DE102011076720A1 - Producing coated product useful for printing, preferably flexographic printing, comprises applying a coat comprising large pigments - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gestrichenen Produkts zum Bedrucken, insbesondere zum flexographischen Bedrucken. The invention relates to a method for producing a coated product for printing, in particular for flexographic printing.
Deckenpapier bzw. -karton („Linerboard“) wird als Decklage für Wellpappe verwendet. Der typische Riesgewichtsbereich für Deckenpapier beträgt 125 bis 350 g/m2, obwohl sich auch Riesgewichte unterhalb von 100 g/m2 für kleine Verpackungen eignen. Ceiling paper or board ("linerboard") is used as a cover for corrugated board. The typical basis weight range for linerboard is from 125 to 350 g / m 2, although also Ries weights below 100 g / m 2 are suitable for small packages.
Es gibt verschiedene Klassen von Deckenpapier auf dem Markt. Deckenpapier ist fast immer ein zweilagiges Produkt bestehend aus einer oberen Lage und einer Basislage. Deckenpapier wird mit verschiedenen oberen Lagen und aus verschiedenen Rohmaterialien hergestellt. Sowohl Primärfasern (typischer Weise Weichholzzellstoff, in einigen Fällen Hartholz- oder Sägemehlzellstoff) als auch recycelte Fasern werden zur Deckenpapierherstellung verwendet. Deckenpapier, das hauptsächlich aus Primärfasern hergestellt wird, wird gewöhnlich „Kraftliner“ genannt, wohingegen Deckenpapier, das recycelte Fasern enthält, „Testliner“ genannt wird. Während der vergangenen Jahre basierten jedoch fast alle neuen Deckenpapiere auf recycelten Fasern. In Nordamerika werden alte Verpackungen aus Wellpappe (OCC) als recycelte Fasern verwendet; in Zentraleuropa und Asien wird auch Mischabfall verwendet. Falls ein Sulfatzellstoff aus Weichholzprimärfasern („virgin softwood kraft pulp“) verwendet wird, wird der Zellstoff für eine Basislage zuerst gekocht und anschließend geringfügig refined. Der Zellstoff der oberen Lage wird mit einer höheren Kappa-Zahl gekocht und wird auch stärker refined als die Basislagenfaserstoffschicht. Deckenpapier wird zur Feuchtebeständigkeit harzbeleimt. Falls eine recycelte Faser von niedriger Qualität als ein Rohmaterial verwendet wird, ist ein Leimpressen zur Oberflächenleimung notwendig, um zufriedenstellende Festigkeitseigenschaften zu erreichen. There are different classes of ceiling paper in the market. Ceiling paper is almost always a two-ply product consisting of an upper layer and a base layer. Ceiling paper is made with different top layers and from different raw materials. Both primary fibers (typically softwood pulp, in some cases hardwood or sawdust pulp) and recycled fibers are used for the production of ceiling paper. Ceiling paper made primarily from primary fibers is commonly called "Kraftliner", whereas cover paper containing recycled fibers is called "Testliner". However, in recent years, almost all new cover papers have been based on recycled fibers. In North America, old corrugated board (OCC) packaging is recycled fiber; Mixed waste is also used in Central Europe and Asia. If a sulphate pulp of virgin softwood kraft pulp is used, the pulp for a base layer is first cooked and then slightly refined. The upper layer pulp is cooked with a higher kappa number and will also be more refined than the base layer pulp layer. Ceiling paper is resin-coated for moisture resistance. If a low quality recycled fiber is used as a raw material, sizing for surface sizing is necessary to achieve satisfactory strength properties.
