DE4435221A1 - Verfahren zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche eines Druckplattenträgers und Bürstenwalze zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche eines Druckplattenträgers und Bürstenwalze zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche
eines Druckplattenträgers aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch
Naßbürsten und eine Bürstenwalze zur Durchführung des Verfahrens.
Die Herstellung von Trägern für lichtempfindliche Druckplatten erfordert ein
Aufrauhen der Trägeroberfläche, was im allgemeinen in der Weise geschieht,
daß zuerst mechanisch und anschließend elektrochemisch in einem Elektrolyten
aufgerauht wird. Die mechanische Aufrauhung kann durch Drahtbürstung, Sand
strahlen, Naß- und Trockenbürstungstechniken, Kugelmahlen und dergleichen
Techniken erfolgen.
Der Druckvorgang wird unter Verwendung einer Druckplatte mit einer im wesent
lichen ebenen Oberfläche ausgeführt. Die Druckplatte wird durch das Aufrauhen
und die chemische Behandlung, ob es sich nun um eine rein chemische Be
handlung in einer Lösung oder um eine elektrochemische Behandlung handelt,
so vorbereitet, daß eine Druckoberfläche erhalten wird, die in den Druckberei
chen nur die ölige Druckfarbe annimmt und Wasser zurückweist und umgekehrt
in den nicht-druckenden Bereichen Wasser annimmt und die Druckfarbe abweist.
Zur Durchführung des Druckvorganges wird die bearbeitete Druckplatte befeuch
tet und die Druckfarbe aufgetragen. Danach wird die Druckplatte beim Offset-Druck
gegen eine Gummiunterlage gedrückt, die das durch die Druckfarbe
eingefärbte Druckbild auf das zu bedruckende Papier überträgt oder beim
direkten Drucken unmittelbar gegen das Papier gedrückt. Es werden hoch
qualitative Bilder angestrebt, die ohne jede bemerkbare Vorzugsrichtung sein
sollen. Eine unerwünschte Richtung kann dann auftreten, wenn die Oberfläche
der Druckplatte eine nicht gleichförmige Struktur besitzt. Des weiteren wird
angestrebt, konsistente, hochqualitative Bilder herzustellen, wenn die gleiche
Druckplatte und der gleiche Druckplattentyp verwendet werden. Ein nicht
reproduzierbares Bild kann dann auftreten, wenn die Oberfläche der Druckplatte
nicht von gleichbleibender Güte ist oder bei hoher Druckauflage ihre Oberflä
chengüte nicht beibehält.
Eine lichtempfindliche Druckplatte wird durch das Aufbringen einer lichtempfindli
chen Schicht auf einen aufgerauhten Träger, der im allgemeinen aus Aluminium
oder aus einer Aluminiumlegierung besteht, hergestellt. Wie schon zuvor er
wähnt wurde, wird die Oberfläche entweder mechanisch, rein chemisch, elek
trochemisch oder in Kombination von zwei oder drei dieser Techniken aufge
rauht. An die Aufrauhung schließt üblicherweise ein Ätzvorgang, ein Anodisieren
und eine Behandlung der Oberfläche an, die diese hydrophil macht, falls es
erforderlich sein sollte. Zuletzt wird eine lichtempfindliche Schicht auf die aufge
rauhte Oberfläche aufgebracht, um eine vorsensibilisierte Druckplatte zu erhalten.
Diese wird bildweise belichtet mittels aktinischer Strahlen, entwickelt und kon
serviert, um eine verarbeitete Druckplatte zu erhalten, die dann in einer Druck
presse montiert zum Drucken eingesetzt wird.
Auf dem Gebiet des Aufrauhens der Oberfläche von Trägern für Druckplatten ist
eine Anzahl von Verfahren, wie sie schon vorstehend erwähnt wurden, bekannt,
die jedoch zum Teil mit Nachteilen behaftet sind. So zeigt sich, daß beim Kugel
mahlen die Kanten des Trägers eine andere Rauhigkeit besitzen als die Mitte des
Trägers, so daß die Plattenkanten abgetrennt werden müssen, um eine gleich
mäßige Rauhigkeit über die Breite des Trägers sicherzustellen. Beim Drahtbür
sten ergibt sich das Problem, daß die Rauhigkeit gerichtet ist und zwar in Rich
tung der Drehung der Drahtbürste. Charakteristische mittlere Rauhigkeitswerte
Ra von drahtgebürstetem Material betragen in Laufrichtung eines Trägerbandes
0,25 µm und quer zur Bandlaufrichtung 0,45 µm, so daß sich insgesamt ein
50%iger Unterschied in den beiden zueinander senkrechten Richtungen ergibt.
Im Falle des Sandstrahlens von Trägern unterliegen die Sprühdüsen einem
großen Verschleiß infolge der abrasiven Sandpartikel und müssen häufig ersetzt
werden. Beim elektrochemischen Aufrauhen ist der elektrische Energieverbrauch
groß und es ergeben sich Probleme bei der Deponierung der säurehaltigen
Lösungen, die gelöste Aluminiumionen enthalten. Wird eine rein chemische
Aufrauhung betrachtet, so ist die Verweilzeit des Trägers in dem chemischen
Bad im Vergleich zu der elektrochemischen Aufrauhung relativ lang.
Beim Naßbürsten mit einer Aufschlämmung, in der kleine abrasive Partikel in
einer wäßrigen Lösung dispergiert sind, wird diese mit einer Bürste oder einem
Satz von Bürsten gegen die Oberfläche des Trägermaterials gerieben. Die
Borsten der Bürsten bestehen üblicherweise aus Kunststoff wie Nylon oder
Polypropylen und die Naßbürstung erfolgt so lange, bis die gewünschte Ober
flächenrauhigkeit erreicht ist. Von Nachteil ist hierbei, daß die Borsten aus
Kunststoff einem großen Abrieb unterliegen und daß die Kanten des Trägermate
rials die Borsten abschneiden, so daß sich in den Kantenbereichen erheblich
kürzere Borsten als in den übrigen Bereichen der Bürste ergeben. Wird dann ein
breiteres Trägerband gebürstet, so können die kürzeren Borsten das breitere
Trägerband in diesen Kantenbereichen nur ungenügend aufrauhen, so daß eine
erheblich schwächere Rauhigkeit im Vergleich zu den übrigen Bereichen erzielt
wird.
Werden für das Naßbürsten anstelle von Bürsten aus Kunststoff Drahtbürsten
eingesetzt, so ergeben sich die schon erwähnten Nachteile, daß die Oberfläche
des Trägermaterials in der Rauhigkeit nicht gleichförmig ist sondern eine bevor
zugte Ausrichtung ausweist. Mit dem Verschleiß der Borsten ändert sich auch
die Rauhigkeit der Trägeroberfläche. Beim Naßbürsten ist es im allgemeinen
gleichfalls erforderlich, die Kanten des Trägermaterials abzuschneiden, da
Kantenschnitte und -kratzer in dem gebürsteten Material auftreten.
Das Naßbürsten von Aluminiumträgern ist beispielsweise in den US-Patentschrif
ten 3,929,591, Spalte 4, Zeilen 33 bis Spalte 5, Zeile 8 und 4,477,317, Spalte 2,
Zeile 55 bis Spalte 3, Zeile 5 beschrieben.
