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Ludwig Zins

Ludwig Zins

Abteilung
Drucktechnik

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zins
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Scheuern der Druckfarbe

Beim Scheuern der Druckfarbe handelt es sich um Farbabrieb einer bedruckten Oberfläche nach mehrmaligen Belastungssituationen (Abb. 1 und Abb. 2). Die Folge von Scheuerschäden reicht von der Verkaufsminderung bis zur Unverkäuflichkeit der Drucke.

Abbildungen (von links nach rechts)

Abb. 1: Farbabrieb an einer Verkaufspackung.
Abb. 2: Vergrößerte Darstellung des Farbabriebs an einer Verkaufspackung.
Abb. 3: 5000fache Vergrößerung der Oberfläche eines glänzend gestrichenen Papiers (REM-Aufnahme).
Abb. 4: 5000fache Vergrößerung der Oberfläche eines mattgestrichenen Papiers (REM-Aufnahme).
Abb. 5: REM-Aufnahme von Puder auf Calciumcarbonat-Basis.
Abb. 6: REM-Aufnahme von Puder auf Stärke-Basis.
Abb. 7: Scheuerschäden am Auflagendruck.
Abb. 8: Visuelle Beurteilung mittels Scheuertest am Auflagendruck.
Abb. 9: REM-Aufnahme von Scheuerschäden am Auflagendruck.

         


Mögliche Ursachen

Bedruckstoff (zutreffend für Bogenoffset und Rollenoffset)

Das Scheuern ist ein Problem, das insbesondere beim Bedrucken von mattge-strichenen Papieren in Erscheinung tritt. Aufgrund der charakteristisch rauen Papierstruktur von mattgestrichenen Papieren wirkt deren Oberfläche im Gegensatz zu glänzend gestrichenen Papieren wesentlich abrasiver (Abb. 3 und Abb. 4). Stehen die bedruckten Flächen im direkten Kontakt zueinander, kann dabei unter Druckbelastung und beim auftreten von mehreren Scheuerbewegungen die Druckfarbe regelrecht abgetragen werden. Dies ist im Wesentlichen von der Oberflächencharakteristik und vom eingesetzten Streichpigment der Mattpapiere abhängig. Vergleicht man den rein papierbedingten Einfluss, so können sich mehrere mattgestrichene Papiere wesentlich im Scheuerverhalten unterscheiden.

Druckfarbe (zutreffend für Bogenoffset und Rollenoffset)

Auch die Druckfarben haben einen wesentlichen Einfluss auf das Scheuerverhalten. Dabei spielen Eigenschaften wie die Verfestigung des Druckfarbenfilms oder die Zugabe von Wachsen zur Verbesserung der Gleitwirkung eine entscheidende Rolle. Im direkten Vergleich von mehreren Druckfarbentypen können sich die einzelnen Farben wesentlich in ihrem Scheuerverhalten unterscheiden.

Druckbestäubungspuder

Die Art, Menge und die Korngröße des Druckbestäubungspuders im Bogenoffset hat ebenfalls einen wesentlichen Einfluss auf das Scheuern von Drucken. Speziell Pudersorten mit Calciumcarbonat oder Zucker als Puderkorn haben eine sehr abrasive Wirkung, da diese Pudersorten von ihrer Struktur her sehr scharfkantig sind (Abb. 5).

Trocknung der Druckfarbe

Siehe Kapitel Trocknungsverzögerungen.

Verpackung der Drucke (zutreffend für Bogenoffset und Rollenoffset)

Durch eine unzureichende Verpackung können auch Drucke mit hoher Scheuerfestigkeit zum Scheuern neigen. Insbesondere beim Transport kommt es zu dauerhaften Rüttelbelastungen unter Druck, die extreme Farbabrieberscheinungen hervorrufen können.


