<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Verhinderung des Einrollens von Flachdruckblättern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des Einrollens von Flachdruckblättern aus
Papier, deren Druckfläche mit einem die Rollneigung des Blattes hervorrufenden Filmbildner beschichtet ist.
Bei der Herstellung von Flachdruckblättern aus Papier wird die Papierunterlage mit einem wasserun- löslichen Überzug eines hydrophilen, jedoch im trockenen Zustand auch fetthaltige Tinte annehmenden
Filmbildners versehen. Die normalerweise verwendeten Papierunterlagen sind imprägniert oder bei ihrer
Herstellung mit Stoffen zur Erhöhung der Nassfestigkeit, wie beispielsweise Melamin-Formaldehyd-Kon- densationsprodukten, versehen. Weitere Überzüge verschiedener Stoffe werden auch mehrfach auf der einen oder auf beiden Seiten des Unterlageblattes aufgetragen, bevor der verschiedenen Zwecken die- nende Überzug der Druckfläche angebracht wird, wobei eine der Hauptaufgaben dieser Überzüge darin liegt, die Wasserabsorption der Papierunterlage zu verhindern oder zu verzögern und die Lebensdauer des Druckblattes zu verlängern.
Bei den mit den vorgenannten Verfahren hergestellten Flachdruckbättern aus Papier kommt es häufig vor, dass, obwohl die gedruckten Kopien eine gute Qualität aufweisen, die Druckblätter nicht ganz befriedigen, da sie oft eine starke Einrollneigung haben, die die Behandlung, das Lagern und die Anwendung erschwert. Diese Einrollneigung ist aber nicht immer vorhanden, so dass ihre Ursachen und besondere Verfahren zur Beseitigung des Einrollens bisher noch nicht erforscht wurden.
Es ist bereits bekannt, die Einrollneigung überzogener Papiere dadurch zu beeinflussen, dass auf der Rückseite des Papiers eine Schichte angebracht wird, die als Versteifung wirkt und dadurch das Einrollen behindert oder verhütet. Eine solche Behandlung von Kohlepapier beschreibt z. B. die Schweizer Patentschrift Nr. 277330.
Die deutsche Patentschrift Nr. 882998 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Druckblattes auf Papiergrundlage, bei welchem zuerst beide Seiten des Papiers mit einer harzartigen Mischung überzogen werden, worauf ein Trocknungs- und Kalandrierungsvorgang folgt. Hierauf wird auf der Druckfläche eine hydrophile kolloidale Schicht aufgetragen, die später koaguliert und getrocknet wird. Diese Art des Überzuges verhindert die Einrollneigung lediglich auf Grund der Tatsache, dass die Oberfläche des Blattes gegen die Luftfeuchtigkeit abgeschlossen wird. Trotzdem besteht bei diesem Verfahren eine Tendenz des Blattes zum Einrollen, da die Einrollneigung der Druckschicht nicht durch eine entsprechende Behandlung der Rückseite kompensiert ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht auf eines dieser bekannten Verfahren, sondern auf ein Verfahren, bei welchem die Einrollneigung im wesentlichen dadurch verhindert wird, dass auf die Rückseite des mit einem Überzug versehenen Blattes ein koagulierbares Kolloid und sbdann ein Koaguliermittel von solcher Konzentration aufgebracht wird, dass nach Trocknung des Blattes die Tendenz, sich in Richtung der einen Oberfläche einzurollen, im wesentlichen durch die Tendenz sich nach der anderen Oberfläche zu rollen kompensiert wird. Natürlich sind die Verhältnisse, unter denen ein befriedigender Ausgleich erzielbar ist, etwas kritisch, weshalb die Art des zu verwendenden Kolloids und die Konzentration der Koagulierlösung durch Versuche bestimmt werden muss.
