12. Fogra-Anwenderforum UV-Druck

Selbstverständlich war Nachhaltigkeit eines der dominierenden Themen des Anwenderforums UV-Druck. Vier Referenten teilten ihre Erfahrungen aus unterschiedlichen Blickwinkeln mit den Zuhörern, verbindendes Element dabei war die Einsparung von Energie und Kosten.

Nachhaltigkeit im UV-Druck: da geht noch was

Martin Zibold von Heidelberger Druckmaschinen zeigte auf, wie beim Drucken mit UV Energie eingespart werden kann. Neben dem Einfluss auf die Produktionskosten, wird auch ein Beitrag zur Nachhaltigkeit geleistet. Dabei können die Einstellungen bei bestehenden Maschinen vorgenommen werden oder auf neue Technologien gesetzt werden. Zibold betonte, dass eine Umstellung mit hohen Kosten verbunden sei und sich erst mittel- bis langfristig amortisiert.

Wie man durch Strahler-Optimierung den Energieverbrauch bei Druckmaschinen reduzieren kann, erklärte Dr. Gülara Krieger vom Fogra Forschungsinstitut. Grundvoraussetzung hierfür ist eine möglichst genaue Abstimmung von UV-Strahler und Druckfarbe. Die Einsparungen können dann durch Leistungsreduktion oder Anzahl der Strahler, in dem Fall die Endtrockner, realisiert werden. Dabei ist die Applikation des Druckprodukts entscheidend. Gegebenenfalls müssen weiterführende Untersuchungen wie Migrationstests durchgeführt werden.

Volker Selg von der Firma IST METZ stellte die Vorteile von Lichthärtung mittels LED-UV gegenüber der thermischen Trocknung vor. Diese wird bereits seit längerem erfolgreich eingesetzt. Dadurch kann die Anzahl der verwendbaren Substrate erweitert oder der Aufbau von Druckfarbe in nachgelagerten Prozessen vermieden werden. Weiterhin wird das Papier nicht übermäßig getrocknet und die Notwendigkeit der Silikonapplikation entfällt. Nicht zuletzt ist diese Technologie nicht direkt von Erdgas abhängig.

Auch im Bereich Blechdruck ist nachhaltiges Drucken möglich, wie Jan Museler von der hubergroup Deutschland berichtet. Der Umstieg von thermisch trocknenden Druckfarben hin zu UV-härtenden führt zu einer Kosten- und Zeiteinsparung in der Produktion. Dieser Trend zeigt sich auch im wachsenden Marktanteil der strahlenhärtenden Druckfarben.

Produktions- und Umweltsicherheit des UV-Druck

Die Sieben Referenten beleuchteten die Sicherheit des UV-Druck aus verschiedenen Perspektiven: Einerseits ging es in den Vorträgen um den Schutz von Mitarbeitern oder Endkunden, zum andern aber auch im Hinblick auf Produktions- und Umweltsicherheit.

So untersuchte der Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie das Gefährdungspotenzial von Verbrauchern von UV-gedruckten Magazinen. Kathrin Mohr berichtete von den Versuchen mit Zeitschriften, die mit UV-härtenden Farben gedruckt waren. Getestet wurden die verschiedene Stufen von kaum bis komplett ausgehärteter UV-Farbe. Dabei ergab die toxikologische Bewertung, dass eine orale und dermale Aufnahme durch die Probanden deutlich unter der Gefährdungsgrenze blieb.

Im Anschluss beschäftigte sich Beatrix Genest vom Sächsischen Institut für die Druckindustrie mit der Frage, wie man den Aushärtungsgrad von UV-Drucken kontrollieren kann. Dabei ging sie zunächst auf unterschiedliche physikalische (z. B. Kratztest, Gleitreibungsmessung) und chemische (z. B. Kaliumpermangananttest, Wischtest mit Lösemitteln) Verfahren ein. Anschließend stellte Genest die derzeit verlässlichste Methode, die Infrarot-Spektroskopie, mit all ihren Tücken vor. Sie gilt derzeit als die effektivste Methode.