Mögliche Abhilfen

Grundsätzlich ist, um das Scheuern eines Druckes zu vermeiden, eine optimale Abstimmung der Kombination: Druckfarbe/Papier dringende Voraussetzung. Dies kann am besten in einem Druckversuch oder im Labor erfolgen. Auf diese Art können gut verträgliche Kombinationen ausgetestet und für zukünftige Aufträge eingesetzt werden. Der Einsatz einer „Standarddruckfarbe“ für alle Papiersorten wäre zwar wünschenswert, Praxisergebnisse beweisen allerdings immer wieder, dass dies nicht realistisch ist. Sofern der Drucker Einfluss auf die Wahl des Papiers hat, sollten Papiere (insbesondere mattgestrichene Papiere) mit gutem Scheuerverhalten eingesetzt werden. Ebenso sollten Druckfarben mit geringer Scheuerwirkung eingesetzt werden.

Um optimalen Scheuerschutz zu gewährleisten, ist generell eine Schutzlackierung der Drucke empfehlenswert. Dabei ist darauf zu achten, dass die Lackschichtdicke ausreichend hoch ist und dass der Lack auf die Druckfarbe abgestimmt ist. Einen weiteren, 100 %igen Schutz stellt eine Folienkaschierung, z. B. bei Umschlagmaterialien, dar.

Bei der Wahl des Druckbestäubungspuders sollte der Pigmentart große Bedeutung beigemessen werden. Aus einer Vergleichsuntersuchung hat sich gezeigt, dass Stärke im Gegensatz zu Calciumcarbonat oder Zucker als Pigment ein wesentlich besseres Scheuerverhalten aufweist, da das Pigment von der Struktur her eher rund und wenig abrasiv ist (Abb. 6). Weiterhin sind die Korngröße und die Menge des aufgebrachten Puders entscheidend. Es gilt dabei: so klein und so wenig wie möglich.

Die Trocknung der Druckfarbe muss abgeschlossen sein. Bei gestrichenen Papieren ist ein Zeitraum von min. 24 Stunden und bei ungestrichenen Papieren von min. 48 Stunden bis zur Weiterverarbeitung bzw. Transport empfehlenswert. Beim Rollenoffset ist eine korrekte Einstellung des Heißlufttrockners wichtig.

Grundsätzlich muss beim Verpacken darauf geachtet werden, dass sich die Drucke nicht gegeneinander bewegen können. Beim Verpacken in Karton muss evtl. Ausgleichsmaterial berücksichtigt werden. Beim Verpacken von hochwertigen Druckerzeugnissen ist es empfehlenswert Seidenpapier als Zwischenlage zu verwenden.

Scheuerprüfungen
Für Scheuerprüfungen stehen verschiedene Prüfgeräte zu Verfügung, die in Folge unterschiedlicher Kräfte/Massen, Prüfgeschwindigkeiten und Prüfbewegungen prinzipiell zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Somit muss im Vorfeld einer Prüfung Einigkeit über das Prüfgerät und die Prüfbedingungen erzielt werden. Als Kontermaterial können praxisnah die Rückseiten der Druckobjekte verwendet werden. Diese stehen jedoch nicht immer zur Verfügung. Kommen andere Papiere als Kontersubstrat zum Einsatz, empfehlen sich matt-gestrichene Papiere mit einer Faserlaufrichtung senkrecht zur Hauptprüfrichtung. Messtechnisch-optische Bewertungen mit verschiedenen Systemen (Bildanalyse, Dichtemessungen, Farbmessung) haben keine zuverlässige Korrelation zu visuellen Bewertungen gezeigt. Vor diesem Hintergrund sollten mehrere erfahrene Personen visuelle Bewertungen vornehmen und eine konsolidierte visuelle Bewertung angestrebt werden.