Bei der Arbeit mit Flachdruckblättern aus Papier hat sich herausgestellt, dass das Einrollen stets zur
<Desc/Clms Page number 2>
überzogenen oder der mit der Druckfläche versehenen Seite des Blattes erfolgt. Des weiteren wurde fest- gestellt, dass die Hauptursache der Einrollneigung in der Behandlung liegt, mit der der Druckflächen- überzug wasserunlöslich gemacht wird. Diese Behandlung des Druckflächenüberzuges ist unterschiedlich je nach der Art des filmbildenden Stoffes ; sie besteht aber im allgemeinen darin, dass die Schicht mit unlöslichmachenden Chemikalien behandelt wird, oder aber es sind die genannten Chemikalien in der Überzugsschicht bereits enthalten.
Bei bekannten Flachdruckblättern sind die Reagenzien wasserlösliche
Salze verschiedener mehrwertiger Metalle, die den filmbildenden Stoff der Druckschicht zum Koagulie- ren bringen. Ob die Reaktion mit diesen Salzen ein Schrumpfen der Schicht parallel zur Papieroberfläche hervorruft, ist nicht genau bekannt, doch konnte klar erkannt werden, dass die Salzbehandlung haupt- sächlich die Einrollneigung hervorruft, da salzfreie Flachdruckblätter meistens keine solche Neigung haben.
Es wurde nun festgestellt, dass man ähnliche zum Einrollen führende Reaktionen dadurch kompen- sieren kann, dass man zum Überziehen von Papier filmbildende koagulierende Stoffe, gleichviel ob sie für Druckf1 chen geeignet oder anfänglich wasserlöslich oder wasserunlöslich sind, auf die Rückseite des überzogenen Blattes aufbringt und mit einer Salzlösung behandelt, die der auf der Blattvorderseite oder
Druckfläche aufgetragenen ähnlich ist, wodurch dann der Einrolleffekt ausgeglichen wird, und ein im wesentlichen flaches Blatt entsteht.
Demgemäss besteht das erfindungsgemässe Verfahren zur Verhinderung des Einrollens von Flach- druckblättern aus Papier, deren Druckfläche mit einem die Rollneigung des Blattes hervorrufenden Film- bildner beschichtet ist darin, dass auf die Rückseite des Blattes eine Schicht eines kolloidalen Stoffes, beispielsweise Kasein, aufgebracht wird, die dünner ist als die Flachdruckschichte, worauf die Kolloid- schicht, beispielsweise durch Behandlung mit einer Lösung eines Schwermetallsalzes, koaguliert wird.
Der Ausdruck "Papier" soll auch Papierblätter umfassen, die zur Erzielung einer Nassfestigkeit eine besondere Behandlung erhalten haben und/oder einen wasserhemmenden Überzug aufweisen.
Es wurde weiterhin festgestellt, dass die Reihenfolge der Koagulierbehandlungen einen Einfluss hat auf die letztlich entstehende Einrollneigung und dass sofern sonst gleiche Voraussetzungen bestehen, das
Einrollen meist nach der Seite hin erfolgt, an der die letzte Koagulierbehandlung und Trocknung vorgenommen wurde. Demgemäss wird entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der
Zeitfaktor dadurch eliminiert, dass man die Koagulierbehandlungen und Trocknungen an beiden Oberflächen im wesentlichen gleichzeitig vornimmt.
Obwohl es sich gezeigt hat, dass bei gleichartigen Überzügen und etwa gleichen Überzugsgewichten an beiden Oberflächen, sofern auch die Salze oder andere Koaguliermittel in im wesentlichen gleicher Konzentration in ihren Lösungen vorhanden waren, einrollfreie Erzeugnisse entstehen, sind solche Vor- aussetzungen nur selten gegeben und aus vielen Gründen oft auch schwer zu erzielen Es hat sich aber auch herausgestellt, dass wesentliche Abweichungen von der Gleichheit dieser Faktoren möglich sind, ohne dass dabei die Güte der Einrollfestigkeit des Blattes ernstlich beeinträchtigt wird, wenn beide Oberflächen behandelt werden und ganz besonders dann, wenn diese Behandlungen gleichzeitig erfolgen. Es wurde gefunden, dass bei der erfindungsgemässen Behandlung die Rückseite einen wesentlich dünneren Überzug erhalten kann als die Vorderseite.