Aus der US-Patentschrift 4,714,528, Spalte 4, Zeilen 45 bis 66 ist eine Bürsten
walze bekannt, die beim Naßbürsten eingesetzt wird. Ein Träger aus Aluminium
oder einer Aluminiumlegierung, die 99 Gew.-% Aluminium und geringe Anteile
von Silizium, Eisen, Kupfer, Zink, Mangan, Magnesium, Chrom, Blei, Wismut,
Kalzium, Indium, Galium, Nickel und dergleichen enthält, wird mit einer Auf
schlämmung unter großem Flüssigkeitsdruck, die gegen die Oberfläche des
Trägers geneigt auftrifft, bearbeitet. Die Aufschlämmung enthält feingemahlenes
Pulver aus abrasiven Stoffen und kann darüber hinaus, falls es erforderlich ist,
noch eine Säure oder eine Lauge enthalten. Nach diesem Aufrauhschritt mittels
einer Aufschlämmung erfolgt eine Bürstenbehandlung, wobei die Bürstenwalze
aus Nylonfasern, Polypropylenfasern, Tierhaar, Stahldraht oder dergleichen
besteht, und die Fasern beziehungsweise Borsten eine gleichförmige Länge
besitzen und auf dem Grundteil der Bürstenwalze gleichmäßig verteilt angebracht
sind. Die Länge der Borsten beziehungsweise Fasern beträgt 10 bis 150 mm
und der Durchmesser der einzelnen Fasern beziehungsweise Drähte reicht von
0,1 mm bis 1,5 mm. Die Bürstenwalze wird mit einer Drehzahl im Bereich von
200 bis 2000 Umdrehungen pro Minute bewegt. Die abrasive Aufschlämmung
wird durch eine Sprühdüse auf den Träger unter hohem Flüssigkeitsdruck
aufgesprüht, bevor der Träger die Bürstenwalzen passiert, die gegen den Träger
gedrückt werden, so daß die Trägeroberfläche mit konstantem Druck zwischen
den Stützrollen und den Bürstenwalzen aufgerauht wird. Die aufgerauhte Ober
fläche eines Aluminiumträgers hat nach der Aufrauhung eine Mittenrauhheit Ra
von 0,3 bis ungefähr 1,2 µm, insbesondere von 0,35 bis 0,8 µm.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Naßbürstverfahren zum Aufrauhen von Träger
materialien für Druckplatten so zu verbessern und weiterzuentwickeln, daß sehr
gleichmäßige Mittenrauhwerte ohne ausgeprägte Richtungsorientierung erhalten
werden und daß nur ein geringer Verschleiß des Bürstenwalzenmaterials im
Vergleich zu bekannten Bürstenwalzen auftritt. Im Rahmen der Erfindung soll
auch eine in dem Verfahren eingesetzte Bürstenwalze geschaffen werden, die bei
gleichbleibender Mittenrauhheit eine längere Standzeit als herkömmliche Bür
stenwalzen besitzt.
Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß in der Weise gelöst, daß unter gleichzeiti
gem Einsatz von nebeneinander angeordneten organischen Fasern und Metall
drähten, mit einer Aufschlämmung von 5 bis 80 Gew.-% abrasiver Partikel in
Wasser, naß gebürstet wird.
In Ausgestaltung des Verfahrens liegt das Verhältnis der organischen Fasern zu
den Metalldrähten im Bereich von 0,01 bis 10. Bevorzugt liegt das Verhältnis der
organischen Fasern zu den Metalldrähten im Bereich von 0,05 bis 5, insbeson
dere beträgt es 0,1 bis 1,0.
In Weiterbildung des Verfahrens beträgt die Partikelgröße in der Aufschlämmung
1 bis 500 µm, insbesondere 20 bis 50 µm. Die Naßbürstung erfolgt in der Weise,
daß die Mittenrauhwerte Ra in Laufrichtung des Druckplattenträgers und quer zur
Laufrichtung sich um maximal 14%, bezogen auf Ra in Laufrichtung, voneinander
unterscheiden. Dabei liegen die Mittenrauhwerte Ra in Laufrichtung im Bereich
von 0,32 bis 0,37 µm und die Mittenrauhwerte Ra quer zur Laufrichtung im
Bereich von 0,35 bis 0,41 µm. Es gilt im allgemeinen, daß in beiden Richtungen
die Mittenrauhwerte Ra jeweils im Bereich von 0,2 bis 0,6 µm liegen können.
Die weitere Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich aus den Patentansprüchen
7 und 8.
Eine Bürstenwalze zur Durchführung des Verfahrens, mit einer von Bürsten
streifen besetzten Oberfläche, zeichnet sich dadurch aus, daß die Bürstenstreifen
sowohl Fasern als auch Drähte enthalten und daß das Fasermaterial verschieden
von dem Drahtmaterial ist. In weiterer Ausgestaltung der Bürstenwalze sind über
die Walzenoberfläche zwei Gruppen von Bürstenstreifen angeordnet, wobei jede
Gruppe von Bürstenstreifen aus einem bestimmten Material in Gestalt von Fasern
beziehungsweise Drähten besteht und bilden die Bürstenstreifen ein sich wie
derholendes Muster aus einer ersten Anzahl von Bürstenstreifen der einen
Gruppe und einer zweiten Anzahl von Bürstenstreifen der anderen Gruppe. Es
ist auch möglich, daß der einzelne Bürstenstreifen eine Mischung aus Fasern
und Drähten enthält und daß das Fasermaterial verschieden von dem Drahtmate
rial ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Material der Bürstenstreifen der einen
Gruppe ein Polymer, während das Material der Bürstenstreifen der anderen
Gruppe ein Metall ist.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Bürstenwalze ergeben sich aus den
Merkmalen der Patentansprüche 12 und 14 bis 21.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Bürstenwalze, und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Bürstenwalze.
Über eine Walzenoberfläche 7 einer Bürstenwalze 1 sind Bürstenstreifen 2 und
3 verteilt, von denen im Querschnitt der Fig. 1 jeweils die Vorderseite einer
ersten Faser und eines ersten Drahtes erkennbar sind. Der einzelne Bürsten
streifen 2 beziehungsweise 3 besteht aus einer Vielzahl von in Blickrichtung auf
Fig. 1 hintereinander aufgereihten Fasern beziehungsweise Drähten und er
streckt sich über die gesamte Breite der Bürstenwalze 1, die senkrecht zur
Zeichenebene der Fig. 1 verläuft. Die Fasern einer Gruppe 4 der Bürsten
streifen 2 sind Polymerfasern und in Fig. 1 mit größerer Dicke als die Drähte
einer weiteren Gruppe 5 dargestellt. Das Polymer der Bürstenstreifen 2 wird aus
der Gruppe -Polyamide, Polyacrylnitrile, Polyester, Polyethylene, Polyimide, Poly
olefine, Polypropylene, Polyurethane, Polyvinylchloride und Cellulosederivate
ausgewählt. Ein bevorzugtes Fasermaterial für die Bürstenstreifen 2 sind Poly
amide wie Nylon 6, Nylon 6.6; Nylon 6.10 und Nylon 6.12. Zur Erhöhung der
Abriebfestigkeit der Polyamide sind diese mit Inertteilchen wie beispielsweise
Siliziumkarbid gefüllt. Das Metall der Drähte der Bürstenstreifen 3 wird aus der
Gruppe rostfreier Stahl, Stahl, Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer, Eisen und
Legierungen dieser Metalle ausgewählt. Bevorzugt wird rostfreier Stahl wegen
seiner hohen Abriebfestigkeit und seiner Preiswertigkeit für die Bürstenstreifen 3
verwendet. Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist jeder der
einzelnen Bürstenstreifen 2 und 3 entweder nur aus Polymerfasern oder nur aus
Metalldrähten gebildet, während bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Aus
führungsform der Bürstenwalze 7 dies nicht der Fall ist. Wie aus der Zeichnung
ersichtlich ist, besteht ein unterer Bürstenstreifen 8 aus Gruppen 12 von Metall
drähten 33 und Gruppen 13 von Polymerfasern 22. Dabei umfaßt die einzelne
Gruppe 12 beispielsweise zwei Metalldrähte 33 und die einzelne Gruppe 13 vier
Polymerfasern 22. Der obere Bürstenstreifen 9 besteht aus Gruppen 10 von
Metalldrähten 33 und Gruppen 11 von Polymerfasern 22, wobei die einzelne
Gruppe 10 jeweils zwei Metalldrähte und die einzelne Gruppe 11 jeweils vier
Polymerfasern aufweist. Selbstverständlich kann die Anzahl der Metalldrähte
beziehungsweise der Fasern in den einzelnen Gruppen von den angegebenen
Zahlen nach oben und nach unten hin abweichen. Die Gruppen 10 und 11 der
einen Kategorie von Bürstenstreifen 9, von denen in Fig. 2 nur ein einzelner
Bürstenstreifen gezeigt ist, können sich mit den Gruppen 12 und 13 der anderen
Kategorie von Bürstenstreifen 8, von denen in Fig. 2 gleichfalls nur ein einzelner
Bürstenstreifen gezeigt ist, in ihren Mustern decken oder gegeneinander versetzt
sein, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Trägerplatten- oder Bänder, die im wesentlichen bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren aufgerauht werden, bestehen aus reinem Aluminium oder einer Alumi
niumlegierung. Die Legierung setzt sich zusammen aus Aluminium als der
Hauptkomponente und geringen Anteilen von Silizium, Eisen, Kupfer, Zink,
Mangan, Magnesium, Chrom, Blei, Wismut, Kalzium, Indium, Gallium, Nickel, und
dergleichen. In jedem Fall weist das Aluminium einen Anteil von < 98 Gew.-%
auf. Die Dicke des Aluminiumträgers wird im Bereich zwischen 0,01 und 0,5 mm
gewählt, entsprechend den Größen Bruch-, Biegungsfestigkeit, mechanischer
Widerstand, Dehnung und dergleichen, wie sie für eine bestimmte Anwendung
einer lithographischen Druckplatte in einer Druckpresse berücksichtigt werden
müssen. Stahlplatten oder -bänder können auch verwendet werden, jedoch
werden sie wegen ihres relativ hohen Gewichts und ihrer Steifheit nicht häufig
eingesetzt.