Deckenpapier/-karton mit weißer Oberfläche („white top linerboard“) wird für anfordernde Druckaufgaben eingesetzt; deshalb sind eine Glattheit und ein Erscheinungsbild der Oberfläche sehr wichtig. Gewöhnlich wird gebleichter chemischer Zellstoff in der oberen Lage verwendet. Falls eine exzellente Ausbildung erreicht werden soll, sollte Hartholzzellstoff die Hauptkomponente der oberen Lage sein. Ein Füllmaterial wird oft in der oberen Lage verwendet, um die Opazität und damit das Erscheinungsbild der oberen Seite zu verbessern. Hier sollte für ein gutes visuelles Erscheinungsbild die Ausbildung der oberen Lage so gut wie möglich sein. Herkömmlich besteht eine Basislage (oder Unterseitenlage) eines Deckenpapiers mit weißer Oberfläche hauptsächlich aus nicht gebleichtem Weichholzzellstoff. Jedoch kann die Basislage heutzutage auch aus recycelten Fasern bestehen. Dieses Produkt wird auch Testliner mit weißer Oberfläche („white top testliner“) genannt. White top linerboard is used for requesting printing tasks; therefore, smoothness and appearance of the surface are very important. Usually, bleached chemical pulp is used in the top layer. If excellent training is to be achieved, hardwood pulp should be the major component of the top layer. A filler material is often used in the top layer to improve the opacity and thus the appearance of the top side. Here, for a good visual appearance, the training of the upper layer should be as good as possible. Conventionally, a base layer (or underside layer) of a white-faced ceiling paper is mainly composed of unbleached softwood pulp. However, the base layer today can also consist of recycled fibers. This product is also called white top testliner.
Gestrichenes Deckenpapier bzw. gestrichener Karton mit weißer Oberfläche („coated white top linerboard“) ist das anforderndste Produkt in der Deckenpapierfamilie. Die obere Lage ist aus gebleichtem Zellstoff gemacht, und deren Riesgewicht ist dasselbe wie bei Deckenpapier/-karton mit weißer Oberfläche. Das Papier/der Karton kann entweder innerhalb oder außerhalb der Maschine gestrichen werden. Ein typisches Streichen ist ein Einfachstreichen mit einer Rakelstreichmaschine. Gestrichenes Deckenpapier bzw. gestrichener Karton mit weißer Oberfläche wird für herausfordernde Anwendungen von Wellpappe verwendet, beispielsweise für Behälter, die in Schaufenstern ausgestellt werden. Testliner mit weißer Oberfläche, die auf recycelten Fasern basieren, können auch gestrichen werden. Coated ceiling paper or coated white-coated board is the most demanding product in the liner family. The top layer is made of bleached pulp and its ream weight is the same as blank paper / board with a white surface. The paper / board can be painted either inside or outside the machine. A typical swipe is a single stroke with a knife coater. Coated ceiling paper or coated board with white surface is used for challenging applications of corrugated board, for example, for containers displayed in shop windows. Testliners with a white surface based on recycled fibers can also be painted.
Flexodrucken ist das Hauptdruckverfahren für Deckenpapiere bzw. -kartons. Die verwendete Druckplatte ist eine elastische Platte aus Gummi oder Fotopolymer, das das Druckbild im Relief trägt. Für Details zu dem flexographischen Druckprozess sowie den Aufbau dazu eingesetzter Druckvorrichtungen wird bspw. auf das Buch
Beim dem Flexodrucken erfordert ein ungestrichenes Deckenpapier bzw. ungestrichener Karton erfordert kein externes Trocknen, weil die ungestrichene Oberfläche ein absorbierendes Substrat ist. Eine schnelle Druckfarbenabsorption ist einer der wichtigsten Faktoren, der die flexographische Bedruckbarkeit beeinflusst, falls es keine Trocknung zwischen den Druckwerken gibt. Ein Abliegen und Verschmieren der Flexodruckfarbe kann auftreten, falls eine Druckfarbenabsorption nicht schnell und nicht hoch genug ist. Im Allgemeinen verringert ein Streichen von Decklagen mit Standardpigmenten, wie GCC oder Ton, eine Druckfarbenabsorption der Oberfläche. Im Speziellen ist die Oberfläche einer gestrichenen Decklage glatt und hydrophobisch, so dass Flüssigkeit auf der Oberfläche nicht absorbiert wird. Das Bedrucken einer solchen Decklage im Flexodruckverfahren ist grundsätzlich problematisch, da beim Flexoxdrucken eingesetztes Wasser nicht in das Innere der Fasern des Produkts eingesaugt werden kann, sondern an der Oberfläche des Produkts in „Vertiefungen“ zwischen den Fasern verbleibt. Mit der Zeit verdunstet das Wasser dann von der Oberfläche. Das an der Oberfläche sich ansammelnde Wasser kann dabei zur Verschlechterung des Druckbilds führen. Gestrichene Decklagen werden daher gewöhnlich nicht mit Flexodruckvorrichtungen ohne Trocknungseinheiten (wie bei ungestrichenen Decklagen) bedruckt, weil