Rezyklierbarkeit noch verbesserungsfähig

Sicherheit für den Kunden bedeutet auch, dass die Rezyklierbarkeit (Wiederverwertbarkeit) der im UV produzierten Produkte gegeben ist. Andreas Faul von der INGEDE berichtete von mehreren Forschungsprojekten unterschiedlicher Institute. Deren Erkenntnisse hätten maßgeblich dazu beigetragen, die Deinkbarkeit in den letzten Jahren deutlich zu verbessern. Hilfreich dabei das Wissen, dass bezüglich De-Inking die Strahlertypen LE am schlechtesten abzuschneiden. Um das Level der Rezyklierbarkeit auf das Niveau von konventionellen Druckprodukten zu heben, sei aber noch ein weiterer Entwicklungsbedarf vorhanden, wie Faul deutlich machte.

Dr. Uwe Bertholdt von der Fogra erklärte dem Plenum allgemein das Thema Normierung und konkret die ISO-Normen. Er unterstrich die sich daraus ergebenden Verbesserungen der Druckbedingungen. Auch wies er darauf hin, dass aktuell keine speziellen und spezifischen ISO-Normen für den UV-Druck existieren. Allerdings ist beispielsweise das Drucken gemäß der ISO 12647-2 im UV-Druck möglich und bereits gelebte Praxis.

Praxiserfahrungen mit UV-Druck

In konkreten Beispielen berichteten die Vortragenden aus ihrem jeweiligen Alltag: zum einen über die Herausforderungen von Farbumstellungen, zum anderen über den Einsatz von UV-Druck bei einer Heatset-Druckerei und schließlich auch, wie Maschinenhersteller bei Problemen mit der Aushärtung helfen.

Dabei stellt die Einstufung von Chemikalien, insbesondere Photoinitiatoren, Unternehmen vor besondere Herausforderungen. Dr.Joseph Adelsberger von der Schreiner Group zeigte den Einfluss auf eine mehrheitlich mit UV-härtenden Druckfarben arbeitende Druckerei. Durch die Umstellung der Farbformulierungen mussten eine Vielzahl der über 900 verschiedenen Farben, Funktionslacke und Druckhilfsmittel neu für Spezialanwendungen qualifiziert werden. Dieser Prozess dauert bis zu drei Jahre und steht im Gegensatz zu den oftmals viel kürzeren Fristen bei Verboten von Chemikalien.

Mit einer Energieeinsparung von 80 Prozent war die Erfahrung der Druckerei Kyburz bei der Umstellung von gasbetriebenen Heatset- zu LED-Trocknern sehr positiv. Die Umsetzung erfolgte in nur wenigen Schritten: So mussten neben den Trocknern die Farbwalzen und Farbpumpen umgerüstet und die Druckwerke für die UV-Technologie vorbereitet werden, berichtete Carsten Barlebo von der Firma AMS Spectral UV, die diese Umstellung begleiteten.

FT-IR Spektroskopie im Alltag des UV-Drucks

Mariann Thutewohl von Koenig & Bauer zeigte auf, wie die der Druckereien eingesetzt werden kann. Die Methode hilft bei der Neuinstallation und Prozesskontrolle, konkret bei der Inbetriebnahme oder der Reflektorenüberwachung. Prozesse können mit der Auswertung der Messergebnisse verbessert werden und zur Einsparung von Energie führen. Doch auch bei Reklamationen ist FT-IR Spektroskopie hilfreich, denn sie gibt Aufschluss über die Funktionalität des UV-Strahlers. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die Ergebnisse nicht für sich stehen, sondern ins Verhältnis gesetzt werden müssen.