Vor der Naßbürstung mit einer Aufschlämmung werden eine oder beide Seiten
des Aluminiumträgers durch bekannte Verfahren gereinigt, entfettet und/oder
geätzt. Diese Verfahren schließen eine Behandlung mit einer Lösung ein, die
Natriumhydroxid mit oder ohne Entfettungs- und Ätzmittel enthält. Die Gemische
können ebenso Chemikalien wie Azeton, Methanol, Trichlorethylen und der
gleichen enthalten. Die Lösung kann des weiteren zusätzlich eine Aluminiumio
nenquelle wie beispielsweise Natriumaluminat bis zu einer Konzentration, die
dem Sättigungspunkt entspricht, enthalten um die Verfahrenskonsistenz zu
unterstützen. Die erforderlichen Konzentrationen und übrigen Behandlungskon
ditionen hängen davon ab, welche spezifische Oberflächenrauhheit eingestellt
werden soll. Dieser Verfahrensschritt kann im allgemeinen von 5 Sekunden bis
5 Minuten dauern. Danach wird die Oberfläche einer Naßbürstung mit einer Auf
schlämmung unterzogen.
Die Aufschlämmung besteht aus Wasser und einem feinverteilten Pulver eines
abrasiven Mittels. Das feinpulverige abrasive Mittel wird in einer Konzentration
von 5 bis 80 Gew.-% in der Aufschlämmung eingesetzt, insbesondere im Bereich
zwischen 20 bis 40 Gew.-%. Die Aufschlämmung kann des weiteren eine Säure
oder eine Lauge enthalten, falls dies erforderlich ist. Ebenso können weitere
Zusätze wie Dickungsmittel, Oberflächenbehandlungsmittel, und Ausflockmittel
und dergleichen enthalten sein. Geeignete abrasive Mittel umfassen Diamant
staub, Quarz, Flintstein, Granit, Aluminiumoxid, Kieselerde, Kieselgur, Sand,
Schmirgel, Schleifmittel aus Eisen- und Aluminiumsilikaten, Talk, Bimsstein,
Korund, Dolomit, Magnesiumoxid, Tonerde, Zirkonerde, Eisen, Wolframkarbid
und dergleichen oder eine Kombination von zwei oder mehreren der voranste
hend aufgezählten Mitteln. Die Schleifmittel haben eine durchschnittliche Partikel
größe im Bereich zwischen 5 und 500 µm, bevorzugt zwischen 10 und 100 µm,
insbesondere bevorzugt zwischen 20 und 50 µm.
Die Zufuhreinrichtung für die abrasive Aufschlämmung umfaßt einen Behälter mit
einer Kapazität im Bereich zwischen 100 und 10,000 Liter, insbesondere zwi
schen 1,000 und 5,000 Liter. In dem Behälter befindet sich eine Umrühreinrich
tung für die Aufschlämmung, um einen Niederschlag von soliden Partikeln zu
verhindern. Die Umrührvorrichtung kann beispielsweise ein Propellerrührer sein,
der in den Behälter hineinreicht oder ein System zum Zirkulieren der Aufschläm
mung. Durch das konstante Bewegen der Aufschlämmung wird ein Nieder
schlagen der Feststoffe in der Aufschlämmung verhindert. Eine Pumpe fördert
die Aufschlämmung zu einer Verteilerdüse. Die Pumpförderleistung wird so
eingestellt für ein Aluminiumträgerband, daß die Verteilungsbreite, die Bandge
schwindigkeit, die Bürstengeschwindigkeit und die Festanteile in der Aufschläm
mung berücksichtigt werden. Beispielsweise wird eine Pumpleistung von 400
Liter pro Minute für eine Verteilungsbreite von 1 m, eine Bandgeschwindigkeit
von 50 Meter pro Minute, eine Bürstengeschwindigkeit von 500 Umdrehungen
pro Minute und einen Feststoffanteil von 20 Gew.-% aufgebracht. Die Verteil
erdüse verteilt die Aufschlämmung gleichmäßig über den Aluminiumträger,
insbesondere in Gestalt eines gleichförmigen Vorhangs. Die Düse kann entwe
der einen engen Schlitz oder eine Anzahl von dicht voneinander beabstandeten
Löchern aufweisen. Die Aufschlämmung wird vor dem Zuführen zu der Verteil
erdüse gefiltert, um größere Agglomerate zu verhindern, die den Schlitz oder die
Löcher verstopfen könnten.
Für die Naßbürstung werden eine oder mehrere Bürstenwalzen 2, wie sie an
hand der Fig. 1 und 2 beschrieben worden sind, eingesetzt. Die Bürstenwal
ze beziehungsweise die Bürstenwalzen drehen in entgegengesetzte Richtung zu
der Bandlaufrichtung des Trägermaterials. Falls die Bürstenwalze in gleicher
Richtung wie das Trägerband rotiert, muß die Tangentialgeschwindigkeit der Bür
stenwalze sich von der Bandlaufgeschwindigkeit unterscheiden. Die Verteil
erdüse trägt die Aufschlämmung auf den Aluminiumträger unmittelbar vor jeder
Bürstenwalze auf. Die Bürstenwalzen können sich an einer oder an beiden
Seiten des Trägerbandes befinden. Das Trägerband wird bevorzugt horizontal
transportiert, wenn sich die Bürstenwalzen an einer Seite befinden, nämlich
oberhalb des Trägerbandes und wird vertikal befördert, wenn die Bürstenwalzen
an beiden Seiten des Trägerbandes angeordnet sind. Die Anzahl der Umdre
hungen der Bürstenwalzen liegen im Bereich zwischen 100 und 5,000 Umdre
hungen pro Minute, bevorzugt zwischen 200 und 500 Umdrehungen pro Minute.