für die gestrichene Oberfläche Druckfarbenvolumina zu hoch sind und eine Trocknungszeit zu kurz ist. Auch sind entsprechende sogenannte Postprint-Prozesse für gestrichene Decklagen üblicherweise ungeeignet. In flexographic printing, uncoated blanket paper requires no external drying because the uncoated surface is an absorbent substrate. Fast ink absorption is one of the most important factors influencing flexographic printability if there is no drying between the printing units. Exposure and smearing of the flexographic ink may occur if ink absorption is not fast and not high enough. In general, painting coverslips with standard pigments, such as GCC or clay, reduces ink absorption of the surface. In particular, the surface of a coated liner is smooth and hydrophobic, so that liquid on the surface is not absorbed. The printing of such a cover layer in the flexographic printing process is fundamentally problematic because water used in flexographic printing can not be drawn into the interior of the fibers of the product, but remains on the surface of the product in "recesses" between the fibers. Over time, the water evaporates from the surface. The accumulating water on the surface can lead to the deterioration of the printed image. Coated cover layers are therefore usually not printed with flexographic printing devices without drying units (as with uncoated cover layers) because of the painted surface Ink volumes are too high and a drying time is too short. Also, corresponding so-called postprint processes for coated cover layers are usually unsuitable.
Des Weiteren, wenn ein ungestrichenes Produkt durch ein gestrichenes Produkt ersetzt werden soll (d.h. in Verbindung mit für ungestrichene Produkte gedachten Verfahren eingesetzt werden soll), stellt die gewünschte mattartige Oberfläche auch ihre eigenen Anforderungen dar. Üblicherweise werden die gestrichenen Produkte am Ende des Druckprozesses lackiert, um die mattartige Oberfläche vor einer mechanischen, reibenden, und so auch glättenden Kraft zu schützen. Furthermore, if an uncoated product is to be replaced with a painted product (ie, used in conjunction with uncoated products), the desired matt finish also presents its own requirements. Typically, the coated products are painted at the end of the printing process to protect the matt surface from a mechanical, abrasive, and even smoothing force.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines gestrichenen Produkts bereitzustellen, das eine verbesserte Bedruckbarkeit, insbesondere beim flexographischen Bedrucken, ermöglicht. The object of the invention is to provide a method for producing a coated product, which allows improved printability, especially in flexographic printing.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den nachfolgend dargelegten Punkten gelöst:
- 1. Verfahren zum Herstellen eines gestrichenen Produkts zum Bedrucken, insbesondere zum flexographischen Bedrucken, gekennzeichnet durch den Schritt des Aufbringens eines Strichs umfassend große Pigmente mit einer Durchschnittsgröße von 3 bis 30 µm.
- 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchschnittsgröße 3 bis 15 µm beträgt.
- 3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 5% aller Pigmente des Strichs große Pigmente sind.
- 4. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens 25%, bevorzugter wenigstens 50% aller Pigmente des Strichs große Pigmente sind.
- 5. Verfahren nach Punkt 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rest der Pigmente des Strichs kleine Pigmente mit einer Durchschnittsgröße kleiner gleich 2 µm sind.
- 6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt ein Karton oder Papier ist.
- 7. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strich durch Vorhang-Streichen aufgebracht wird.
- 8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet durch den Schritt des Kalandrierens des Produkts nach dem Aufbringen des Strichs.
- 9. Verfahren nach Punkt 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauheit einer verwendeten Kalandrierwalze 0,5 bis 10 Ra beträgt.
- 10. Verfahren nach Punkt 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauheit 0,5 bis 3 Ra beträgt.
- 11. Verfahren nach Punkt 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kalandrierwalze mit Karbid oder einer keramischen Mischung beschichtet ist.
- 12. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flexographische Bedrucken ohne gesondertes Trocknen durchgeführt wird.
- 13. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wassermenge, die eine Druckeinheit zum flexographischen Bedrucken einsetzt, mindestens 1g/qm Wasser beträgt.
- 14. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckzeitverzögerung zwischen Druckeinheiten zum flexographischen Bedrucken maximal 200 ms beträgt.