Dr. Roland Perz vom Chemischen- und Veterinäruntersuchungsamt CVUA Stuttgart betrachtete UV aus Verbraucherschutzsicht. Besonderes Augenmerk legte er auf Lebensmittelkontaktmaterialien (FCM), die von Migration betroffen sind. So wurden beispielsweise bei Schafskäse in Folienverpackungen, Motivservietten und Fahrradtrinkflaschen Substanzen gefunden, die nicht in der Positivliste der Bedarfsgegenstände Verordnung (BedGgstV) erscheinen. Aber sein positives Fazit: Die Beanstandungsquote bei FCM bgzl. Druckfarbbestandteilen liegt unter 5 Prozent.

Um die Sicherheit von Strahlungsleistung zu gewährleisten, empfiehlt Jörg Hannig, Mitarbeiter bei Excelitas Technologies, die Messung im laufenden Betrieb. Hierdurch kommt es zu einer permanenten Prozessüberwachung (Verschmutzungen, Ausfälle oder Alterung werden erkannt), was Einschränkungen bei der Produktion reduziert. Auch kann Makulatur verhindert und die Qualität gesichert werden.

Wie wichtig die Sicherheit im Drucksaal ist, berichtete Dr. Axel Mayer von der Berufsgenossenschaft ETEM. Die Besonderheiten des UV-Drucks beziehen sich auf Haut- und Atemwegsgefährdungen durch UV-Farben und -Lacke, Strahlungsquellen, aber auch UV-Wasch und Reinigungsmittel. Dr. Mayer konstatiert, dass mittlerweile ein sehr hoher Standard in den Druckereien eingehalten wird. Dies werde für die Berufsgenossenschaft auch dadurch sichtbar, dass Hautkrankheiten und Arbeitsunfälle rückläufig sind.

Migrationsarmen Farben im UV-Druck

Zwei Vorträge beschäftigten sich mit migrationsarmen Farben im UV-Druck und regulatorischen Bestimmungen. Dabei ergänzten sie die Punkte, die bereits unter dem Stichwort Sicherheit in anderen Beiträgen dargelegt wurden.

Die Migration von UV-Druckfarben gilt es besonders bei Lebensmittelkontaktmaterialien (FCM) zu verringern. Dr. Jochen Schneider von Zeller+Gmelin erklärte anschaulich, auf welche Eckpunkte bei der Herstellung von FCM zu achten ist. Neben der Überwachung der UV-/LED-Strahler dürfen nur geeignete Substrate und Druckfarben verwendet werden. Weitere Faktoren im Umgang mit Lebensmittel-Kontaktmaterialien sie die kontinuierliche Schulung von Mitarbeitern und eine regelmäßig Untersuchung der Migration.

Klaus Blank erklärte in seinem „Regulatorischen Rundumschlag“ mit welchen Richtlinien Hersteller konfrontiert sind und wie sie diese Herausforderungen bewältigen können. Dabei reiche das Spektrum von verbauten Komponenten wie Batterien oder Ösenringen aus Messing bis zur Verpackung. Unter anderem besteht eine Registrierungspflicht der verwendeten Stoffe. Er empfahl, frühzeitig alle Daten zu sammeln und mit den Kunden und Lieferanten in engem Austausch zu stehen.

Die Beiträge gaben einen breiten und diversen Überblick über die UV-Technologie. In den Fragerunden wurden die sie noch tiefer diskutiert, – teilweise mit kontroversen Ansichten. Für viel Gesprächsstoff sorgte auch die Keynote von Dr. Ralph Dittmann von der WKS Druck Holding zum Thema „Carbon Footprint von Druckprodukten“. Mit eindrucksvollen Zahlen belegte er, dass Druckerzeugnisse im Allgemeinen und – aus aktuellem Grund, man denke an Rewe und Co. – Zeitungsbeilagen nur einen sehr niedrigen Carbon Footprint haben. Vielmehr postulierte er, dass der Verzicht auf Beilagen zu einer Vergrößerung des Fußabdrucks führen wird. Nicht nur zu diesem Thema tauschten sich die Teilnehmer in den Pausen und beim geselligen Abend aus. Neben den Gesprächen bot das UV-Symposium ausreichend Möglichkeiten, zum Netzwerken.