Beispiele

Scheuern beim Druck auf glänzend gestrichenem Papier:

Eine im Bogenoffset gedruckte Auflage konnte wegen starker Scheuerschäden, die während des Transportes zur Druckweiterverarbeitung aufgetreten sind, nicht weiterverarbeitet werden. Eine visuelle Begutachtung vor Ort bestätigte, dass die Drucke wegen der Scheuerschäden nicht mehr verkäuflich waren (Abb. 7). Manuelle Scheuertests an den Druckbogen zeigten, dass die Scheuerfestigkeit für einen Druck auf glänzend gestrichenem Papier äußerst schlecht war. Bei Berühren der bedruckten Oberfläche mit dem Finger fühlte sich die Oberfläche rau an, ebenfalls untypisch für glänzend gestrichene Papiere. Im Fogra-Labor konnte die schlechte Scheuerbeständigkeit der Drucke durch einen Scheuertest mit 10 Scheuerbewegungen bestätigt werden. Die Bestimmung der Scheuerfestigkeit erfolgte mit dem prüfbau-Scheuertestgerät „Quartant“. Die zu prüfende Probe wird dabei auf einen 600 g schweren Metallzylinder (Durchmesser 50 mm) fixiert. Die Scheuergegenfläche wird auf einem Probenhalter befestigt, der unbeweglich im Scheuerprüfgerät eingespannt wird. Bei der Durchführung des Tests liegt die Scheuerprobe auf der Scheuergegenfläche auf und übt somit durch das Eigengewicht des Metallzylinders einen definierten Druck aus. Der Farbabrieb wird geprüft, indem die Scheuerprobe in eine horizontale Hubbewegung und gleichzeitig in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Der Abrieb wird nach Ablauf des Versuches visuell beurteilt (Abb. 8).

Weiterhin wurde die bedruckte Oberfläche makroskopisch untersucht. Dabei zeigte sich, dass im Druck mit einer hohen Pudermenge gearbeitet wurde. Die Korngröße des Puders war mit 40 µm für diese Art Papier zu groß. Eine Nachfrage beim Drucker ergab, dass dieser aus Zeitgründen mit sehr hoher Maschinengeschwindigkeit gedruckt hat. Weiterhin war die Auflagenhöhe sehr groß. Um die Anzahl der bedruckten Stapel möglichst gering zu halten, wurden hohe Stapel erzeugt. Um unter diesen Voraussetzungen ein Ablegen der Druckfarbe im Stapel zu vermeiden, hatte der Drucker die Pudermenge erhöht. Als Puder wurde Calciumcarbonat eingesetzt. In der Gesamtheit führten diese Umstände (zu hohe Pudermenge, zu großes Puderkorn, Calciumcarbonat) zu den beanstandeten Scheuerschäden. Das Druckbestäubungspuder bildete eine sehr abrasiv wirkende Zwischenschicht, so dass es durch Rüttelbewegungen beim Transport zu den Scheuerschäden kam (Abb. 9).


Allgemeine Hinweise

Für den Reklamationsfall

Druckausfallmuster sicherstellen.

Unbedruckte Papier- bzw. Kartonmuster und unbedruckte Vergleichsmuster sicherstellen (ca. 20 Blatt DIN A4). An diesen Mustern können im Labor vergleichende Wegschlagtests, Probedrucke und Scheuertests vorgenommen werden.

Druckfarbenproben (aus dem Farbkasten) und evtl. Vergleichsfarben sicherstellen.

Produktionsdaten protokollieren.

Puderprobe entnehmen.


Ergänzende Literatur

SCHREINER, H.:
Der Einfluss mattgestrichener Papiere auf die mechanische Widerstandsfestigkeit von Offsetdrucken.
München: Fogra, 1984 (4.025) - Forschungsbericht

RIEGER, G.:
Der Einfluss mattgestrichener Papiere auf die mechanische Widerstandsfestigkeit von Offsetdrucken (Teil 2).
München: Fogra, 1987 (4.025/2) - Forschungsbericht

WEISSENBORN, M.:
Scheuerfestigkeit - wieder anders.
In: Print, Nr. 5, 1992, (S.38)

Bartl, J.; Bertholdt, U.; Müller, A.; Kühnöl, K.:
Druckfarbenkohäsionsphänomene und Möglichkeiten zu deren standardisierter Bewertung
München, Fogra, 2017 (70.005) - Forschungsbericht

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