der Ablösewinkel, der das Nachlaufverhalten der bedruckten Papierbahn vom Druckzylinder beschreibt, hat ebenfalls einen Einfluss auf das Linting. Es hat sich wiederholt gezeigt, dass das Linting mit zunehmenden Ablösewinkeln zwischen Drucktuch und Papierbahn stärker wird.

Einfluss des Druckpapiers:

Als hoher, papierbedingter Einfluss ist der Anteil von Markstrahlzellen im Papier bekannt. Markstrahlzellen (Abb. 3) kommen überwiegend in frischfaserhaltigen Sorten vor und sind aufgrund ihrer Teilchengröße und ihres Gewichts nur schwer aussortierbar. Wegen des hohen Harzgehaltes lassen sich Markstrahlzellen bei der Papierherstellung nicht immer in der nassen Papierbahn verankern und bleiben dann beim Durchlauf durch die Druckmaschine leicht am Drucktuch haften. Auf diese Weise lösen sich nicht nur die Markstrahlzellen aus dem Papier sondern auch die umliegenden Fasern und Faserbruchstücke.

Ungünstige Einstellungen in der Pressenpartie und in der Trockenpartie bei der Papierherstellung können die Oberflächenfestigkeit des Papiers herabsetzen, bzw. es können sich bereits bei diesen Herstellungsprozessen Partikel aus dem Papier lösen, die schlecht gebunden auf der Papieroberfläche liegen bleiben.

Generell hat die Staubungsneigung, also schlecht gebundene Partikel auf der Papieroberfläche und/oder Schnittkantenstaub, einen ungünstigen Einfluss auf das Linting.

Einfluss der Druckfarbe:

Die Einflüsse der Druckfarbe auf das Linting sind überwiegend in den rheologischen Eigenschaften zu suchen. Druckfarben mit hoher Zügigkeit haben dabei generell einen ungünstigen Einfluss. Die Zügigkeit von Druckfarben wird auch durch die Temperatur im Farbwerk und/oder durch mehr oder weniger starkes Emulgieren mit Feuchtmittel beeinflusst.

Einfluss des Feuchtmittels:

Die Zusammensetzung des Feuchtmittels nimmt auf das Linting entscheidend Einfluss. Dieser Aspekt ist jedoch immer im Zusammenwirken mit dem jeweils zu verdruckenden Papier zu sehen. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass durch die Verwendung spezieller Feuchtmittelzusätze alle Papiersorten besser - also mit geringeren Waschintervallen - verdruckbar sind. Im Anwendungsfall ist es möglich, im Labor die optimale Materialkombination auszutesten.

Weiterhin beeinflusst die Feuchtmittelmenge die Lintingneigung. Bei hoher Feuchtmittelführung wird die Klebrigkeit des Drucktuchs herabgesetzt und das Linting somit verringert. Laboruntersuchungen zeigten, dass eine Überdosierung des Feuchtmittelzusatzes zu einer Erhöhung der Lintingneigung führt. Der Härtegrad des Brauchwassers für das Feuchtmittel sollte 8 °dH betragen, um Verschiebungen des pH-Werts zu vermeiden. Eine Absenkung des pH-Werts des Feuchtmittels kann zwar die Lintingneigung von Papier verringern, führt aber andererseits zu erhöhter Korrosionsgefahr von Maschinenbauteilen.

Einfluss des Drucktuchs:

Die Oberflächenglätte in Abhängigkeit von der Laufzeit der Drucktücher hat einen entscheidenden Einfluss auf das Linting. Mit zunehmendem Alter der Drucktücher nehmen die Glätte und die Klebrigkeit der Drucktuchoberfläche zu, was das Linting negativ beeinflusst. Die Aufzugstärke von Drucktüchern ist ebenfalls von großer Bedeutung für die Linting-Problematik. Bei Über- oder Unterpressung können Lintingerscheinungen aufgrund von Abweichungen der exakten Abwicklung auftreten. Bei Abweichungen der exakten Abwicklung wurde in der Praxis beobachtet, dass sich die Ablagerungen auf dem Drucktuch in oder auch gegen die Druckrichtung in Bewegung setzen, was zu einem unregelmäßigen Wellenmuster im Druck führen kann.

Durch Quellvorgänge nach Einfluss von Reinigungsmittel ändert sich die Drucktuch-Oberflächencharakteristik. Weiterhin kann sich dadurch, wenn auch in geringem Maße, die Umfangsgröße des Druckzylinders erhöhen. Stehen – wie im Beispiel der Reihenbauweise (Gummi gegen Gummi) – die Drucktücher in unmittelbarem Kontakt zueinander, dann resultieren aus unterschiedlichen Zylinderumfängen unterschiedliche Abwicklungsgeschwindigkeiten. Es entsteht somit eine Relativbewegung im Druckspalt, die die Papieroberfläche belastet und Linting verstärkt.

