Einflüsse und Ursachen für reversible und irreversible Wölbung von Kopierpapier

Das Verhalten von Kopierpapier beim Bedrucken, wird vom Aufbau des Papiers und der Trocknung im Herstellungsprozess bestimmt. Eine gute Erklärung dafür, dass sich Kopierpapier im Druckprozess wölbt sind Zweiseitigkeiten in der Struktur. Eine Arbeit die sich schon intensiv mit der Wölbung aufgrund von Zweiseitigkeiten beschäftigt hat, ist jene von [Schuller, 2016]. In seiner Arbeit beschreibt er strukturelle Ursachen für die Wölbungsphänomene beim Vorgang des xerografischen Bedruckens. An den Punkt der Zweiseitigkeiten knüpft diese Arbeit an und untersucht weitere Ursachen die den Aufbau des Papiers bestimmen. Die Analyse von Prozessdaten aus drei Jahren zeigen, dass bei unterschiedlichsten Einstellungen der Papiermaschine das Wölbungsverhalten sehr ähnlich ist. Ein DIN A4 Blatt wölbt sich auf der untersuchten Maschine fast immer zur Siebseite nachdem beide Seiten bedruckt wurden. Die gesamte Untersuchung des Kopierprozesses legt nahe, dass strukturelle Mechanismen, nämlich die FO-Anisotropiezweiseitigkeit, für das Wölbungsverhalten verantwortlich sind. Die Papierstruktur, also die Art wie die Fasern im Papier verteilt sind, wird in der Siebpartie definiert. Ein wesentlicher Einfluss auf die Ausrichtung der Fasern ist der Stoffstrahl der auf das Langsieb trifft. Ein weiterer Einfluss wird in einer Siebschüttelung gefunden. TSO-Messungen zeigen das die Siebschüttelung die Orientierung der Fasern beeinflusst. Der TSO-Winkel folgt bei aktiver Siebschüttelung einem Sinusverlauf mit der Periodendauer der Siebschüttelung in Maschinenrichtung. Die Vergleichbarkeit der Faserorientierung die durch die Laminatspaltung bestimmt wurde und den Ergebnissen der TSO-Messung ist nicht gut. Die z-Profile der Anisotropie zeigen ein sehr ähnliches Aussehen für Papiere die mit Siebschüttelung produziert wurden. Die periodischeWiederholung des Einflusses der Siebschüttelung wird in den Profilen des Faserorientierungswinkels in z- Richtung beobachtet. Diese wiederholen ihr Aussehen innerhalb der Periodendauer der Siebschüttelung. Versuche bei denen die Proben Klimazyklen ausgesetzt werden, lösen im Papier enthaltene Trockenspannungen und führen zu Wölbung zur Siebseite hin. Es konnte damit gezeigt werden, dass erhebliche Trocknungsspannungen im Papier existieren. Das Auftreten dieses Effekts bei verschiedene Einstellungen der Papiermaschine erlaubt den Rückschluss, dass die unterschiedliche Trocknung der beiden Papierseiten (Bias) für diesen Effekt verantwortlich ist.