Der Durchmesser der einzelnen Bürstenwalze beträgt 0,1 bis 1 m. Die Kontakt
strecke des Bürstenwalzenumfangs mit dem Aluminiumbandträger ist zu einem
vorgegebenen Zeitpunkt ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Rauhheit
des Trägermaterials. Die Strecke wird durch die Geometrie der Walzen vor und
nach der Bürstenwalze, die Trägerbandspannung, den Bürstenwalzendurch
messer und dergleichen Parameter bestimmt. Die Strecke kann zwischen 10
und 1,000 mm, bevorzugt zwischen 50 und 500 mm beträgen. Im allgemeinen
gilt, daß weniger Bürstenwalzen erforderlich sind, wenn die Kontaktstrecke groß
ist.
Der Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß die Bürstenwalze oder die
Bürstenwalzen weder reine Metalldrahtbürsten noch reine Polymerfaserbürsten
sind, sondern statt dessen Gruppen beziehungsweise Bürstenstreifen aufweisen,
die aus einem Kombination aus organischen Polymerfasern und Metalldrähten
bestehen. Das Verhältnis zwischen Fasern und den Drähten wird in einem
Bereich zwischen 0,01 und 10, bevorzugt zwischen 0,05 und 5, und insbeson
dere zwischen 0,1 und 1,0 gewählt. Die Dicke der Fasern liegt im Bereich zwi
schen 0,05 und 3 mm, insbesondere zwischen 0,1 und 0,5 mm. Die Dicke der
Drähte ist im allgemeinen geringer als die der Fasern und bewegt sich in dem
Bereich zwischen, 0,03 und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,07 und 0,3 mm. Die
Länge der Fasern und Drähte ist die gleiche, nachdem sie auf der Oberfläche
der Walze befestigt sind, und ihre Länge beträgt 5 bis 300 mm, bevorzugt 10 bis
100 mm. Die Büschel aus Fasern und/oder Metalldrähten sind auf der Walze als
Bürstenstreifen befestigt. Die Bürstenstreifen enthalten eine geeignete Mischung
aus Fasern und Drähten. Wahlweise können einige der Streifen nur Fasern und
andere nur Metalldrähte enthalten, wobei derartige Bürstenstreifen in der Aus
führungsform nach Fig. 1 dargestellt sind. Solche Bürstenstreifen werden
abwechselnd auf dem Bürstenwalzenumfang montiert.
Die Fasern bestehen aus organischen Polymeren, die aus der Gruppe Poly
acrylnitrile, Polyamide, Polyester, Polethylene, Polyimide, Polyolefine, Polypropy
lene, Polyurethane, Polyvinylchloride und Cellulosederivate ausgewählt werden.
Die bevorzugten Fasern bestehen aus aliphatischen Polyamiden, nämlich aus
verschiedenen Nylon-Varianten. Bevorzugt sind insbesondere Nylon 6, Nylon
6.6; Nylon 6.10 und Nylon 6.12. Die Polymerfasern können mit Inertteilchen wie
beispielsweise Silikonkarbid gefüllt sein, um ihre Abriebfestigkeit zu erhöhen. Die
Metalldrähte bestehen aus Metallen wie Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer,
Eisen oder den Legierungen dieser Metalle sowie Stahl, insbesondere rostfreiem
Stahl, der in den wäßrigen Aufschlämmungslösungen nicht rostet.
Bei Verwendung von elektrochemisch aufgerauhten und/oder anodisierten
Aluminiumträgerbändern kann der elektrische Strom entlang dem Aluminium
träger und durch die Metalldrähte in die Bürstenwalze fließen. Daher ist jede
Bürstenwalze elektrisch isoliert, um einen Stromfluß durch die Bürstenwalze zu
verhindern. Nach erfolgter Naßbürstung mit der Aufschlämmung wird die über
schüssige Ausschlämmung abgequetscht und/oder von der aufgerauhten
Oberfläche des Trägers abgespült. Eingebettete Partikel der Aufschlämmung
werden durch Ätzen der aufgerauhten Aluminiumoberfläche entfernt. Die Ätzung
erfolgt mittels einer alkalischen Lösung, die auf die gebürstete Oberfläche aufge
bracht wird. Bevorzugte alkalische Lösungen enthalten Natriumhydoxid, Kalium
hydroxid, Natriummetasilikat, Natriumcarbonat, Natriumaluminat und Natrium
gluconat. Die Ätzbehandlung kann ebenso unter Einsatz einer sauren Lösung
ausgeführt werden, die Säuren wie Fluorsäure, Phosphorsäure und Schwe
felsäure enthält. Das Ätzen erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur, die von
Raumtemperatur bis auf 90°C reicht, für eine Zeitspanne von 5 bis 300 Sekun
den mit einer Ätzlösung, die eine Konzentration von 1 bis 50 Gew.-% besitzt so
lange, bis etwa 0,01 bis 10 g/m² Aluminium weggeätzt ist. Eine alkaligeätzte
Aluminiumoberfläche enthält häufig alkaliunlösliche Substanzen, nämlich
Schmutz. Die Oberfläche wird dann mit einer sauren Lösung wie beispielsweise
einer wäßrigen Lösung von Salpetersäure, Schwefel- oder Phosphorsäure von
Schmutz gereinigt.
Nachfolgend wird die mit einer Aufschlämmung naßgebürstete Aluminiumträg
eroberfläche elektrochemisch aufgerauht. Die elektrochemische Aufrauhung
erfolgt in einem Elektrolyten, der Säuren enthält, wie beispielsweise Salpetersäu
re oder Salzsäure mit Additiven, wie Borsäure, Wasserstoffperoxid, Aluminium
chlorid und Aluminiumnitrat bis zu einer Konzentration entsprechend dem Sätti
gungspunkt, um die Prozeßkonsistenz zu unterstützen und die elektrische
Leitfähigkeit des Elektrolyten zu stärken. Dabei kann die elektrochemische
Aufrauhung in zwei Schritten erfolgen, nämlich einem ersten Schritt mit Salpeter
säure, gefolgt von einem zweiten Schritt mit Salzsäure. Üblicherweise ist die
Salpeter- oder Salzsäure in dem wäßrigen Elektrolyten mit einem Anteil von 1 bis
20 Gramm pro Liter vorhanden, wobei eine Temperatur von 20 bis 60°C des
Elektrolyten aufrechterhalten wird. Strom wird über den Aluminiumträger und
eine Elektrode aus Blei oder rostfreiem Stahl, über einen Abstand von 0,1 bis 20
cm angelegt. Die angelegte Stromdichte beträgt 0,1 bis 200 A/dm². Bei dem
Strom handelt es sich um Gleichstrom oder bevorzugt um Wechselstrom, oder
eine Kombination aus den beiden Stromarten. Die Aufrauhzeit reicht von 1 bis
300 Sekunden, insbesondere beträgt sie 15 Sekunden. Die bevorzugten Be
triebsparameter der voranstehenden Größen werden innerhalb der angegebenen
Bereiche ausgewählt oder können innerhalb dieser Bereiche geändert werden,
falls dies erforderlich sein sollte. Die überschüssige Säure auf dem elektroche
misch aufgerauhten Aluminiumträger wird abgequetscht und/oder vor der
nächsten Zusatzbehandlung abgespült.