Einfluss der Reinigungsmittel:

Verschiedene Reinigungsmittel können die Drucktuchquellung unterschiedlich stark beeinflussen. Diese Überlegung sollte bei der Auswahl der passenden Reinigungsmittel berücksichtigt werden. Abb. 4 zeigt die Ergebnisse von Drucktuch-Quellversuchen unter Verwendung verschiedener Reinigungsmittel. Zu diesem Zweck wurden Proben von Drucktüchern über einen Zeitraum von 48 Stunden in einer bestimmten Menge Reinigungsmittel luftdicht gelagert. Die Dickenunterschiede der Drucktücher, also die Auswirkung der Drucktuchquellung, werden dabei durch Differenz-Dickenmessung bestimmt. Wie die Ergebnisse zeigen, reagierten die Drucktücher unterschiedlich stark mit Quellung bei Einfluss von Reinigungsmitteln. Weiterhin wird der Einfluss der unterschiedlichen Reinigungsmittel auf den Quellprozess deutlich.


Mögliche Abhilfen

Einfluss der Druckmaschine:

In einer Gummi-Gummi-Druckeinheit ist der Ablösewinkel zwischen beiden Drucktüchern meist ungleich groß. Wenn in diesem Fall ein stark zweiseitiges Papier verdruckt wird, kann dem Linting dadurch entgegengewirkt werden, dass die stärker staubende Papierseite der geringeren Belastung durch den geringeren Ablösewinkel ausgesetzt wird.

Einfluss des Druckpapiers:

Altpapierhaltige Papiersorten neigen weniger zum Linting, was auf die verbesserte Reinigungs- und Sortiertechnik gegenüber frischfaserhaltigen Sorten zurückzuführen ist. Beim Recycling werden Kurzfaserbestandteile in hohem Maße ausgeschieden.
br> Durch fortschrittliche Sortier-, Stoffaufbereitungs- und Blattbildungstechniken kann auch die Lintingneigung von Papieren mit hohem Frischfaseranteil entscheidend reduziert werden. Durch Einsatz des sog. Centricleaners wird generell ein verbessertes Aussortieren der Markstrahlzellen ermöglicht.

Einfluss der Druckfarbe:

Die Zügigkeit der Druckfarbe muss auf die Art des Bedruckstoffs abgestimmt sein. Übermäßiges Emulgieren der Druckfarbe sollte vermieden werden.

Einfluss des Feuchtmittels:

Die optimal verträgliche Kombination Bedruckstoff/Feuchtmittel ist nur durch Erfahrungswerte bzw. Laboruntersuchungen zu treffen. Es ist darauf zu achten, dass das Feuchtmittel in der vom Hersteller empfohlenen Dosierung angesetzt wird und dass das Brauchwasser den Anforderungen entspricht.

Einfluss des Drucktuchs:

Grundsätzlich sollte die Aufzugstärke in allen Druckzylindern gleich sein und weiterhin sollten die Drucktücher gleiche Oberflächeneigenschaften aufweisen. Es ist darauf zu achten, dass die Klebrigkeit der Drucktücher nicht zu hoch ist und dass diese in regelmäßigen Abständen gewechselt werden. Empfehlenswert ist es dabei, alle Drucktücher der Druckmaschine zu wechseln, um wieder gleiche Voraussetzungen zu haben. Wenn es die Umstände erfordern, dass in einem Druckwerk nur ein Drucktuch gewechselt wird, sollte – um Differenzgeschwindigkeiten zwischen den Druckwerken zu vermeiden – durch entsprechende Änderungen der Aufzugstärke den Abwicklungsdifferenzen der Druckwerke entgegengewirkt werden.

Einfluss der Reinigungsmittel:

Die zu verwendenden Reinigungsmittel sollten von der Fogra geprüft und zertifiziert sein. Nur in diesem Fall wird von den Druckmaschinenherstellern eine Garantie im Fall von Schäden an der Druckmaschine, die im Zusammenhang mit Reinigungsmittel auftreten können, übernommen.


