Absorptionsprozesse im Druckprozess –

Beim Auftragen von niedrigviskosen Medien (Inkjet-Tinte) auf poröse Substrate kommt es häufig zu Problemen bezüglich der Druckqualität (Konturenschärfe, Farbwiedergabe, Planlage) und des Trocknungsverhaltens (Beständigkeit). Die hierfür relevanten Einflussparameter, insbesondere die Vorgänge beim Wegschlagen, sind derzeit nicht ausreichend bekannt. Die sich daraus ergebenden Unsicherheiten in der Prozessführung verhindern eine optimale Parametrierung bezüglich Auftragsmengen und Trocknung (Energieverbrauch).

Ziel des Projektes ist es, einsetzbare Analyseverfahren zu finden, gegebenenfalls zu entwickeln oder anzupassen, welche Tintenpenetrationsvorgänge orts- und zeitaufgelöst erfassen und darstellen können. Anhand der Analyse dieser Vorgänge sollen optimierte Tinten- und Substrat-Eigenschaften für den Inkjet-Druck, insbesondere mit wasserbasierten Tinten, detektiert werden. Besonderer Schwerpunkt ist neben einer hohen Druckqualität der Trocknungsprozess und der damit verbundene Energieaufwand.

Im Projekt sollen sowohl in der Praxis verwendete Tinten-Bedruckstoff-Kombinationen als auch Modelltinten-Modellbedruckstoff-Kombinationen untersucht werden. Das Modellsystem hat hierbei den Vorteil, dass alle eingebrachten Komponenten bekannt sind und definiert variiert werden können. Damit wird es möglich, gefundene Zusammenhänge zu validieren. Die Modelltinten sollen mit Unterstützung der projektbegleitenden Firmen erstellt werden, um entsprechende Fachkompetenzen aus der Industrie einzubeziehen. Die Modellbedruckstoffe werden im Technikum der PTS hergestellt. Zu untersuchen sind die Einflüsse von Tinten- und Substrateigenschaften auf die Wegschlagdynamik.

Es sollen Zusammenhänge zwischen dem Wegschlagverhalten, der Druckqualität und der Weiterverarbeitbarkeit betrachtet werden. Durch die Kombination der Analysenmethoden HighSpeed-Videoanalysen, Papierquerschnittsuntersuchungen und NMR/MRI wird es ermöglicht, die Wegschlagdynamik zeit- und ortsaufgelöst in druckprozessrelevanter Auflösung darzustellen und zu bewerten. Anhand des dreidimensionalen Eindringverhaltens werden dann Drucksubstrate sowie der Trocknungsprozess optimiert. Hierbei sollen die Ergebnisse der kostenintensiven und zeitaufwendigen Analysenmethoden (wie μCT, NMR/MRI, REM) in die Entwicklung eines entsprechenden Simulationsmodells einfließen und mit den standardmäßig zu bestimmenden Materialeigenschaften verknüpft werden.