Zum Erhöhen der Standzeit der Druckplatte wird üblicherweise eine naßgebür
stete und zusätzlich elektrochemisch aufgerauhte Aluminiumoberfläche durch
eine der bekannten Methoden anodisiert. Dies erfolgt in Elektrolyten, die Schwe
fel-, Phosphor- oder Oxalsäure in Konzentrationen bis zu 200 Gramm pro Liter
enthalten, bei einer Temperatur zwischen 20 und 70°C. Das Anodisieren erfolgt
bevorzugt mit Gleichstrom, wobei Stromdichten bis etwa 60 A/dm² angelegt
werden, um eine Oxidschicht bis 10 Gramm pro m², insbesondere von 0,3 bis 5
Gramm pro m² zu erzeugen. Die elektrische Spannung beträgt 1 bis 100 Volt
und die Verweilzeit im Elektrolyten 1 bis 300 Sekunden, insbesondere 15 Sekun
den. Der für das Anodisieren verwendete Elektrolyt kann auch zusätzlich noch
weitere, an und für sich bekannte und nützliche Bestandteile enthalten, wie
beispielsweise Aluminiumsulfat mit einer Konzentration bis zum Sättigungspunkt,
um die Prozeßkonsistenz zu unterstützen und die elektrische Leitfähigkeit des
Elektrolyten zu verstärken.
Ein Aluminiumträger mit aufgerauhter Oberfläche, die eine anodisch oxidierte
Schicht aufweist, besitzt eine ausgezeichnete Hydrophilie und kann direkt mit
einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet werden. Wahlweise kann der Träger
auch einer hydrophilen Behandlung in bekannter Weise ausgesetzt werden,
bevor die lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird. Beispielsweise kann der
Träger mit einer Silikatschicht unter Verwendung eines Alkalimetallsilikats oder
mit einer Polymerschicht unter Verwendung einer Polyvinylphosphonsäure
ausgerüstet werden.
Eine licht- bzw. photoempfindliche Schicht umfaßt im allgemeinen einen Photo
sensibilisator und einen Harzbinder. Sie kann des weiteren zusätzliche Bestand
teile wie Farbstoffe, Plastifiziermittel, Säurestabilisatoren, Oberflächenmittel,
antistatische Zusammensetzungen, UV-Absorber, optische Aufheller, Inertfüllungen,
Gleitmittel und restliche Beschichtungslösungen enthalten. Ein bevorzugter,
negativ-arbeitender Photosensibilisator ist ein lichtempfindliches Polymerdiazoni
umsalz. Ein bevorzugter, positiv-arbeitenden Photosensibilisator ist ein licht
empfindliches Naphthoquinondiazid. Andere Photosensibilisatoren umfassen
Azide, photospaltbare Verbindungen und photohärtbare Verbindungen. Einige
Photosensibilisatoren erfordern einen zusätzlichen Überzug, um insbesondere
das Eindringen von Sauerstoff zu verhindern. Der Harzbinder kann aus einer
Gruppe bestehend aus Vinylacetalpolymeren, Styrol/Maleinanhydridcopolymeren
und Phenolharzen ausgewählt werden. In bevorzugter Weise beträgt der Anteil
des Harzbinders in der photoempfindlichen Schicht 30 bis 95 Gew.-%, im beson
deren 50 bis 90 Gew.-%. Die photoempfindliche Schicht kann auch mit einer
Abstandsschicht überzogen werden, um die Vakuumabsaugzeit beim Belichten
abzusenken. Der Photosensibilisator hat einen Anteil von 5 bis 70 Gew.-%,
bevorzugt von 10 bis 50 Gew.-% in der photoempfindlichen Schicht.
Die Zusätze zu der photoempfindlichen Schicht können mit kompatiblen Lö
sungsmitteln wie Ethanol, Ethylenglykolmonomethylether, Gamma-butyrolacton,
Propylenglykolmonomethylether und mit Diethylketon gemischt sein. Mit einer
solchen Lösung wird dann die gebürstete Aluminiumoberfläche beschichtet. Die
photoempfindliche Schicht hat ein bevorzugtes Trockenschichtgewicht zwischen
0,1 und 5 g/m², insbesondere von 0,2 bis 2 g/m². Die photoempfindliche
Schicht wird bildweise nach bekannten Techniken belichtet. Eine derartige
Belichtung kann mit Hilfe einer UV-Lichtquelle durch eine Filmmaske unter
Vakuumrahmenbedingungen ausgeführt werden. Quecksilberdampfentladungs
lampen und Metallhalogenlampen werden bevorzugt eingesetzt. Andere Strah
lenquellen sind Kohlenstoffbogenlampen, gepulste Xenon-Lampen und Laser.
Lichtabsorptionsfilter können zum Reduzieren der Lichtstrahlung in dem Material
verwendet werden. Nach der Belichtung wird die photoempfindliche Schicht
durch Herauslösen der Nichtbildflächen aus der photoempfindlichen Schicht
unter Verwendung eines geeigneten Entwicklers entwickelt und anschließend
getrocknet. Jede Entwicklerlösung, die in zufriedenstellender Weise die Nicht
bildflächen der photoempfindlichen Schicht nach der Belichtung entfernt, wäh
rend sie die Bildflächen bewahrt, kann verwendet werden. Geeignete Entwick
lerzusammensetzungen umfassen Lösungen, die Zusätze wie Natriummetasilikat,
Trinatriumphosphat, Mononatriumphosphat und Alkylhydroxyle in Wasser für
Diazidbeschichtungen, n-Propanol in Wasser für Diazoniumsalzbeschichtungen
und Benzol für Azidbeschichtung enthalten. Das entwickelte Bild auf der Druck
platte wird durch eine Konservierungsbehandlung geschützt.
Die nachstehend beschriebenen Beispiele erläutern die Erfindung, ohne den
Erfindungsgegenstand zu beschränken, wobei zu dem Verhältnis der Anzahl der
Fasern zu der Anzahl der Metalldrähte anzumerken ist, daß auf 1 mm² Bürsten
streifen etwa 10 Fasern oder 100 Metalldrähte angeordnet sein können.
Trägermaterial aus einer Aluminiumlegierung 1100 mit einer maximalen Band
breite von 1,3 m und einer Dicke von 0,3 mm wird bei einer Bandlaufgeschwin
digkeit von 18 m/min für die Herstellung einer Druckplatte vorbereitet. Das
Trägerband wird zuerst gereinigt, entfettet und leicht geätzt mittels einer Behand
lung in einer wäßrigen Alkalilösung, die ungefähr 20 g pro Liter Natriumhydroxid,
Aluminiumionen und ein Entfettungsmittel enthält, wobei die Temperatur auf
ungefähr 65°C für eine Verweilzeit von 7 Sekunden gehalten wird. Danach wird
das Trägerband mit einer Aufschlämmung naßgebürstet, wobei die Bürstenwalze
einen Durchmesser von 0,6 m, eine Breite von 1,5 m und eine Drehgeschwindig
keit von 500 Umdrehungen pro Minute hat. 80 Bürstenstreifen sind über die
Walzenbreite angebracht, wovon 60 Bürstenstreifen Nylon 6.6 Fasern mit einem
Durchmesser von 0,3 mm und die verbleibenden 20 Bürstenstreifen Drähte aus
rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 0,1 mm enthalten. Die Bürsten
streifen sind in sich wiederholenden Gruppen aus 3 Streifen aus Nylon mit einem
Streifen aus Metall angeordnet. Die Kontaktstrecke der Bürstenwalze mit der
Aluminiumoberfläche beträgt 550 mm. Die Aufschlämmung besteht aus 20
Gew.-% abrasiver Partikel in Wasser. Die Partikel bestehen zu 99,6 Gew.-% aus
Siliziumoxid, 0,1 Gew.-% Aluminiumoxid, 0,02 Gew.-% Eisenoxid und 0,2 Gew.-%
anderer Materialien. Die mittlere Partikelgröße beträgt 19 µm. Die Aufschläm
mung umfaßt 3000 Liter, die sich unter ständiger Zirkulation befinden und an den
Bürstenwalzen mit 200 Liter pro Minute angetragen werden. Das aufgerauhte
Trägerband wird anschließend mit Wasser gespült, abgequetscht, getrocknet,
anodisiert, hydrophilisiert und wieder getrocknet. Die Anodisierung erfolgt mit
einer Lösung bei 45°C, die 150 g pro Liter konzentrierter Schwefelsäure (95 bis
98 Gew.-%) und ungefähr 6 g pro Liter Aluminiumsulfatoctadecahydrat enthält.
Die Gleichstromdichte beträgt 26 A/dm², und der Gleichstrom wird intermittierend
für eine Gesamtzeit von 8 Sekunden eingeschaltet, wobei eine Oxidschicht von
2 g/m² erzeugt wird. Die anodisierte Oberfläche wird durch Eintauchen in eine
wäßrige Lösung, die 2,2 Gew.-% Polyvinylphosphonsäure, bei einer Temperatur
von 75°C enthält, hydrophil gemacht.