- A process for producing a coated product for printing, in particular for flexographic printing, characterized by the step of applying a coating comprising large pigments having an average size of 3 to 30 microns.
- 2. The method according to item 1, characterized in that the average size is 3 to 15 microns.
- 3. The method according to item 1 or 2, characterized in that at least 5% of all pigments of the stroke are large pigments.
- 4. The method according to item 1 or 2, characterized in that at least 25%, more preferably at least 50% of all pigments of the stroke are large pigments.
- 5. The method according to item 3 or 4, characterized in that the rest of the pigments of the stroke are small pigments with an average size less than or equal to 2 microns.
- 6. The method according to any one of items 1 to 5, characterized in that the product is a cardboard or paper.
- 7. The method according to any one of items 1 to 6, characterized in that the stroke is applied by curtain coating.
- 8. The method according to any of items 1 to 7, characterized by the step of calendering the product after the application of the bar.
- 9. The method according to item 8, characterized in that the surface roughness of a calender roller used is 0.5 to 10 Ra.
- 10. The method according to item 9, characterized in that the surface roughness is 0.5 to 3 Ra.
- 11. The method according to item 9 or 10, characterized in that the surface of the calender roll is coated with carbide or a ceramic mixture.
- 12. The method according to any one of items 1 to 11, characterized in that the flexographic printing is carried out without separate drying.
- 13. The method according to any one of items 1 to 12, characterized in that a quantity of water which uses a printing unit for flexographic printing, at least 1g / sqm of water.
- 14. The method according to any one of items 1 to 13, characterized in that a printing time delay between printing units for flexographic printing is a maximum of 200 ms.
Die Lösung gemäß Punkt 1, d.h. Aufbringen eines Strichs umfassend große Pigmente mit einer Durchschnittsgröße von 3 bis 30 µm, führt dazu, dass sich das Rauheitsvolumen der gestrichenen Oberfläche erhöht, wodurch sich die Absorptionsfähigkeit erhöht. Dadurch ist es möglich, ein gestrichenes Produkt herzustellen, das in Verbindung mit Verfahren und Vorrichtungen eingesetzt werden kann, die ansonsten aufgrund der hohen Wassermenge nur für ungestrichene Produkte eingesetzt werden. Insbesondere ist das erfindungsgemäß hergestellte gestrichene Produkt, neben üblichen Druckverfahren wie bspw. dem Tintenstrahldrucken, für das Flexodrucken (flexographisches Bedrucken) geeignet. The solution according to item 1, i. Applying a stroke comprising large sized pigments having an average size of 3 to 30 μm causes the roughness volume of the coated surface to increase, thereby increasing the absorbency. This makes it possible to produce a painted product that can be used in conjunction with methods and devices that are otherwise used only for uncoated products due to the high volume of water. In particular, the coated product prepared according to the invention, in addition to conventional printing methods such as, for example, the inkjet printing, suitable for flexographic printing (flexographic printing).
Die Ausgestaltungen nach Punkten 2 bis 5 gewährleisten sowohl eine hohe Absorptionsfähigkeit wie auch ein gewünschtes Erscheinungsbild (ausreichendes Deckvermögen, ausreichende Helligkeit). Auch eine ausreichende mechanische Festigkeit kann damit erzielt werden. The embodiments according to items 2 to 5 ensure both a high absorbency and a desired appearance (sufficient hiding power, sufficient brightness). Also, a sufficient mechanical strength can be achieved.
Sowohl die großen als auch die kleinen Pigmente sind bevorzugt „Standardpigmente“, so dass keine speziellen Pigmente verwendet werden müssen. Die großen Pigmente bzw. die kleinen Pigmente können bspw. einfach ausgesiebt werden. Both the large and the small pigments are preferably "standard pigments", so that no special pigments have to be used. The large pigments or the small pigments can be simply screened out, for example.
Gemäß Punkt 6 ist das hergestellte Produkt ein Papier oder Karton, wie bspw. ein White Top Liner. According to item 6, the product produced is a paper or board, such as a white top liner.
Gemäß Punkt 7 wird der Strich durch Vorhang-Streichen aufgebracht. Der Strich kann aber auch bspw. im Wege eines Filmübertragungsverfahrens, durch Sprühen oder durch ein Rakelstreichverfahren aufgebracht werden. According to point 7, the stroke is applied by curtain-brushing. However, the coating can also be applied, for example, by way of a film transfer process, by spraying or by a doctor blade coating method.
