Der Druckfarbenhersteller Hubergroup präsentiert unter dem Markennamen „Gecko Platinum“ eine neue Farbserie, die sich in die Familie der Tief- und Flexodruck-Farbserie „Gecko“ einfügt. Über 100 Kunden aus der internationalen Druckindustrie für flexible Verpackungen informierten sich am 25. Oktober 2016 im westfälischen Lengerich über die Produkteigenschaften. Ergänzt wurde die Präsentation durch eine Druckvorführung beim Maschinenhersteller und Systemlieferanten für flexible Verpackungen, Windmöller & Hölscher.

Während die klassischen Gecko-Serien auf Nitrocellulose (NC) aufbauen, wird bei der neu entwickelten Druckfarbe Polyurethan (PU) als Bindemittel eingesetzt. Lutz Frischmann, Director Technology Management Liquid Inks bei der Hubergroup, erläutert die Verwendung des für diese anspruchsvolle Anwendung optimierten Rohstoffes PU: „Für Standardanwendungen wie die Verpackung von trockenen Füllgütern stehen etablierte Farbsysteme auf NC-Basis zur Verfügung. Diese kommen jedoch aufgrund der eingeschränkten Stabilität von Nitrocellulose bei hohen Tempeaturen für Sterilisation nicht in Frage. Bei solchen High-Performance-Kaschieranwendungen wurden bislang spezialisierte Farbserien auf PVC- oder PVB-Basis verwendet, die jedoch  im Flexodruck wie im Fall PVC nicht oder wie im Fall von PVB nur eingeschränkt verwendbar sind. Außerdem verlangen Markenartikler zunehmend nach chlorfreien Bindemitteln und fordern damit die etablierten PVC-Farbsysteme im Tiefdruck heraus. Umfangreiche applikationstechnische Versuche bestätigen bei Gecko Platinum hohe Verbundwerte mit verschiedenen lösungsmittelhaltigen und -freien Klebstoffsystemen im Standard- und im High-Performance-Bereich inklusive Sterilisation. Die Druckqualität ermöglicht den Einsatz im Flexodruck bis hin zum 60er-Raster und darüber hinaus.“

Dr. Giuseppe Gianetti, Director Product Management Liquid Inks bei Hubergroup, sprach beim Produktlaunch über die Marktchancen der neuen Produktentwicklung. „Verringerte Druckauflagen sind ein Schlüsselfaktor in Europa, und Sterilisation unterstützt dieses Konzept wegen der vielen Anwendungsbereiche sehr gut. Da nun Druckfarben bei Sterilisationsanwendungen zur Verfügung stehen, kann sich der Flexodruck auch in diesem Markt etablieren. Gecko Platinum Flexo eröffnet Flexodruckern neue – bislang dem Tiefdruck vorbehaltene – Marktchancen.“

Seit einigen Jahren werden in der Flexoformherstellung Flat Top Dots und feine Oberflächenstrukturen bei Vollton- und Rasterflächen eingesetzt. Vor allem die exakte Übertragung von Rasterpunkten auf die Druckform sowie die verbesserte Farbübertragung auf den Bedruckstoff werden als Vorteile genannt.

Doch konnten sich diese Vorteile in der Praxis bewähren und durchsetzen oder werden weiterhin individuelle Lösungen bevorzugt?

Dieser Artikel wurde verfasst von Dieter Finna

Flat Top Dots leisten einen Beitrag zur weiteren Standardisierung des Flexodrucks. Mit den unterschiedlichen Technologien am Markt zur Generierung von Flat Top Dots werden digitale Daten nahezu exakt auf das Plattenmaterial reproduziert, so dass annähernd eine 1:1-Tonwertübertragung auf die Druckform gegeben ist.

Das „ruhige Liegen“ von Vollton-flächen stellt für den Flexodruck eine grundsätzliche Herausforderung dar. Die Erreichung der vorgegebenen Farbdichten und die gleichzeitig deutliche Verringerung des Mottling-Effekts (Strukturen in gedruckten Volltonflächen), setzten Bedingungen bei der Hauptbelichtung von fotopolymeren Flexodruckplatten voraus, die eine standardisierte Fixierung von Mikrostrukturen auf Volltonflächen ermöglichen. Da der Sauerstoff ein störendes Element beim Belichtungsprozess feinster Strukturen ist, muss dieser während der Plattenbelichtung ausgeschlossen werden.

Warum ist der Sauerstoffausschluss so wichtig?