Wenn die verwendeten Überzugsmassen oder die Salze oder Koaguliermittel unterschiedlich sind, kann eine Differenz zwischen den entgegengesetzt gerichteten, die Einrollneigung hervorrufenden Kräften entstehen. Es ist festgestellt worden, dass jede Änderung dieser Faktoren auf einfachste Weise dadurch kompensiert werden kann, dass man die Konzentration der auf der Rückseite aufzubringenden Koagulierlösung verändert, wobei für eine vorgegebene Salzkonzentration dünnere Überzüge auch geringere und dickere Überzüge stärkere entgegengesetzt gerichtete Einrollkräfte hervorrufen.
Somit kann durch relativ einfache Voruntersuchu11gen mit den zu verwendenden filmbildenden Stoffen die Grössenordnung der Salzkonzentration oder Tabellen solcher Werte so bestimmt werden, dass die unter Zugrundelegung dieser Werte vorgenommenen Behandlungen der Rückseite eine entgegengesetzt gerichtete Einrollneigung hervorrufen, die genau oder annähernd die von der Unlöslichmachung der Vorderseite oder Druckfläche hervorgerufenen Einrollneigung kompensiert, so dass das fertige Blatt für alle praktischen Anwendungszwecke flach ist und in diesem Zustand verbleibt.
Des weiteren wurde festgestellt, dass die Einwirkung der Koaguliermittel, insbesondere der mehrwertigen Salze mineralischer Säuren wie H2SO4 und Hel, eine wertvolle zusätzliche zuvor noch nicht erkannte, das Einrollen verhindernde Wirkung hervorruft. Diese Wirkung betrifft die Papierunterlage selbst ohne Berücksichtigung ihres Überzuges. Die einfachen bekannten Papierblätter haben je nach ihrem Herstellungsverfahren unterschiedliche Oberflächen, von denen die eine"Sieb"-seite und die andere"Filz"-seite genannt wird.
Infolge des Unterschiedes der Absorptionsfähigkeit absorbierendie beiden Blattseiten die Feuchtigkeit in unterschiedlichem Masse, so dass im Blatt unterschiedliche Ein-
<Desc/Clms Page number 3>
rollkrÅafte auftreten, die von der jeweils herrschenden Luftfeuchtigkeit abhängen. Es wurde jedoch fest- gestellt, dass die Oberflächenbehandlung des Blattes mit den zuvor erwähnten Koaguliermitteln be- wirkt, dass die von unterschiedlicher Feuchtigkeit abhängende Einrollneigung weitgehendst eliminiert wird, was offensichtlich davon herrührt, dass die an der Oberfläche des Blattes gelagerten Fasern einen grossen Teil ihrer Absorptionsfähigkeit verlieren.
Obwohl der zuvor erwähnte Effekt dann, wenn beide Seiten des Blattes mit einer wasserdichten oder hydrophoben Überzugsschicht versehen sind, wie es bei einigen Plandruckblättern der Fall ist, nur eine nebengeordnete Bedeutung hat, kommt es in vielen Fällen vor, dass die Überzüge die Feuchtigkeit nicht völlig von der zweiten Oberfläche oder Rückseite fernhalten, so dass auch hiebei in beachtlichem Masse ein Einrollen durch unterschiedliche Feuchtigkeit auftreten kann. In einem solchen Fall wird durch die
Behandlung der Blattrückseite mit koagulierenden Salzen ein beachtlicher Erfolg bezüglich der Ver- minderung dieser besonderen Einrollneigung erzielt.
Das nachfolgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung, ohne diese dabei in irgendeiner Weise zu beschränken. Die Überzugsgewichte sind dabei in kg angegeben für je einen Papierstapel von 500
Blatt bei einer Blattgrösse von 63,5 mal 96,5 cm.
