{"id":629,"date":"2011-10-13T12:56:35","date_gmt":"2011-10-13T12:56:35","guid":{"rendered":"http:\/\/www.innoform-coaching.de\/blog\/?p=629"},"modified":"2011-10-25T07:59:09","modified_gmt":"2011-10-25T07:59:09","slug":"%e2%80%9cdrucken-und-kaschieren%e2%80%9d-teil-6-von-8","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.innoform-coaching.de\/blog\/2011\/10\/13\/%e2%80%9cdrucken-und-kaschieren%e2%80%9d-teil-6-von-8\/","title":{"rendered":"\u201cDrucken und Kaschieren\u201d (Teil 6 von 8): Die Korona-Vorbehandlung"},"content":{"rendered":"

6. Teil: Ein \u00dcberblick \u00fcber h\u00e4ufig verwendete Synthetikfolien zum Drucken und Kaschieren<\/a><\/strong><\/p>\n

Die Korona-Vorbehandlung<\/a><\/strong><\/p>\n

von\u00a0 MANFRED R\u00d6MER, ANSGAR WESSENDORF<\/p>\n

Um die Haftung von Materialien wie Klebstoffe<\/a> oder Druckfarben<\/a> auf Substraten zu erm\u00f6glichen, m\u00fcssen deren Oberfl\u00e4chen<\/a> entsprechende physikalische Benetzungseigenschaften<\/a> aufweisen. Diese wiederum h\u00e4ngen von der Oberfl\u00e4chenspannung des jeweiligen Substrats ab, wobei in diesem Zusammenhang von polaren oder unpolaren Oberfl\u00e4chen gesprochen wird. Als ein etabliertes Verfahren, die erforderliche Spannung herzustellen, gilt die Korona-Vorbehandlung.<\/strong><\/em><\/p>\n

Die Korona-Vorbehandlung schafft auf unpolaren Oberfl\u00e4chenwie PE oder PP durch Oxidation polare Gruppen und ver\u00e4ndert (erh\u00f6ht) auf diesem Wege die Oberfl\u00e4chenspannung. Dadurch verbessert sich die Benetzung durch Klebstoffe oder Druckfarben und damit auch deren Anhaftung auf dem Substrat. Zus\u00e4tzlich zu den angesprochenen Oxidationsvorg\u00e4ngen findet auch noch eine \u00bbReinigung \u00ab der Oberfl\u00e4chen statt und es wird eine Mikrorauhigkeit hergestellt.
\nUnter der Voraussetzung korrekter Anwendung der Korona-Parameter f\u00fchren diese drei Faktoren (Oxidation, Reinigung und Mikrorauhigkeit)
\nzu einer guten Anhaftung von Klebstoffen oder Druckfarben.<\/p>\n

Vor den jeweiligen Bearbeitungsvorg\u00e4ngen stehen dem Drucker oder Kaschierer verschiedene
\nM\u00f6glichkeiten zur Pr\u00fcfung der Oberfl\u00e4chenspannung zur Verf\u00fcgung. \u00dcblicherweise werden hierf\u00fcr Testtinten und Teststifte eingesetzt, die eine ausreichend genaue Aussage \u00fcber die Oberfl\u00e4chenspannung erlauben.<\/p>\n

\"(Abbildung<\/a>

(Abbildung 1)<\/p><\/div>\n

Die Entstehung der Oberfl\u00e4chenspannung beruht dabei auf folgendem Prinzip: Um die Molek\u00fcle aus dem Inneren der Fl\u00fcssigkeit an die Oberfl\u00e4che zu bringen, mu\u00df gegen die resultierenden Molek\u00fclkr\u00e4fte Arbeit geleistet werden. Die Gr\u00f6\u00dfe der Arbeit (Delta W) bezogen auf die gebildete Fl\u00e4che (Delta A) ist die Oberfl\u00e4chenspannung. Die zu leistende Arbeit entspricht der Energie, daher wird sie auch Oberfl\u00e4chenenergie genannt (Abbildung 1). <\/strong><\/em><\/p>\n

Messung der Vorbehandlung<\/strong><\/em><\/p>\n

\"\"<\/a>

(Abbildung 2)<\/p><\/div>\n

Obwohl es selbstverst\u00e4ndlich noch eine ganze Reihe anderer einschl\u00e4giger Verfahren gibt, haben sich die Testtinten und Teststifte in der Praxis doch auf breiter Front durchgesetzt. Es mu\u00df jedoch in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden, da\u00df sowohl Tinten wie auch Stifte nur eingeschr\u00e4nkt haltbar sind und daher nach dem \u00dcberschreiten der angegebenen Gebrauchsdauer keine zuverl\u00e4ssigen Ergebnisse mehr liefern (Abbildung 2).<\/p>\n

\"\"<\/a>

(Abbildung 3)<\/p><\/div>\n

Die Randwinkelmessung ist an Genauigkeit der Testtinte oder dem Teststift zweifellos \u00fcberlegen, jedoch ist die Anwendung dieses Verfahrens in der t\u00e4glichen Produktionspraxis
\nbeim Drucken und Kaschieren viel zu aufwendig. Der Randwinkel stellt dabei ein Ma\u00df f\u00fcr das Benetzungsverhalten dar. Um einen Randwinkel messen zu k\u00f6nnen, mu\u00df die Oberfl\u00e4chenspannung der Testfl\u00fcssigkeit gr\u00f6\u00dfer als die Oberfl\u00e4chenspannung des Festk\u00f6rpers sein (z.B. Folie). Sind die Oberfl\u00e4chenspannung von Testfl\u00fcssigkeit
\nund Substrat gleich, findet eine vollst\u00e4ndige Benetzung statt (Randwinkel = 0) (Abbildung 3).<\/p>\n

