Störungen des Produktionsablaufes in Klebebindemaschinen

Für die Herstellung von Broschüren und Katalogen werden die Umschläge häufig nach dem Druck mit einer UV-Lackierung versehen. Im Vergleich zu Drucklacken und Dispersionslackierungen bietet der Einsatz von UV-Lacken einen optimalen Schutz gegenüber mechanischen Belastungen im Produktionsablauf und späteren Gebrauchsbelastungen. In den Buchbindereien taucht jedoch gelegentlich das Problem auf, dass sich die Umschläge im Anleger schlecht trennen lassen oder dass nach der Klebebindung ein Stapelbeschnitt der gefertigten Produkte im Dreimesserautomaten nicht möglich ist, da die geschnittenen Produkte zusammenhaften.

In der Regel werden solche Erscheinungen elektrostatischen Aufladungen oder klimatisch bedingten Einflüssen zugeschrieben. Im Zusammenhang mit dem Auftreten dieser Phänomene sollte jedoch auch eine andere Ursache nicht außer Acht gelassen werden, die zu der mangelhaften Gleitreibung der Umschläge beitragen kann.

Messungen schaffen Klarheit
Zur Klärung der aufgetretenen Probleme kann oftmals eine Messung der Haft- und Gleitreibung beitragen. In der Regel müssen lackierte Umschläge einen niedrigen Reibungswinkel zwischen 14° und 22° und somit geringe Haft- und Gleitreibungswerte aufweisen. Bewegen sich diese Messwerte in höheren Bereichen oder gar über 30°, so ist der Verdacht berechtigt, dass eine fehlerhafte Lackierung vorliegt und der Buchbinder keine Möglichkeit zu einer störungsfreien Produktion hat.

Die übliche Fehlerursache ist eine zu geringe Durchhärtung des UV-Lackes, wodurch unvernetzte Bestandteile des Lackes zu einer hohen Restklebrigkeit an der Lackoberfläche beitragen und die Reibung erhöhen. Während Behinderungen im Produkttransport sich lediglich störend auswirken, kann ein Anhaften der Lackierungen bei einem Stapelbeschnitt oder gar eine Verblockung der geschnittenen Produkte bei der Lagerung auf Paletten zu teuren Reklamationen beitragen. Nach einem Verblocken der Umschläge lassen sich die Produkte in der Regel lediglich unter einer Zerstörung (Spaltung) der Umschläge voneinander ablösen. Der Nachweis, dass die unzureichende UV-Härtung als Reklamationsursache verantwortlich zeichnet, lässt sich durch aufwändige chemische Untersuchungen des eingesetzten UV-Lackes erbringen.

Im Labor und in der betrieblichen Praxis lassen sich jedoch auch mit einfacheren Untersuchungsmethoden die Ursachen für die Probleme bei der buchbinderischen Verarbeitung nachweisen. In Verbindung mit den Reibungsmessungen kann ein Blocktest vorgenommen werden, bei dem die lackierten Umschläge für 24 Stunden unter Gewichtsbelastung in einem Klimaschrank bei 40° C gelagert werden. Tritt nach diesem Zeitraum ein Verkleben (Blocken) der Proben gegeneinander auf, bestätigt sich der Verdacht der unzureichenden Härtung. Durch eine nochmalige Bestrahlung der Lackschichten mit Hilfe eines UV-Brenners lässt sich eine Nachhärtung erreichen. Bei verschiedenen Reklamationsfällen, die in der FOGRA behandelt wurden, ließ sich feststellen, dass durch einen zusätzlichen Durchlauf der UV-Härtungsanlage das Blocken vollständig abgestellt wird (siehe Bild 1).

Bei nochmaligen Reibungsmessungen bestätigt sich die Wirksamkeit der Nachhärtung, da in der Regel die Haftreibungswinkel deutlich abfallen und folglich ein entsprechend verminderter Haft- und Gleitreibungskoeffizient der Lackierungen vorhanden ist. Für vergleichende Untersuchungen der Lackhärtung kann weiterhin ein Acetontest vorgenommen werden, bei dem die "Löslichkeit" des gehärteten UV-Lackes in Aceton untersucht wird.

Durch einen einfachen Versuch im FOGRA-ACET-Testgerät lässt sich prüfen, ob Härtungsunterschiede der Lacke auf verschiedenen Umschlägen vorhanden sind. Nicht gleitfähige oder zum Blocken neigende Lackierungen zeigen bereits nach einer kurzen Einwirkdauer durch Aceton eine Lösung der Lackschichten und der darunter liegenden Druckfarben (siehe Bild 2).

Bei dem Auftreten der beschriebenen Störungen im Transport der Umschläge sollte in keinem Fall versucht werden, durch Manipulationen der Maschinen einstellungen noch weiterzuproduzieren. Die noch nicht verarbeiteten Umschläge nochmals zu drucken oder nachzuhärten ist in jedem Fall finanziell günstiger als eine Reklamation der gesamten Auflage nach erfolgter Bindung.