Beispiel : Papierbögen oder Vliese, die als Unterlage für eine Flachdruckplatte dienen, werden auf einer Oberfläche mit einer wässerigen Dispersion eines kolloidalen filmbildenden Stoffes, bei dem das zur Bildung einer Flachdruckoberfläche erforderliche Verhältnis von hydrophilen und oleophilen
Eigenschaften vorhanden ist, überzogen. Verwendet werden können eine Vielzahl von kolloidalen Stoffen, bei denen die erforderlichen Eigenschaften festgestellt wurden ; im vorliegenden Beispiel wird eine Carboxymethylzelluloseverbindung verwendet.
Zur Herstellung eines geeigneten Überzuges kann eine gleichförmig breiige Mischung aus den nachfolgend angegebenen Bestandteilen hergestellt werden : Formel 1
Bestandteile Gewichtsteile soigne wässerige Lösung von
Natriumcarboxymethylzellulose 100
China-Ton 20
Glyzerin 3
Von dem obigen Stoff wird auf die Vorderseite des Blattes ein ausreichend dicker Überzug aufgebracht, bei dem das Gewicht der trockenen Schicht etwa 4 - 5 kg beträgt. Ein zweimaliges Auftragen ist im allgemeinen ausreichend, um dieses Überzugsgewicht zu erzielen.
Nachdem der Überzug vollständig getrocknet wurde, oder im wesentlichen trocken ist, wird er zur Wasserunlöslichmachung mit einer koagulierenden Salzlösung behandelt. Eine für diesen Anwendungszweck besonders geeignete Lösung ist die wässerige Lösung gemäss Formel II.
Formel II
Bestandteile Kupfersulfat
Aluminiumsulfat l'%
Eisenchlorid 1/2 0/0
Chromtrioxyd 1/2 lu wie es in der USA-Patentschrift Nr. 2, 655, 864 beschrieben ist. Dadurch wird das Blatt gründlich ge- trocknet.
Das behandelte Blatt zeigt dann eine ausgesprochene Neigung zum Einrollen und kann als Probeblatt verwendet werden, um den Erfolg der erfindungsgemässen Behandlung, die an der Rückseite oder nichtdruckenden Oberfläche zur Verminderung des Einrollens vorgenommen wird, erkennen zu können.
Die Grundlage für das Überziehen der Rückseite ist, dass die Überzugsmasse koagulierbar ist, einen glatten, kontinuierlichen, biegsamen, trockenen und anhaftenden Überzug bildet, und relativ billig ist.
Diesen Erfordernissen genügen zahlreiche kolloidale Stoffe, wie beispielsweise Kasein, Stärke, Soja-bohnenmehl und Alginsäure oder Alginate. Im vorliegenden Fall ist als Beispiel Kasein gewählt, das alle erforderlichen Eigenschaften aufweist.
Es wird ein wässeriger Kaseinbrei mit etwa 5 % Kasein (Formel III) hergestellt, auf die Rückseite des Probeblattes aufgetragen und dann das Probeblatt getrocknet. Durch Versuche kann die Kaseinkonzentration so eingeregelt werden, dass entsprechend einer möglichst wirtschaftlichen Herstellung ein kontinuierlicher Überzug mit minimalem Gewicht entsteht. In den meisten Fällen ist eine Konzentration von
<Desc/Clms Page number 4>
etwa 5 % ausreichend, wobei dann ein Überzug entsteht, bei dem das Überzugsgewicht der Trockenmasse etwa 2 kg beträgt.
Danach wird das Probeblatt beispielsweise in fünf Streifen zerschnitten, die dann getrennt behandelt werden. Vom Koaguliermittel wird eine gleiche Anzahl von Probelösungen hergestellt. Zu diesem Zweck kann eine grosse Anzahl von koagulierenden Salzen verwendet werden, aus Gründen der Einfachheit und der Wirtschaftlichkeit ist im vorliegenden Falle das besonders geeignete Alaun ausgewählt.