Das Verhältnis der Anzahl der Fasern zu der Anzahl der Metalldrähte beträgt 0,3.
Dies gilt auch für die Beispiele 3 bis 9.
Die Borsten der Bürstenwalze 1 sind zu Beginn der Naßbürstung 40 mm lang.
Nachdem 250 000 m Trägerband gebürstet worden sind, sind die Borsten bis
auf eine Länge von 7 mm abgerieben. Die Oberflächenrauhheit des Trägermate
rials am Beginn der Naßbürstung ist ähnlich zu derjenigen nach dem Durchlauf
von 250 000 m Trägermaterial. Die Mittenrauhwert Ra beträgt 0,38 µm in Band
laufrichtung und 0,42 µm quer zur Bandlaufrichtung, so daß die Differenz zwi
schen den beiden Mittenrauhwerten, bezogen auf den Wert in Bandlaufrichtung,
etwa 10,5% beträgt.
Die Naßbürstung gemäß dem Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die Bürstenwalze
nur Bürstenstreifen aus Nylon 6.6-Fasern enthält. Die Borsten sind schon nach
dem Durchlauf von 30,000 m Trägermaterial bis auf eine Länge von 7 mm
abgerieben. Dies bedeutet, daß die Lebensdauer beziehungsweise die Standzeit
der Bürstenwalze nur 1/8 derjenigen des Beispiels 1 beträgt. Die Oberflächen
rauhheit ist ähnlich zu derjenigen in Beispiel 1, nämlich mit einem Mittenrauhwert
Ra von 0,36 µm in Bandlaufrichtung und 0,41 µm quer zur Bandlaufrichtung, so
daß sich eine Differenz zwischen den beiden Mittenrauhwerten von ungefähr 14%,
bezogen auf den Mittenrauhwert in Bandlaufrichtung, ergibt.
Das Beispiel 1 wird mit einer Bürstenwalze 1 wiederholt, bei der jedoch 20
Bürstenstreifen aus Metalldraht durch eine gleiche Anzahl von Bürstenstreifen
aus Nylon 6.6-Fasern mit einem Durchmesser von 0,5 mm ersetzt sind. Die
Borsten der Bürstenwalze sind schon nach 30,000 m Banddurchlauf des Träger
materials bis auf 7 mm abgetragen. Eine Erhöhung der, Lebensdauer bezie
hungsweise der Standzeit der Bürstenwalze 1 ergibt sich bei diesem Vergleichs
beispiel B nicht. Die Oberflächenrauhheit ist ähnlich zu derjenigen nach Beispiel
1.
Das Beispiel 1 wird mit einer Bürstenwalze 1 wiederholt, bei der 60 Bürsten
streifen aus Fasern mit einem Durchmesser von 0,3 mm durch eine gleiche
Anzahl von Bürstenstreifen aus Fasern mit einem Durchmesser von 0,5 mm und
20 Bürstenstreifen aus Metalldraht durch eine gleiche Anzahl von Bürstenstreifen
aus Fasern mit einem Durchmesser von 0,3 mm ersetzt werden. Es wird da
durch eine zu dem Vergleichsbeispiel B entgegengesetzte Konfiguration der
Bürstenwalze 1 erhalten. Die Borsten sind nach einem Banddurchlauf von
40,000 m bis auf 7 mm Länge abgetragen. Dies stellt eine geringfügige Verbes
serung gegenüber den Vergleichsbeispielen A und B dar, jedoch ist das Ergeb
nis bei weitem nicht so gut wie das nach Beispiel 1. Der Mittenrauhwert Ra
ändert sich bei diesem Vergleichsbeispiel C erheblich und beträgt 0,68 µm in
Bandlaufrichtung und 0,80 µm quer zur Bandlaufrichtung, was eine Differenz von
rund 17,6%, bezogen auf die Rauhheit in Bandlaufrichtung, ergibt.
Das Beispiel 1 wird mit einer Bürstenwalze 1 wiederholt, bei der sämtliche
Bürstenstreifen aus rostfreien Stahldrähten bestehen. Die Rauhheit ist ähnlich zu
derjenigen, die man durch eine trockene Drahtbürstung erhält, nämlich von
geringer Tiefe und gerichtet. Des weiteren ist nachteilig, daß höhere Ziehkräfte
erforderlich sind, da die Drähte die Aluminiumoberfläche des sich entgegen
gesetzt bewegenden Trägerbandes aushöhlen.
Das Beispiel 1 wird mit einer Bürstenwalze 1 wiederholt, bei der die Anzahl der
Faserbürstenstreifen 70 anstelle von 60 und die Anzahl der Metalldraht-Bürsten
streifen 10 anstelle von 20 beträgt. Das Verhältnis der Anzahl der Fasern zu der
Anzahl der Metalldrähte beträgt 0,7. Die Oberflächenrauhheit ist ähnlich zu
derjenigen in Beispiel 1. Die Borsten sind nach ungefähr 150,000 m Banddurch
lauf bis auf eine Länge vom 7 mm abgetragen. Es wird gegenüber dem Ver
gleichsbeispiel A die fünffache Lebensdauer der Bürstenwalze 1 erhalten.
Beispiel 1 wird wiederholt, wobei die mittlere Partikelgröße der Aufschlämmung
0,11 µm anstelle von 0,19 µm beträgt. Der Mittenrauhwert Ra ist 0,32 µm in
Bandlaufrichtung und 0,36 µm quer zur Bandlaufrichtung.
Beispiel 1 wird mit einer Aufschlämmung wiederholt, bei der die Aufschläm
mungskonzentration 30 Gew.-% anstelle von 20 Gew.-% beträgt. Der Mitten
rauhwert Ra in Bandlaufrichtung ist 0,45 µm und quer zur Bandlaufrichtung 0,51
µm.
Beispiel 4 wird wiederholt, wobei die Bandlaufgeschwindigkeit 45 m/min anstelle
von 18 m/min beträgt und der Anodisierstrom wird proportional zu der Band
laufgeschwindigkeit um einen Faktor von 2,5 erhöht, um das gleiche Oxidgewicht
zu erhalten. Die Borsten der Bürstenwalze 1 sind nach einem Banddurchlauf
von 400,000 m bis auf 7 mm Länge abgetragen. Die Oberflächenrauhheit ist
geringfügig niedriger im Vergleich zu Beispiel 4, jedoch weiterhin gleichförmig.
Die Mittenrauhwerte betragen 0,37 µm in Bandlaufrichtung und 0,42 µm quer zur
Bandlaufrichtung.
Das Beispiel 5 wird wiederholt, wobei jedoch sämtliche Bürstenstreifen aus
schließlich Nylonfasern enthalten. Die Nylonborsten sind schon nach 48,000 m
bis auf eine Länge von 7 mm abgetragen. Dies bedeutet wiederum eine Reduk
tion der Standzeit beziehungsweise der Einsatzzeit der Bürstenwalzen auf 1/8
des Wertes im Beispiel 5. Die Oberflächenrauhheit ist ähnlich zu derjenigen nach
Beispiel 4.