Alle Rasterpunkte, vor allem aber Rasterpunkte im Spitzlichtbereich, unterliegen bei digitalen Fotopolymerplatten während der Hauptbelichtung mit UV-A Röhren dem Einfluss von Sauerstoff, wenn diese unter dem Einfluss der Umgebungsluft erfolgt. Während der Belichtung wird die Ausbildung von Rasterpunkten an den Flankenwinkeln und der Oberfläche durch den nachströmenden Sauerstoff stark gehemmt. Das heißt, feine Rasterpunkte werden auf der Platte kleiner wiedergegeben, als im Datensatz vorgesehen.

Die Folge ist, Rasterpunkte werden an der Oberfläche rund und nicht randscharf wiedergegeben und damit nicht tonwertgenau auf die Druckform übertragen. Wie stark dabei der Verlust an Punktdurchmesser bei Round Top Dots ist, hängt von der Dauer der Hauptbelichtungszeit ab. Denn sie ist der bestimmende Faktor, der festlegt, wie lange der Rasterpunkt ungeschützt dem Einfluss von Sauerstoff ausgesetzt ist.

Abbildung 1 auf der linken Seite zeigt einen analogen Rasterpunkt, der aufgrund des Streulichts, das bei der Belichtung mit einem Negativfilm entsteht, leicht vergrößert auf der Platte wiedergegeben wird. In der Mitte ist ein Round Top Dot zu sehen, dessen druckende Oberfläche aufgrund des Sauerstoffeinflusses verkleinert ist. Auf der rechten Seite ist ein Rasterpunkt ohne Sauerstoffeinwirkung dargestellt. Er ist voll ausgebildet und wurde nahezu 1:1 auf der Platte mit einer flachen Oberfläche übertragen, dem sogenannten Flat Top Dot.

Flat Top Dots – Unterschiedliche Lösungen im Markt

Die Hersteller von Fotopolymer-Flexodruckplatten bieten unterschiedliche Lösungen an, um den Sauerstoff während der Hauptbelichtung zu eliminieren. Bei DuPont erfolgt die Flat Top Dot-Belichtung im Cyrel DigiFlow- und Cyrel DigiCorr-System durch modifizierte Belichter, indem man sie um eine Kammer erweitert. Zudem kann diese Kammer auch nachgerüstet werden.

In der geschlossenen Belichtungsanlage wird die Raumluft durch ein Gemisch aus hochkonzentriertem Stickstoff und einer kleinen, definierten Menge an Sauerstoff ersetzt. Bei der Hauptbelichtung können auch die Vorteile der Vollflächenrasterung zur Bildung von feinsten Strukturen auf der Plattenoberfläche eingesetzt werden. Die Hauptbelichtung unter kontrollierter Atmosphäre kann wahlweise zugeschaltet werden. Damit besteht die Möglichkeit, auf einem Belichter sowohl Flexodruckplatten mit Round Top Dots als auch Flat Top Dots herzustellen.

Flint Flexographic Products bietet mit dem nyloflex Next Exposure eine geräteseitige Lösung für eine präzise definierte Oberfläche der Flat Top Dots. Diese Belichtungstechnologie nutzt als Lichtquelle UVA-LEDs von hoher Intensität, um eine schnelle Vernetzung der fotopolymeren Oberfläche zu erreichen, bevor eine Sauerstoffinhibierung auftreten kann. Dies ermöglicht eine nahezu 1:1-Reproduktion der digitalen Daten auf der Druckplatte sowie die Darstellung von Flat Top Dots.

Bei dieser Technologie sind keine zusätzlichen Verbrauchsmaterialien oder Verarbeitungsschritte notwendig. Zudem kann sie problemlos in bestehende digitale Workflows integriert werden. Die intensive UV-Belichtung führt zu einer erheblich verbesserten Wiedergabe feinster Motivelemente und erlaubt die detailgetreue Abbildung hochaufgelöster Oberflächenraster.

MacDermid bietet unter dem Markennamen LUX eine Lösung an, bei der auf die digital bebilderte Flexodruckplatte eine Membrane laminiert wird. Die Membrane schützt die Fotopolymerschicht während der Hauptbelichtung vor dem negativen Einfluss des Sauerstoffs. Die Membrane ist als glatte und raue Variante erhältlich. Mit der aufgerauten Version kann vor der Hauptbelichtung zusätzlich eine Vollflächenstruktur aufgebracht werden. Das ist für all diejenigen Anwender interessant, die Oberflächenstrukturen nicht mit dem Imagesetter auf die Platte übertragen. Grundsätzlich ist das Laminieren aber ein zusätzlicher Arbeitsschritt, der immer die Gefahr von Staubeinschlüssen in sich birgt.