Beispiele

Durch Nassstaubtests im Labor kann geprüft werden, ob die aufgetretenen vermehrten Waschintervalle beim Zeitungsdruck auf papierbedingte Ursachen zurückzuführen sind. Die Bestimmung der Nassstaubneigung erfolgte nach der GFL-Methode unter Verwendung des GFL-Nassstaubtestgeräts. Im Rahmen von Forschungsvorhaben bestätigte sich, dass die Ergebnisse der Labor-Lintingtests (Nassstaubtests) eine sehr gute Übereinstimmung mit der Praxis zeigen. Das heißt Papiere, die bei diesem Test ungünstige Ergebnisse lieferten, führten überwiegend auch im Praxisdruck zu erhöhten Waschintervallen aufgrund von papierbedingten Ablagerungen auf den Drucktüchern.

Prüfbeschreibung (siehe auch Prinzipskizze auf Abb. 5):

Pro zu prüfender Papiersorte und -seite werden im GFL-Nassstaubprüfgerät 200 Blatt DIN A 4 einseitig mittels einer mikrogekörnten Stahlwalze befeuchtet. Zu diesem Zweck wird der Flüssigkeitsbehälter (1) mit 250 ml der Testflüssigkeit gefüllt. Als Standard-Testflüssigkeit wird Wasser (Gesamthärte 8 °dH) verwendet. Das Funktionsprinzip ist dem einer Aniloxwalze im Flexodruck ähnlich. Die Stahlwalze (2) rotiert als Tauchwalze im Flüssigkeitsbehälter und befördert die Prüfflüssigkeit in die Vertiefungen der Mikrokörnung. Der Flüssigkeitsüberschuss wird mit einer Rakel (3) abgestreift. Aufgrund der Mikrokörnung der Walzenoberfläche wird nun eine definierte Menge an Prüfflüssigkeit zur einseitigen Befeuchtung des Papiers angeboten. Die Papierzuführung der DIN A 4 Bogen erfolgt durch manuelles Anlegen der einzelnen Blätter. Die rotierende Gummiwalze (4) senkt sich im 2-Sekundentakt nach unten, befördert das Blatt (5) durch den Walzennip und ermöglicht so die unter Druckbelastung stattfindende einseitige Befeuchtung. Werden durch diesen Vorgang Partikel aus dem Papier herausgelöst bzw. herausgewaschen, so sammeln sich diese im Flüssigkeitsbehälter des Prüfgerätes. Nach dem Testdurchlauf, also nach dem Durchlauf von 200 Blatt, werden der Inhalt des Flüssigkeitsbehälters durch ein schwarzes Filterpapier mit einem Durchmesser von 7 cm filtriert und eventuell aus dem Papier gelöste Partikel aufgesammelt. Nach der Trocknung des Filters, wird die Nassstaubneigung messtechnisch mit Hilfe der Kontrastmessung ausgewertet.

Die Ergebnisse zeigten für das geprüfte Papier auf beiden Seiten eine sehr hohe Nassstaubneigung mit Kontrastwerten von 39 % für die Oberseite und 42 % für die Siebseite. Die erhöhte Anzahl von Waschintervallen konnte demnach auf eine papierbedingte Ursache zurückgeführt werden.


Allgemeine Hinweise

Für den Reklamationsfall

Unbedruckte Papierproben des Auflagenpapiers und des Vergleichspapiers für Nassstaubtests sicherstellen (pro Sorte und Papierseite 200 Blatt DIN A4).

Reklamierte Muster von verschiedenen Produktionszeiträumen sicherstellen.

Druckfarbenproben sicherstellen.

Zustand der Drucktücher prüfen.

Feuchtmittelprobe sicherstellen.

Produktionsdaten protokollieren.


Ergänzende Literatur

KIRMEIER, M.:
Untersuchung des Einflusses von Druckhilfsmitteln und Prozessparametern auf das Nassstauben (Linting) von Zeitungsdruckpapieren.
München: Fogra, 2000 (42.014) - Forschungsbericht

LOIBL, D.; ÖZDAMAR I.:
Linting im Zeitungsoffsetdruck.
München: Fogra, 1982 (3.234) - Forschungsbericht

LEBEL, R. G.; PETERSON, R.:
The Web Offset Press Operation and Linting - Printing Press Variables influence Linting Performance of Web Offset Newsprint.
In: Pulp & Paper, Vol. 81, 12 (1980), S. 104 – 116

MANGIN, P. J.:
A Critical Review of the Effect of Printing Parameters on the Linting Propensity of Paper.
In: Journal of Pulp and Paper Science, Vol. 17 No. 5, Sept. (1991), S. J156 – J 163

LOIBL, D.:
Linting im Zeitungshochdruck.
Wiesbaden/München: Bundesverband Druck E.V./Fogra, 1984 (2.117) Forschungsbericht

LINDEM, P. E.; MOLLER, K.:
Linting in Four-Colour-Offset Printing.
Proceedings International Printing & Graphic Art Conference; Pittsburgh, PA, USA 1992

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