F\u00fcr Folien m\u00fcssen bestimmte Korona-Vorbehandlungsintensit\u00e4ten
\nerreicht werden, damit f\u00fcr die Bedruckung oder Kaschierung eine optimale Oberfl\u00e4chenspannung aufgewiesen wird:
\n\u25cf PE, PP-C > 38 mN\/m
\n\u25cf PP-BO > 42 mN\/m
\n\u25cf PA-C > 50 mN\/m
\n\u25cf PA-BO, PET-BO > 52 mN\/m
\n <\/strong><\/em><\/p>\n

\"\"<\/a>

(Abbildung 4)<\/p><\/div>\n

Optimale Vorbehandlung<\/strong><\/em>
\nIn Abbildung 4 wird das Prinzip der Korona-Vorbehandlung bzw. die damit verbundenen oxydativen Vorg\u00e4nge dargestellt. Insgesamt wird im\u00a0 Schaubild verdeutlicht, da\u00df es sich hierbei um einen komplexen Vorgang handelt, der durch Bedienungsfehler oder mangelnder Anlagenwartung auch zu Mi\u00dferfolgen f\u00fchren kann.<\/p>\n

\"\"<\/a>

(Abbildung 5)<\/p><\/div>\n

\"\"<\/a>

(Abbildung 6)<\/p><\/div>\n

Die Oxidationsvorg\u00e4nge an der Folienoberfl\u00e4che bewirken, da\u00df dem Substrat eine gr\u00f6\u00dfere Oberfl\u00e4chenenergie verliehen wird. Durch Verdampfung erh\u00f6ht sich die Mikrorauhigkeit der Substratoberfl\u00e4che, die entscheidend zu einer besseren Haftung von Druckfarbe und Kaschierkleber beitr\u00e4gt. Doch es ist darauf zu achten, da\u00df insbesondere bei hoher Luftfeuchtigkeit es zu einem Abbau von Molek\u00fclketten und damit zu einer Verringerung der Oberfl\u00e4chenspannung kommen kann. Dar\u00fcber hinaus wird durch Koronavorbehandlung die Siegelf\u00e4higkeit verschlechtert (Vernetzung der Makromolek\u00fcle). Im Zusammenhang mit der Korona-Vorbehandlung spielt auch die sogenannte \u00bbAktivierungsenergie \u00ab eine wichtige Rolle. Sie bezeichnet das Niveau der einzubringenden Energie zur Initiierung der vorher genannten Prozesse. Die notwendige Dosis der Korona-Energie (W min\/m2) zur Erreichung der gew\u00fcnschten Oberfl\u00e4chenspannung (mN\/m) variiert in Abh\u00e4ngigkeit zu den jeweiligen Foliensubstraten. In Abbildung 5 werden einige typische Zusammenh\u00e4nge zwischen Dosis und Oberfl\u00e4chenenergie dargestellt. Die Vorbehandlung einer Folie wirkt nicht unbegrenzt, sondern erfordert nach Ablauf einer gewissen zeitlichen Frist eine Auffrischung. Abbildung 6 stellt den \u00bbSchwund\u00ab des Vorbehandlungsgrades in Abh\u00e4ngigkeit zur Zeit dar.
\n <\/strong><\/em><\/p>\n

Viel hilft nicht viel<\/strong><\/em><\/p>\n

\"\"<\/a>

(Abbildung 7)<\/p><\/div>\n

In diesem Zusammenhang k\u00f6nnte der Eindruck entstehen, diesem \u00bbSchwund\u00ab der Vorbehandlung bzw. der Oberfl\u00e4chenspannung mit dem Einbringen einer h\u00f6heren Dosis an Korona-Energie entgegenwirken zu k\u00f6nnen. Davor mu\u00df jedoch dringend gewarnt werden, da das Einbringen einer zu hohen Dosis den gegenteiligen Effekt mit sich bringt und die Haftungseigenschaften durchaus wieder verschlechtern kann. Dies hat seinen Grund darin, da\u00df ein zu hoher Energieeintrag die Substratoberfl\u00e4che soweit abbaut, da\u00df es zu adh\u00e4siven Oberfl\u00e4chenbel\u00e4gen kommt, die eine Haftung von Druckfarben oder Klebstoffen verhindern (Abbildung 7).\u00a0 Im Gegensatz dazu f\u00fchrt eine zu niedrige Korona-Vorbehandlung zu schlechter Benetzung und damit zu schlechten Anhafteigenschaften.
\n <\/strong><\/em><\/p>\n

Fazit<\/strong><\/em><\/p>\n

Grunds\u00e4tzlich ist die Kenntnis der in diesem Artikel vorgestellten Zusammenh\u00e4nge f\u00fcr Drucker und Kaschierer \u00e4u\u00dferst empfehlenswert und vorteilhaft, um die Voraussetzungen zur Schaffung optimaler Oberfl\u00e4chenhaftung auf den jeweils eingesetzten Substraten zu schaffen (wird fortgesetzt).<\/p>\n

[Artikel Serie 1-8 “Drucken und Kaschieren” wird fortgesetzt]<\/em><\/p>\n

Innoform auf\u00a0\u00a0\"\"<\/a><\/strong><\/p>\n

Kontakt:<\/strong><\/p>\n

Innoform GmbH Testservice<\/strong>
\nIndustriehof 3,
\n26133 Oldenburg
\nTS@innoform.de<\/p>\n

www.innoform.de<\/strong><\/a><\/strong><\/p>\n

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