Ein wesentlicher Bestandteil dieser drei beschriebenen Verfahren ist die Bebilderung der digitalen LAMS-Platten, die sich vom Plattentyp her nicht zwingend von den bisher verwendeten unterscheiden, was für viele Anwender ein Vorteil dieser optional einsetzbaren Lösungen darstellt. Die Bebilderung der LAMS-Schicht sollte beim Wunsch nach einer fein strukturierten Oberfläche der druckenden Bereiche mit einem hochauflösenden System Flexo CTP und entsprechend optimierten Oberflächen-Rastergeometrien erfolgen.

Die Unterschiede in der Eignung der verschiedenen Raster sind zunächst durch eine entsprechend gefertigte Testform zu ermitteln, die auf den jeweiligen Anwendungsbereich, den Bedruckstoff und die relevanten Druckmaschinenparameter angepasst ist. Kodak ist mit seinem System Flexcel NX der Pionier auf dem Gebiet der Vollflächenrasterung und Flat Top Dots.

Zur Informationsübertragung wird zunächst die schwarze Maskenschicht auf der Polyesterfolie bebildert, die dann kalt auf die Rohplatte laminiert wird. Die Kalt-Lamination ist jedoch ein zusätzlicher Arbeitsschritt, bei dem die Gefahr von Staubeinschlüssen besteht. Durch die auflaminierte Polyesterfolie mit der bebilderten Maskenschicht sind die Rasterpunkte während der Hauptbelichtung vor Sauerstoffeinfluss geschützt. Gleichzeitig können mit der Maskenfolie auch mikrofeine Oberflächenstrukturen auf die Plattenoberfläche übertragen werden. In Abhängigkeit zur eingesetzten Rasterweite haben die Rasterpunkte unterhalb von etwa 3% keine Oberflächenstruktur (Digicap-Struktur) mehr. Die Funktion der Digicap-Strukturierung kann der Anwender wahlweise einsetzen.

Flat Top Dot-Technologie im Flexodruck

Der aktuelle Marktanteil von Flat Top Dots und Vollflächenrasterung an der gesamten Flexoformherstellung wird von den Plattenherstellern unterschiedlich bewertet. Doch dürfte der Anteil zwischen 15% und 30% liegen. Da überwiegend die gleichen Plattentypen sowohl für den konventionellen Workflow als auch für den Workflow mit Flat Top Dots zum Einsatz kommen, sind hier nur Schätzungen möglich. Darüber hinaus wird die Flat Top Dot-Technologie bisher überwiegend im hochqualitativen Flexodruck eingesetzt. Daraus ergibt sich eine Zurückhaltung, die bei über 2/3 des Marktes besteht.

Flat Top Dots und Oberflächenrasterung kommen dort zur Anwendung, wo Spitzenergebnisse verlangt werden und der Flexodruck im Wettbewerb mit dem Tief- und Offsetdruck steht. Doch daraus den Schluss zu ziehen, nur mit Flat Top Dots und Vollflächenrasterung seien Spitzenergebnisse zu erzielen, wird durch die Praxis widerlegt.

Individuelle Lösungen in der konventionellen digitalen Plattenherstellung schufen bereits einen hohen Qualitätsstandard, der es dem Flexodruck ermöglicht, unterschiedlichste und spezielle Anforderungen wie z.B.im Folien- und Wellpappendirektdruck, im Frontal- und Konterdruck oder beim Weißvordruck zu erfüllen. Der digitale Workflow mit Round Top Dots ist nach wie vor der industrielle Standard und der Einsatz von Stützkurven (Bump-Up-Kurven) zur Anhebung der Lichtertöne ist Routine.

Auf was muss man sich bei einem Flat Top Dot einstellen?

Bei der Belichtung der Flat Top Dot Rasterpunkte der digitalen Platten erfolgt keine Verkleinerung der Rasterpunkte mehr. Dies macht eine Zuwachskompensation im digitalen Datensatz zwingend erforderlich, um die Tonwerte auf der Druckform auf die richtige Größe zu reduzieren.

Um die richtige Kompensation zermitteln, sind Testreihen oder die Übernahme von Erfahrungswerten erforderlich. Im Spitzlichtbereich ist eine Anhebung der Tonwerte (Bump-Up) bei den digitalen Daten nicht mehr erforderlich, um feinste Rasterpunkte auf die Druckform zu fixieren. Sie werden 1:1 übertragen. Gegenüber Round Top Dot-Platten kann bei Flat Top Dot-Platten die Übertragung der Informationen auf die Druckplatte besser gemessen und kontrolliert werden. Bei ihnen lässt sich die Reproduzierbarkeit der Rasterpunkte leichter überprüfen.

Ein Flat Top Dot zeigt durch seine Struktur mit einer flachen Oberfläche und relativ steiler Flanke eine geringere Tonwertzunahme im Druck. Im Vergleich zu einem Round Top Dot reagiert er unempfindlicher auf höhere Beistelldrücke von Druckform oder Rasterwalze.