Es werden Trägerbänder aus einer Aluminiumlegierung 3003 mit einer maximalen
Bandbreite von 1,2 m und einer Dicke von 0,4 mm bei einer Bandgeschwindig
keit von 18 m/min für das Aufrauhen vorbereitet. Die Bänder werden zuerst
gereinigt, entfettet und durch eine Behandlung mit einer wäßrigen alkalischen
Lösung, die ungefähr 5% eines schwach alkalischen Spritzentfettungs- und
Reinigungsmittel für Metalloberflächen mit speziellen Zusätzen zur Schichtver
feinerung von Phosphatschichten enthält, bei einer Temperatur von ungefähr 55
°C. Die Bänder werden anschließend mittels 4 Bürstenwalzen, die einen Durch
messer von 0,3 m und eine Breite von 1,5 m haben, mit einer Aufschlämmung
naßgebürstet. Vierzig Bürstenstreifen sind auf jeder Bürstenwalze angeordnet,
von denen 30 Bürstenstreifen aus Nylon 6.6-Fasern mit einem Durchmesser von
0,3 mm und die verbleibenden 10 Bürstenstreifen aus rostfreien Stahldrähten mit
einem Durchmesser von 0,1 mm bestehen. Die Bürstenstreifen sind in sich
wiederholenden Gruppen von 3 Streifen aus Nylon mit einem Streifen aus Metall
draht voneinander beabstandet. Die Kontaktstrecke von einer Bürstenwalze mit
der Aluminiumoberfläche beträgt 60 mm. Die Aufschlämmung besteht aus 22
Gew.-% abrasiver Partikel in Wasser. Die Partikel setzen sich aus 59,7 Gew.-%
Siliziumoxid, 22,7 Gew.-% Aluminiumoxid und 16,6 Gew.-% anderer abrasiver
Materialien zusammen. Die mittlere Partikelgröße beträgt 48 µm. Die Aufschläm
mung umfaßt 1200 Liter, die ständig zirkulieren. Das aufgerauhte Trägerband
wird mit Wasser gespült, abgequetscht, getrocknet, anodisiert, hydrophilisiert
und wieder getrocknet. Die Anodisierung erfolgt bei 40°C mit einer Lösung, die
190 g pro Liter konzentrierte Schwefelsäure (95 bis 98 Gew.-%) und ungefähr 10
g pro Liter Aluminiumsulfatoctadecahydrat enthält. Es wird Gleichstrom ange
legt, um eine Oxidschicht von 0,5 g/m² zu erhalten. Die anodisierte Oberfläche
wird durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung, die 2% Polyvinylphosphonsäure
enthält, bei 72°C der Lösung hydrophilisiert. Die Borsten auf der Bürstenwalze
sind zu Beginn des Aufrauhens 40 mm lang. Nachdem ungefähr 1 Million Meter
Trägerband aufgerauht wurden, beträgt die Länge der Borsten noch 7 mm. Die
Oberflächenrauhheit des Materials zu Beginn ist ähnlich zu derjenigen nach der
Aufrauhung von 1 Million Meter Trägerband. Die Mittenrauhwerte Ra betragen
0,32 µm in Bandlaufrichtung und 0,35 µm quer zur Bandlaufrichtung.
Das Beispiel 6 wird wiederholt, wobei jedoch alle Bürstenstreifen aus Nylon 6.6-
Fasern bestehen. Die Borsten werden bis auf eine Länge von 7 mm nach nur
200,000 m Banddurchlauf abgetragen. Das bedeutet eine Reduktion der Le
bensdauer der Bürstenwalze um den Faktor 5. Die Oberflächenrauhheit ist
ähnlich zu derjenigen nach Beispiel 6, nämlich mit Mittenrauhwerten Ra von 0,31
µm in Bandlaufrichtung und 0,35 µm quer zur Bandlaufrichtung.
Das Beispiel 6 wird wiederholt, wobei die erste Bürstenwalze nur Metalldraht
streifen aufweist und die anderen 3 Bürstenwalzen nur mit Nylonfasern ausgerü
stet sind, anstelle gemischter Bürstenstreifen für alle 4 Bürstenwalzen. Die
Rauhheit der Oberfläche ist stärker ausgerichtet als im Falle des Beispiels 6. Die
Nylonborsten sind nach nur 200,000 m Trägerbanddurchlauf bis auf 7 mm Länge
abgetragen.
Beispiel 6 wird wiederholt, wobei die ersten 3 Bürstenwalzen nur Nylonfasern
aufweisen und die letzte Bürstenwalze nur mit Metalldrähten ausgestattet ist. Die
Oberflächenrauhheit ist stärker gerichtet als im Beispiel 6 und im Vergleichs bei
spiel G, mit einer Mittenrauhtiefe Ra von 0,28 µm in Bandlaufrichtung und 0,38
µm quer zur Bandlaufrichtung. Die Nylonborsten sind bis auf den gleichen
Betrag wie im Vergleichsbeispiel G abgetragen.
Beispiel 6 wird wiederholt, wobei das Band auf beiden Seiten aufgerauht wird.
Vier Bürstenwalzen sind zum Aufrauhen der einen Seite und 4 weitere Bürsten
walzen sind zum Aufrauhen der anderen Seite vorhanden. Alle 8 Bürstenwalzen
sind im Verhältnis 3 : 1 der Nylonfasern zu Metalldrähten, ähnlich wie im Beispiel
6, ausgestattet. Die gemischten Borsten werden im gleichen Umfang abgetra
gen, wie dies im Beispiel 6 angegeben ist.
Das Aluminiumband des Beispiels 1 wird mit der folgenden positiv arbeitenden
photoempfindlichen Schicht beschichtet, die anschließend bei 150°C bis zu
einem Trockengewicht von 2 g/m² getrocknet wird. Das Band wird in vorsensi
bilisierte Druckplatten geschnitten. Die Zusammensetzung der photoempfindli
chen Schicht lautet wie folgt, wobei die Zahlenangaben Gewichtsprozente
betreffen:
4,116 | |
Ester des Bis-(3-benzoyl-4,5,6-trihydroxyphenyl)-methan und 1,2-Naphthochinon-2-diazid-5-sulfonsäure wie in dem U.S. Patent 4,407,926 beschrieben | |
3,900 | Novolakharz |
0,021 | öllöslicher gelber Farbstoff (yellow GGN) |
10,334 | Cyclohexanon |
75,856 | Ethylenglykolmonomethylether |
Als Novolakharz ist beispielsweise Alnovol PN 429 der Firma Hoechst Aktienge
sellschaft geeignet.
Die erhaltene, vorsensibilisierte Platte wird durch einen gerasterten Positivfilm
unter Verwendung einer Metallhalogenlampe belichtet. Danach wird die Platte
3,5 Minuten lang mit dem nachstehend angegebenen Entwickler entwickelt. Die
belichteten Flächen werden durch diesen Entwickler entfernt. Danach wird die
Platte eingefärbt und mit einem Konservierungsmittel behandelt. Die verarbeitete
Platte wird in eine Offset-Druckmaschine eingesetzt und liefert über 100,000
Drucke guter Bildqualität. Der Entwickler hat beispielsweise folgende Zusam
mensetzung:
92,3 | |
Wasser | |
3,96 | Natriummetasilikatpentahydrat |
3,40 | Binatriumphosphatdecahydrat |
0,34 | Mononatriumphosphatmonohydrat |
Das Aluminiumband des Beispiels 6 wird mit der folgenden negativ arbeitenden
photoempfindlichen Schicht beschichtet, die bei einer Temperatur von 125°C
auf ein Trockengewicht von 0,7 g/m² getrocknet wird. Die Zahlenangaben sind
in Gewichtsprozent.