Das gemäß Punkten 1 bis 11 hergestellte gestrichene Produkt eignet sich aufgrund der hohen Absorptionsfähigkeit besonders für das Flexodrucken mit einer Flexodruckmaschine, bei der keine zusätzlichen Trocknungseinrichtungen vorgesehen sind (Punkt 12) und/oder sehr hohe Wassermengen auftreten (Punkt 13) und/oder eine Zeitspanne zwischen Druckvorgängen in zwei benachbarten Druckwerken (Druckeinheiten) sehr gering ist (Punkt 14). Der erfindungsgemäß hergestellte gestrichene Karton eignet sich für den Einsatz in allen üblichen Flexodruckmaschinen, bspw. in Reihenbauweise, Satelliten- bzw. Zentralbauweise oder Mehrzylinderkompaktbauweise. Diese können unterschiedlich viele Druckwerke (Druckeinheiten) aufweisen, wobei bevorzugt die Anzahl der eingesetzten Druckfarben 1 bis 7 beträgt. Beispiele für eingesetzte Flexodruckmaschinen finden sich in dem anfangs genannten Buch
Obwohl das hergestellte Produkt kalandriert oder unkalandriert sein kann, ist eine Kalandrierung gemäß Punkten 8 bis 11 vorteilhaft. Dabei kann die Kalandrierwalze gemäß Punkten 9 bis 11 in jedem beliebigen Kalandertyp, z.B. in einem Hartnip-, Soft-, Schuh- oder Metallbandkalander eingebaut werden. Die gewünschte Oberflächenrauheit der Kalandrierwalze kann durch eine Beschichtung der Kalandrierwalze mit einem Material aus Teilchen geeigneter Größe erzeugt werden, wie bspw. in Punkt 11 beschrieben ist. Alternativ kann die gewünschte Oberflächenrauheit der Walze durch direktes Korrodieren bzw. Gravieren der Walzenoberfläche erreicht werden. Eine Kalandrierwalze mit einer Oberflächenrauheit von 0,5 bis 10 Ra bildet einen sogenannten „Mattkalander“, der eine gewünschte Mattartigkeit des Kartons erzielt. Although the product produced may be calendered or uncalendered, calendering according to items 8 to 11 is advantageous. In this case, the calendering roll according to items 9 to 11 in any calender type, e.g. be installed in a Hartnip-, soft, shoe or metal belt calender. The desired surface roughness of the calendering roll may be produced by coating the calendering roll with a material of particles of suitable size, as described, for example, in Item 11. Alternatively, the desired surface roughness of the roll can be achieved by directly corroding the roll surface. A calender roll having a surface roughness of 0.5 to 10 Ra forms a so-called "matte calender", which achieves a desired mattness of the board.
Zusammengefasst ist das erfindungsgemäß hergestellte Produkt, der/das vorteilhafterweise ein Deckenkarton bzw. -papier ist, besonders zum flexographischen Bedrucken geeignet, d.h. es ist im Hinblick auf eine Bedruckbarkeit mit einem ungestrichenen Produkt vergleichbar; jedoch können bei dem gestrichenen Produkt weiße Fasern an der Oberfläche durch eine Beschichtung ersetzt werden, wodurch die Herstellungskosten im Vergleich zu einem ungestrichenen Produkt niedriger werden. In summary, the product produced according to the invention, which is advantageously a ceiling board, is particularly suitable for flexographic printing, i. it is comparable to an uncoated product in terms of printability; however, in the coated product, white fibers on the surface may be replaced by a coating, thereby lowering the manufacturing cost as compared to an uncoated product.
Den Unterschied des erfindungsgemäß hergestellten Produkts gegenüber herkömmlichen Produkten verdeutlichen
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- „Flexography: Principles & Practices“, 5. Auflage (1999) von Foundation of Flexographic Technical Association [0006] "Flexography: Principles &Practices", 5th Edition (1999) by Foundation of Flexographic Technical Association [0006]
- „Flexography: Principles & Practices“ [0016] "Flexography: Principles &Practices" [0016]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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Effective date: 20141202 |