Ziel der Entwicklung

Im Projekt sollte geklärt werden, ob und in welchem Umfang die praktizierte empirische Vorgehensweise beim Färben von Dekorpapier und den daraus gefertigten Dekorfolien durch ein farbmetrisches Prognoseverfahren schrittweise abgelöst werden kann. Das wesentliche Problem hierzu bestand in der Entwicklung einer schnellen und zielgenauen Vorhersage der Färbung von Dekorfolie nach Harzimprägnierung und Verpressung auf Basis des aktuell auf der Papiermaschine gefertigten Dekorrohpapiers, ohne dass dies in einer zeitaufwändigen externen Laborverpressung, Farbortmessung und Rezepturnachführung, wie heute noch praktiziert, erfolgen muss.

Vorteile und Lösungen

Es wurde eine Methode entwickelt, die bei Umsetzung auf die Kreislaufverhältnisse einer Papierfabrik die Einstellung des Zielfarbortes für gefärbte, beharzte Dekorfolie nach Verpressung auf Basis des gefertigten Dekorrohpapiers ermöglicht. Die erreichten Ergebnisse der Methode beruhen auf der spektralen Messung des Reflexionsfaktors am Rohpapier und der Anwendung der Zweikanaltheorie nach KUBELKA-MUNK. Die bei der Beharzung und Verpressung beobachtete Remissionsverminderung wird dabei empirisch korrigiert und die Grenzflächenphänomene werden durch Nutzung der SAUNDERSON-Korrektur berücksichtigt.
Durch Anwendung dieser Methode kann die bisherige empirische Vorgehensweise des Beharzens und Verpressens von Labormustern zur Eistellung des angestrebten Zielfarborts schrittweise abgelöst werden. Unter den kleintechnischen Versuchsbedingungen wurde aber die angestrebte Genauigkeit für den Farbortunterschied (delta) E< 0,2 zwischen Fertigungsziel und Prognose nicht erreicht. Dies wird erst durch ein „lernendes, empirisches Prognosewerkzeug“, das unter Bedingungen der industriellen Praxis angepasst wird, möglich werden.
Der wirtschaftliche Nutzen bei Einführung des entwickelten Prognosewerkzeugs besteht darin, die bisher während des aufwändigen Laborprüfverfahrens nicht genutzte Maschinenlaufzeit nutzbar zu machen und die Erzeugungsproduktivität zu steigern. Dies ermöglicht im Umfang der freigesetzten Maschinenlaufzeit Mehrproduktion und Umsatzsteigerung. Dadurch wird der auf das erzeugte Produkt bezogene spezifische Bedarf an Faserstoffen, Pigmenten und Additiven gesenkt sowie Energie eingespart und die Effektivität kleiner Fertigungslose verbessert.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die Untersuchungen ergaben, dass für das genannte Problem keine geschlossene, auf physikalischen Gesetzen beruhende Lösung mit den gegenwärtig zur Verfügung stehenden Mitteln möglich ist. Deshalb wurde eine Methode entwickelt, die auf die einzelnen Rezepturen und Färbungen angepasst werden muss, sodass am Ende rezepturspezifische bzw. auf eine Fertigung spezifizierte Lösungen zur Verfügung stehen. Der dabei zu betreibende Aufwand für die Anpassung des empirischen Tools an die konkreten Fertigungsbedingungen einer Färberezeptur in der industriellen Praxis ist erheblich, aber bei häufiger Fertigung einer Färbung wirtschaftlich sinnvoll.