PDA.C 02 MSC - Module Standard Coating

zur Untersuchung der Streichfarbe-Rohpapier-Wechselwirkung

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Methode nach Grüner und Baumeister zur Streichfarbenoptimierung mit dem emtec PDA.C 02

  • Charakterisierung der Streichrohpapieroberfläche
  • Definierte Streichfarbenaufbereitung
  • Simulation des Auftragsaggregates von Streichmaschinen beim Kontakt Streichfarbe - Streichrohpapier durch:
    • Simulation der Scherungsvorgeschichte der Streichfarbe im Streichaggregat
    • Dynamische Kontaktierung Streichfarbe / Streichrohpapier
    • High shear - Impuls und Druckimpuls
  • Charakterisierung des gestrichenen Papiers
  • Messung im extremen Kurzzeitbereich
  • Einfache Auswertung der Messergebnisse

Welchen Nutzen bringt die Anwendung der Messmethode?

  • Mit dem PDA-System können Unterschiede von Rohpapieren, Streichfarben und gestrichenen Papieren nachgewiesen werden, die im Verarbeitungsprozess zu Qualitätsveränderungen führen, die aber mit klassischen Messmethoden nicht oder nur ungenügend erfassbar sind.
  • Pilotcoater- und Maschinenversuche zeigen die Auswirkungen von Veränderungen an Streichfarben und Rohpapieren.
    Mit dem PDA.C 02 kann man die Ursachen erforschen.

Erfassbar sind alle drei Stufen des Streichprozesses:

1. Rohpapier

  • Beurteilung von prozessrelevanten Oberflächenqualitätsparametern: Oberflächenporosität, Oberflächenleimung, Fein- und Füllstoffkonzentration in der Oberfläche
  • R & D: Rohpapieroptimierung, Entwicklung neuer Sorten, Sicherstellung gleichbleibender Qualität mehrerer Rollen bei Streichversuchen
  • QM: Nachweis kleinster Qualitätsveränderungen während der Produktion

2. Streichfarbe in Kontakt mit Rohpapier

  • Einsparung von Pilotcoater- / Maschinenversuchen
  • R & D: Visualisierung der Wechselwirkung Streichfarbe - Substratoberfläche, Gewinnung neuer Erkenntnisse, Optimierung des Additiv- und Pigmenteinsatzes in Typ und Menge
  • QM: Kontrolle der Lieferqualität von Additiven und Pigmenten
  • Beurteilung der Veränderung von Runnability, Coating hold out, Abdeckung, Druckgleichmäßigkeit bei Offset- und Flexodruck

3. Gestrichenes Papier

  • Beurteilung der Oberflächenqualität gestrichener Papiere:
    • Nachweis kleinster Veränderungen der Strichqualität mit geeigneten Prüfflüssigkeiten ( Wasser, Mineralöl ) durch Vergleichsmessungen
    • Nachweis bzw. Vorhersage von Eigenschaften wie Bedruckbarkeit, Verklebbarkeit, Barrierewirkung auf der Basis einer Datenbank / Prozessanalyse
Messmethode  
R & D : Modellierung der zu untersuchenden
Prozesse und Wechselwirkungen
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Charakterisierung des Rohpapiers :
PDA.C 02 - Messungen mit Wasser,
CMC - Lösung, Serum
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Definierte Entlüftung / Aufbereitung
der Streichfarbe mit Laborsystem CDA / CDM
unter Beachtung der Relaxationszeit
nach Scherbeanspruchung,
wie sie beim Entlüften mit dem CDA - System
und hochtourigem Mischen entstehen
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Messung der Streichfarbe-Substrat-Wechselwirkung
mit PDA.C 02 im Kurzzeitbereich unter
Simulation des Auftragsaggregates
von Streichmaschinen
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Auswertung der Messergebnisse mit Hilfe des
"Kochbuches" zur Streichfarbenoptimierung:

  • Ermittlung der Immobilisationszeit IT
  • Bestimmung des Vorzeichens der Kurvensteigung +/-
  • Größe des Anstieges bis FC
  • weitere Kurvenverlauf nach DWRV

liefern Aussagen über Homogenität, Struktur, Dicke,
Dichte des immobilisierten Filterkuchens,
Laufeigenschaften der Streichfarbe, coating hold out,
Abdeckung, Druckgleichmäßigkeit

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Messprinzip  
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Eine Papierprobe wird auf einem Probenhalter fixiert u. in einen mit Streichfarbe gefüllten, verstellbaren Messspalt "geschossen".
Dabei kommt es zu einem dynamischen Kontakt zwischen Streichfarbe und Rohpapier und zu einem high-shear- und Druckinpuls. Ab dem Erreichen der Endposition der Probe wird hochfrequenter Ultraschall in Z-Richtung durch das Papier gesandt.
Die in das Papier eindringende Flüssigkeit verändert die Ultraschalldurchlässigkeit desselben in charakteristischer Weise.
Diese Veränderung der Schallintensität wird mittels PC als Intensitäts-Zeit-Diagramm aufgezeichnet.
Rohpapier und gestrichenes Papier werden in einer Messzelle ohne Scherspalt mit dem sonst gleichen Messprinzip gemessen.

 

Technische Daten  
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PDA.C 02 - Messgerät

  • Prüfflüssigkeiten: Streichfarbe, Wasser, Mineralöl, anorganische und organische Flüssigkeiten niedriger bis mittlerer Viskosität
  • Papier und Karton bis zu ca. 600 g/qm
  • Netzspannung: 110 V 60 Hz / 220 V 50 Hz
  • Gewicht: ca. 19 kg
  • 8 verschiedene Kontaktprogramme
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SFK Streichfarben - Messküvette

  • Schergefälle:ca. 1.000 bis 40.000 s-1
  • Druckimpuls: ca. 1,5 bis 2 bar / < 10 msec
  • Kontaktgeschwindgkeit: ca. 2 m/sec
  • Scherspalt: ca. 50 μm bis 2 mm
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CDM Streichfarben - Entlüftungs- und Mischsystem

  • Streichfarbenmenge: maximal 1,5l
  • Luftgehalt d. aufbereiteten Streichfarbe: <1%
  • Drehzahlbereich d. Mischers / Dispensers: ca. 600 bis 10.000 min-1
  • Arbeitsprinzip: Rotor - Stator
  • Netzspannung: 110 V 60 Hz / 220 V 50 Hz
  • Gewicht: ca. 22 kg
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CDA Streichfarben - Entlüftungssystem

  • Streichfarbenmenge: maximal 1,5 l
  • Entlüftungsgrad: ca. 90 % abhängig von den Additiven
  • Arbeitsdruck: 50 bis 75 mbar
  • Netzspannung: 110 V 60 Hz / 220 V 50 Hz
  • Gewicht: ca. 9 kg
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