4,116 | |
Polykondensationsprodukt von 3-Methoxy-4-diazo-diphenylaminsulfat und 4,4′-bis-methoxymethyldiphenylether niedergeschlagen als Mesitylensulfonat, wie in dem U.S.-Patent 3,839,392 beschrieben | |
3,900 | Polyvinylacetal/Polyvinylalkohol/Polyvinylacetat-Harz mit 76,6 Gew.-% Acetalgruppen, 9,8 Gew.-% Hydroxylgruppen und 13,6 Gew.-% Acetatgruppen, wie im U.S.-Patent 4,808,508 beschrieben |
0,288 | Phosphorsäure (85%) |
0,021 | 4-Phenylazodiphenylamin |
5,555 | Dispersion aus 6,43 Gew.-% Farbpigmenten und 5,47 Gew.-% Polyvinylacetal/Polyvinylalkohol/Polyvinylacetat-Harz mit 76,6 Gew.-% Acetalgruppen, 9,8 Gew.-% Hydroxylgruppen und 13,6 Gew.-% Acetatgruppen im Verhältnis 1 : 1 von Gamma-butyrolacton zu Propylenglykolmonomethylether |
10,334 | Gamma-butyrolacton |
75,856 | Propylenglykolmonomethylether. |
Bei dem Propylenglykolmonomethylether handelt es sich z. B. um ein Produkt der
Firma Dow Chemical, USA.
Die erhaltene vorsensibilisierte Platte wird durch einen gerasterten Negativfilm
hindurch belichtet und mit dem nachstehend beschriebenen Entwickler entwik
kelt, der die unbelichteten Bereiche entfernt. Die entwickelte Platte liefert noch
bei einer Druckauflage von mehr als 60,000 gute Bildqualität. Die Zusammen
setzung des Entwicklers lautet:
89,264 | |
Wasser | |
0,2269 | Mononatriumphosphat |
2,230 | Trinatriumphosphat |
8,237 | Natriumtetradecylsulfat |
Claims (22)
1. Verfahren zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche eines Druck
plattenträgers aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Naß
bürsten, dadurch gekennzeichnet, daß unter gleichzeitigem Einsatz von
nebeneinander angeordneten organischen Fasern und Metalldrähten, mit
einer Aufschlämmung von 5 bis 80 Gew.-% abrasiver Partikel in Wasser,
naßgebürstet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
der organischen Fasern zu den Metalldrähten im Bereich von 0,01 bis 10
liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis
der organischen Fasern zu den Metalldrähten im Bereich von 0,05 bis 5
liegt, insbesondere 0,1 bis 1,0 beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel
größe in der Aufschlämmung 1 bis 500 µm, insbesondere 20 bis 50 µm,
beträgt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittenrauhwerte Ra in Laufrichtung des Druckplattenträgers und quer
zur Laufrichtung sich um maximal 14%, bezogen auf Ra in Laufrichtung,
voneinander unterscheiden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten
rauhwerte Ra in Laufrichtung im Bereich von 0,32 bis 0,37 µm und die
Mittenrauhwerte Ra quer zur Laufrichtung im Bereich von 0,35 bis 0,41 µm
liegen.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel in
der Aufschlämmung sich aus 49 bis 99,6 Gew.-% Siliziumoxid, 0,1 bis
23,7 Gew.-% Aluminiumoxid und einem Rest von 0,2 bis 16,6 Gew.-%
sonstiger abrasiver Materialien zusammensetzen.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als organi
sche Fasern Polymere, insbesondere Polyamide, und als Metalldrähte
rostfreier Stahl eingesetzt werden.
9. Bürstenwalze zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1
bis 8, mit einer von Bürstenstreifen besetzten Oberfläche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Bürstenstreifen (2, 3; 8, 9) Fasern und Drähte enthal
ten, und daß das Fasermaterial verschieden von dem Drahtmaterial ist.
10. Bürstenwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß über die
Walzenoberfläche zwei Gruppen (4, 5) von Bürstenstreifen (2, 3) angeord
net sind, daß jede Gruppe von Bürstenstreifen aus einem bestimmten
Material in Gestalt von Fasern beziehungsweise Drähten besteht und daß
die Bürstenstreifen ein sich wiederholendes Muster aus einer ersten
Anzahl von Bürstenstreifen (2) der einen Gruppe (4) und einer zweiten
Anzahl von Bürstenstreifen (3) der anderen Gruppe (5) bilden.
11. Bürstenwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der ein
zelne Bürstenstreifen (8 bzw. 9) eine Mischung aus Fasern (22) und Dräh
ten (33) enthält und daß das Fasermaterial verschieden von dem Draht
material ist.
12. Bürstenwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bür
stenstreifen (8; 9) aus Gruppen (10, 11 bzw. 12, 13) von Metalldrähten (33)
und Fasern (22) bestehen und daß die Gruppen (10, 11) des einen Bür
stenstreifen (8) mit den Gruppen (12, 13) der anderen Bürstenstreifen (9)
sich in ihren Mustern decken oder gegeneinander versetzt sind.
13. Bürstenwalze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das
Material der Bürstenstreifen (2) der einen Gruppe (4) ein Polymer ist,
während das Material der Bürstenstreifen (3) der anderen Gruppe (5) ein
Metall ist.
14. Bürstenwalze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer aus der Gruppe Polyamide, Polyacrylnitrile, Polyester, Polyethyle
ne, Polyimide, Polyolefine, Polypropylene, Polyurethane, Polyvinylchloride
und Zellulosederivate ausgewählt ist.
15. Bürstenwalze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall
aus der Gruppe rostfreier Stahl, Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer,
Stahl, Eisen und Legierungen dieser Metalle ausgewählt ist.
16. Bürstenwalze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eine
Gruppe von Bürstenstreifen (2) aus Polyamid, wie Nylon 6, Nylon 6.6,
Nylon 6.10 und Nylon 6.12, und die andere Gruppe von Bürstenstreifen
(3) aus rostfreiem Stahl bestehen.
17. Bürstenwalze nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fa
sern der Bürstenstreifen (2) aus Polyamid mit Inerteilchen wie Silizium
karbid gefüllt sind.
18. Bürstenwalze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis zwischen den Polymerfasern und den Metalldrähten, die jeweils
die unterschiedlichen Bürstenstreifen (2, 3) bilden, im Bereich von 0,01 bis
10 liegt.
19. Bürstenwalze nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis von Polymerfasern zu Metalldrähten 0,05 bis 5 beträgt.
20. Bürstenwalze nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis von Polymerfasern zu Metalldrähten 0,1 bis zu 1,0 beträgt.
21. Bürstenwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern
eine Dicke von 0,05 bis 3 mm, insbesondere von 0,1 bis 0,5 mm und die
Drähte eine Dicke von 0,03 bis 2 mm, insbesondere zwischen 0,07 und
0,3 mm aufweisen.
22. Bürstenwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bür
stenstreifen (2, 3) gleichlang zwischen 5 und 300 mm, insbesondere
zwischen 10 und 100 mm sind.
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DE4435221A1 true DE4435221A1 (de) | 1996-04-04 |
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DE4435221A Withdrawn DE4435221A1 (de) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Verfahren zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche eines Druckplattenträgers und Bürstenwalze zur Durchführung des Verfahrens |
DE59504405T Expired - Fee Related DE59504405D1 (de) | 1994-09-30 | 1995-09-22 | Verfahren zum mechanischen Aufrauhen der Oberfläche eines Druckplattenträgers und Bürstenwalze zur Durchführung des Verfahrens |
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