von Dipl.-Ing. (FH) Peter Stadler, FOGRA Druck e.V., München Dieser Titel erscheint auf den ersten Blick provokativ, aber die Reklamationshäufigkeit bei der Klebebindung von Büchern und Broschüren steht nach wie vor in der gesamten grafischen Industrie an oberster Stelle. Denn mit zunehmender Tendenz werden Massendruckartikel wie Zeitschriften, Versandhauskataloge und Werbeschriften aus gestrichenen Papierqualitäten hergestellt. Speziell hochwertige Bücher wie Kunstbände, Bildbände und Fachbücher der oberen Preisklasse druckt man auf Grund einer verbesserten Brillanz der Abbildungen und der Farbwiedergabe ausschließlich auf gestrichene Papiere. Sowohl bei Massendruckartikeln als auch bei hochwertigen Produkten wird aus Wirtschaftlichkeitsgründen anschließend bei der Druckweiterverarbeitung oftmals eine Klebebindung mit festen (Hotmelts) oder wässrigen Klebstoffsystemen (Dispersionen) eingesetzt. Seit einigen Jahren finden auch zunehmend vernetzende Klebstoffe auf der Basis von Polyurethan Anwendung. Durch die Wechselwirkung zwischen den eingesetzten Papieren und den verarbeiteten Klebstoffen treten Klebestörungen auf, und es ereignen sich immer wieder spektakuläre Reklamationsfälle. Die Tendenz bei der Papierindustrie in Europa geht weiterhin in Richtung zu immer höherem Strichauftrag bei den hochwertigen grafischen Papieren. Nach neuesten Erkenntnissen ist zwischenzeitlich die magische Zahl <<50 % Strich im Verhältnis zu den Faseranteilen im Papier>> bereits überschritten. Dabei muss festgestellt werden, dass Deutschland als einziges Land der Welt gestrichene Papiere mit einem Strichanteil bis zu 54 % produziert. Die gestrichenen Papiere weisen dabei durchweg graduelle Abstufungen in den Verklebeeigenschaften auf, die von gut klebbar bis nicht klebbar reichen können.

Über 130 Papiere im Test
Von diesen Voraussetzungen ausgehend wurde bei der FOGRA ein breites Spektrum von über 130 Papieren untersucht, das sich sowohl aus handelsüblichen Typen als auch aus Papieren mit speziellen Versuchsstrichen zusammensetzt. Hier in Kurzform einige Ergebnisse.

Bei den folgenden Laboruntersuchungen an den Papieren galt den Einflussfaktoren Bindemittel und Pigmente für den Strich sowie aufgetragene Strichmengen und Satinage (Glättung im Kalander) der Papiere eine besondere Beachtung. Bei der größten Gruppe der Versuchspapiere lag der Schwerpunkt auf der Konstanthaltung von bestimmten Pigmenttypen und Streichrohpapieren, während die Bindemittelbestandteile im Typ und der Konzentration unterschiedlich waren. Diese Variationen in den Papierstrichen brachten Schwankungen von ca. 40 % in der Haltbarkeit der Bindungen bei sonst gleichen Versuchspapieren. Die Bedeutung der Pigmente wird von anderen Einflussgrößen in der Papierzusammensetzung überdeckt, sodass der Pigmenteinfluss auf die Haltbarkeit der Bindung vernachlässigbar ist. Auf den Einfluss der Satinage bei verschiedenen Strichauftragemengen und deren Auswirkungen auf die Klebbarkeit dieser Versuchspapiere konzentrierten sich die nachfolgenden Untersuchungen. Bei den HWC- und MWC-Papieren (hochgewichtig und mittelgewichtig gestrichene Papiere) ließ sich verfolgen, dass die Verklebeeigenschaften mit dem Anstieg der Strichmenge und vor allem mit der Satinage kontinuierlich verschlechtert wurden.

Das Bestreben verschiedener Papierhersteller, durch mehrfache Streichvorgänge und verstärkte Glättung Kunstdruckpapiere in allerhöchsten Qualitätsklassen zu erzeugen, stellt somit für die buchbinderische Verarbeitung dieser Papiere bei der Klebebindung ein großes Problem dar.

Nach den Untersuchungen von Papieren mit hohen und mittleren Strichauftragemengen wurden nun auch die LWC-Papiere (leichtgewichtig gestrichene Papiere) mit geringen Strichauftragemengen in ihren Verklebeeigenschaften beurteilt. Hier wirkt sich vornehmlich die Eigenfestigkeit der Streichrohpapiere auf die Haltbarkeit der Klebebindung aus, und der Strichauftrag wirkt mechanisch verstärkend. Nach der Satinage ist jedoch eine Beeinträchtigung der Verklebeeigenschaften vorhanden, zwischen den verschiedenen Bindemitteln liegen geringe Unterschiede vor.

Nach dem Hinweis auf die Bedeutung der Strichmengen und der Satinage für die Klebbarkeit der Papiere folgte unter einem Rasterelektronenmikroskop die Untersuchung der Blattkanten, die als Haftpartner für die bei der Klebebindung aufgetragenen Klebstoffe dienen.

Vor dem Klebstoffauftrag erfolgt generell ein Beschnitt der in der Klebebindeanlage transportierten Buchblöcke mittels rotativer Schneidewerkzeuge. Zusätzlich wird über spezielle Kerb- oder Frässtationen versucht, die spezifische Oberfläche für die Klebstoffbenetzung zu vergrößern und im optimalen Fall das Gefüge des Streichrohpapiers an der Blattkante freizulegen.

Qualitätsprüfung unter dem Mikroskop Der Beschnittfähigkeit des Papiers an der Blattkante kommt unter diesen Umständen eine hohe Bedeutung zu. Die Abdeckung der Blattkanten mit Strichbestandteilen nach dem rotativen Beschnitt konnte somit als Qualitätskriterium bei der Mikroskopie benutzt werden, und es ließ sich eine Einteilung in problematische und gut zu verklebende Typen vornehmen.

Unsatinierte, maschinenglatte Mattpapiere mit geringen Strichauftragemengen ermöglichen beim rotativen Beschnitt in den Klebebindeanlagen eine <<freilage>> der Papierfasern und weisen dadurch eine gute Klebefähigkeit auf (siehe Abb. 1). Als kritisch sind die hochglänzend gestrichenen Papiere mit extremem Strichauftrag von mehr als 50 % - bezogen auf den Faseranteil des Streichrohpapiers - zu beurteilen, die während des rotativen Beschnitts eine Abdeckung der Blattkanten mit Strichbestandteilen verursachen. </freilage>

Bei dem rotativen Beschnitt und auch anderen Rückenbearbeitungsmethoden mit Fräsern oder Schmirgelscheiben liegt die Bearbeitungsrichtung vornehmlich quer zu den durchlaufenden Produkten. Mit dieser Bearbeitungsrichtung wird die Tendenz zu einer <<strichverschmierung>> an den Blattkanten gefördert. Klebebindung nicht akzeptabel Nach diesen Erkenntnissen kann für die Bindung von Papieren mit einem hohen Strichauftrag und einer entsprechend starken Glättung eine Klebebindung nicht akzeptiert werden und es sollte in jedem Fall eine Fadenheftung oder Fadensiegelung vorgenommen werden, um eine ausreichende Qualität sicherzustellen. Bei Massendruckpapieren - mit entsprechend geringerem Strichauftrag - aus der Gruppe der LWC-Papiere muss lediglich von der Papierfabrik gesichert sein, dass das Streichrohpapier eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, damit eine gute Klebung gewährleistet ist. </strichverschmierung>