Die Lösungen können wie folgt hergestellt werden :
EMI4.1
igue- Jeder der Probestreifen wird in einer der Lösungen gemäss den Formeln IV bis VIII gespült und danach alle Streifen getrocknet. Durch einen Vergleich lässt sich feststellen, welcher der behandelten Streifen die geringste Einrollneigung zeigt und welche Lösungsformel zur Behandlung der Blattrückseite für eine handelsübliche Auflage die richtige ist. Wenn entgegengesetzt gerichtete Einrollneigungen bei der Behandlung mit den Lösungen benachbarter Formelnummern festgestellt werden, kann erfolgreich ein zwischen den beiden Formeln liegender Konzentrationswert ausgewählt werden.
Für eine wirtschaftliche Durchführung der Erfindung wird das Überziehen der Papierbögen vorzugsweise in einem kontinuierlichen Verfahren vorgenommen. Der Überzug für die Druckfläche, beispielsweise gemäss Formel I, und der Überzug für die Rückseite, beispielsweise gemäss Formel III, wird auf den Papierbogen mit geeigneten Überzieh- oder Auftragsvorrichtungen aufgebracht. Die Überzüge werden auf der Maschine im wesentlichen getrocknet und dann die Koagulierbehandlung der Papierbögen vorgenommen. Auf die Druck- oder Vorderseite wird die ausgewählte Koagulierlösung, beispielsweise gemäss Formel II, und auf die Rückseite das entsprechende, durch Versuch ermittelte Koaguliermittel, beispielsweise eines entsprechend den Formeln IV bis Vin, aufgebracht.
Die Aufbringung der Koaguliermittel erfolgt vorzugsweise etwa an der gleichen Stelle der Maschine und es werden in jedem Falle beide Oberflächen gleichzeitig getrocknet, um dann Bogen zu erzeugen, die sich in Blätter von Druckplattengrösse zerteilen lassen. Die solchermassen hergestellten Blätter sind im wesentlichen flach und verbleiben auch trotz Änderungen der Luftfeuchtigkeit während der Lagerung in diesem Zustand.
Wenn auch in der vorstehenden Beschreibung ein vereinfachtes Flachdruckblatt ohne besonderen hydrophoben Überzug beschrieben ist, kann die Erfindung gleichfalls auch bei speziellen Papiersorten angewendet werden. Hydrophobe Überzüge befinden sich im allgemeinen in einer unter dem Druckflächenüberzug liegenden Schicht, können aber auch an der Blattrückseite angebracht sein. In einem solchen Fall kann der hydrophobe Überzug an der Rückseite des Blattes als koagulierbarer Überzug für die erfindungsgemässe Behandlung zur Verhinderung des Einrollens dienen, so dass für diesen Zweck kein zusätzlicher Überzug erforderlich ist.
Solche hydrophobe Überzüge bestehen meist vorzugsweise aus Kasein oder Mischungen von Kasein mit anderen Bestandteilen, so dass der Überzug eine ähnliche Wirkung hat wie der zuvor beschriebene Kaseinüberzug auf der Blattrückseite. Die beschriebene Behandlungsweise kann jedoch auch dann durchgeführt werden, wenn andere koagulierbare Kolloide den Hauptbestandteil des hydrophoben Überzuges bilden.
Es ist noch zu erwähnen, dass bei dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Druckblättern die Koagulierlösungen etwa zu gleicher Zeit den Blattoberflächen zugeführt werden, und dass besonders der Trockenvorgang nach dem Koagulieren gleichzeitig erfolgt. Obwohl man die übrigen Merkmale der Erfindung auch ohne eine solche gleichzeitige Behandlung anwenden kann, hat sich dieses Verfahren als überaus wichtig erwiesen, um mit Sicherheit eine Verhinderung des Einrollens auf einfachste und unkomplizierteste Weise zu bewirken, so dass hierin ein wichtiger Teil der Erfindung gesehen wird.
Während die in der vorangehenden Beschreibung besonders genannten Koaguliermittel vorzugsweise wasserlösliche Salze sind, können auch andere Stoffe mit der gewünschten Koagulierwirkung. in ähnlicher Weise verwendet werden. Als Beispiele solcher weiteren Koaguliermittel sind Aldehyde, wie z. B.
Formaldehyd oder Glyoxal, welche bei gewissen kolloidalen Stoffen eine Koagulierwirkung hervorrufen, zu nennen.