Ziel der Entwicklung
Ziel war die Entwicklung einer Methode zur simulationsgestützten Optimierung des Wegschlagverhaltens gestrichener Papiere. Damit soll das Strichdesign und die Rezeptur aus den Anforderungen hinsichtlich definierter Bedruckbarkeitseigenschaften virtuell am PC ermittelt werden. Es wurde der Offsetdruck mit geringen Anteilen an Inkjet (personalisierter Druck) fokkusiert. In einem umfangreichen Versuchsprogramm wurde der Parameterraum der relevanten Strichrezepturen und Druckfarben untersucht.
Nach Projektdurchführung liegen folgende Resultate vor:
- Modelle zur Berechnung wesentlicher Stricheigenschaften aus relevanten stofflichen Materialkenngrößen
- Referenzdaten für typische industrielle Strichvarianten
- Verschiedene Messverfahren zur quantitativen Beurteilung des Wegschlagens von Offsetdruckfarben und Inkjet-Tinten
- Ein modulares Simulationswerkzeug zur Ableitung von Strichrezeptur und -design aus den
- Anforderungen für ein definiertes Wegschlagverhalten
Vorteile und Lösungen
Die im Rahmen des Forschungsprojekts erarbeiteten Ergebnisse sind für die gesamte Wertschöpfungskette „Printprodukte“ von Interesse. Die entstandenen Werkzeuge bieten die Möglichkeit, das Wegschlagverhalten unterschiedlicher Strichdesigns (Rezeptur, Aufbau) anhand der geplanten Rohstoffverwendung zu einem frühen Entwicklungszeitpunkt zu prognostizieren.
Damit können unter wesentlicher Reduzierung des Versuchsaufwands
- geänderte Anforderungen an die Papiereigenschaften durch gezieltes Strichdesign berücksichtigt,
- konstante Papierqualitäten durch entsprechende Adaptionen im Falle von Veränderungen von Rohstoffeigenschaften gewährleistet,
- kostengünstige Strichrezepturen und -aufbauten ermittelt,
- die Machbarkeit von Papierprodukten mit einem definierten Wegschlagverhalten bewertet werden.
Der wirtschaftliche Nutzen wird erzielt durch:
- Kosten- und Zeitvorteile in der Produktentwicklung
- Kosten- und Zeitvorteile für die Druckindustrie durch Papiere mit optimalen Bedruckbarkeitseigenschaften für Offset- und Inkjetdruck
- Verwendung kostengünstigerer Rohmaterialien bei gleichen Bedruckbarkeitseigenschaften
Zielgruppe und Zielmarkt
Das Projekt ordnet sich in das Ziel langfristig geplanter Forschungsarbeiten der PTS ein, die Strichoptimierung zur Bedruckbarkeitsverbesserung gestrichener Papiere in seiner gesamten Anwendungsbreite mit modular aufgebauten Simulationswerkzeugen unterstützen. Die Entwicklung der dazu notwendigen Modellierungsmethoden und Werkzeuge soll schrittweise im Sinne von Modulen erfolgen.
Das hier durchgeführte Projekt zielte auf die Entwicklung des ersten Moduls zur simulationsgestützten Optimierung eines Strichdesigns mit definiertem Wegschlagverhalten.