Deutliche Vorteile der Flat Top Dots zeigen sich im Wellpappen-Postprint durch eine in zahlreichen Vergleichstests belegte Reduzierung des Waschbretteffektes. Die Rasterflanken von Round Top Dots sind etwas steiler als die von Flat Top Dots. Doch unter Beistelldruck können sich Round Top Dots etwas verbiegen, was sich im Druck durch leicht elliptische Rasterpunkte bemerkbar macht. Das heißt, Round Top Dots verhalten sich bei größeren Druckauflagen instabiler. Flat Top Dots haben durch ihre flache Oberfläche eine höhere Auflagenstabilität.

Im Oktober.2016 fand die sechste „All in Print China“ in Shanghai statt. Mit 80.000 m² Ausstellungsfläche und 724 Ausstellern erzielte die Messe einen neuen Rekord in der 13-jährigen Geschichte der Messe. Die Veranstalter verzeichneten 76.818 nationale und internationale Besucher – das sind 24,2% mehr als 2014.

Besonderes Interesse der Besucher galt auch dem Flexodruck und die Druckweiterverarbeitung von Verpackungen. So hatte sich Taiyo Kikai für den Flexodruck gleich mit mehreren Partnern zusammengetan. Taiyo Kikai selbst stellte seine schmalbahnige Flexodruckmaschine STF-340unit-type für die Etikettenproduktion vor. Darüber hinaus wurden die Flexodruckmaschine ZJR-330 von Zhejiang Weigang sowie die Flexodruckmaschine und digitale Flexodruckmaschine der Serie P von United Printing als Vertretung von Mark Andy präsentiert. Kuen Yuh Machinery zeigte die kombinierte Flexo-/Tiefdruckmaschine für die Herstellung von Folien- und Zigarettenverpackungen.

Im Bereich Druck-Weiterverarbeitung war die komplette Stanzabfallbeseitigung das beherrschende Thema. Tianjin Masterwork Machinery präsentierte seine zweiteilige Stanzpresse MK21060FCSB mit kompletter Stanzabfallbeseitigung. Zudem führte das Unternehmen seinen ersten Allzweck-Stanzautomaten mit kompletter Abfallbeseitigung ein und zeigte die Stanz- und Heißprägemaschine MK520FC.

Bobst feierte die Markteinführung seines Stanzautomaten SP106 ER mit 100% Stanzabfallbeseitigung, die speziell für den chinesischen Markt entwickelt wurde und Kartons automatisch trennen kann. Eterna, ein Unternehmen der Bobst-Gruppe, zeigte drei Post-Print-Produkte. Shanghai Yoco führte seinen vollautomatischen Doppelfunktions-Stanzautomaten JY-106EB (sowohl für die Trennung fertiger Produkte als auch für Stanzabfallbeseitigung) vor.

In den zurückliegenden drei Jahren haben drei gewichtige Markttrends nicht nur Drucker und Verarbeiter, sondern auch die Hersteller von Flexodruckmaschinen vor scheinbar widersprüchliche Aufgaben gestellt: Verpackung muss zunehmend hochwertig anmuten, dabei kostengünstig und – vor dem Hintergrund eines überaus sensiblen Umweltbewusstseins – ressourcenschonend und energieeffizient produzierbar sein.

Nachfolgend wird das Konzept Low Energy Operation (LEO) beschrieben, das auf Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen eine hohe Energieeffizienz gewährleisten soll.

Klimabilanz und Kosten müssen stimmen

Von Seiten der Öffentlichkeit wie auch der Politik nimmt der Druck immer mehr zu, weil Verpackungen hauptsächlich als Abfallprodukte wahrgenommen werden, die es nach Möglichkeit zu vermeiden oder zumindest auf das Notwendigste zu beschränken gilt. Gesetze und Verordnungen auf nationaler wie europäischer Ebene werden in Zukunft wohl noch restriktiver ausfallen. Erfahren Sie mehr im eDossier “Kosteneinsparung durch ressourcenschonenden Verpackungsdruck.”

So erwägt die EU-Kommission ein Verbot von Einweg-Plastiktüten und bereits heute gilt in einigen Ländern ein generelles Verbot von Plastiktüten. Immerhin ist die Bedruckung von Plastiktüten ein wichtiger Geschäftszweig des Flexodrucks.

Auch Markenartikler und Handelsunternehmen sind diesem Druck ausgesetzt. Als Kunden von Flexodruckbetrieben achten sie immer mehr darauf, dass Verpackungen möglichst klimaneutral hergestellt werden (CO2-Fussabdruck). Für Verpackungsdrucker haben daher Aspekte wie ressourcenschonender Materialeinsatz sowie Reduzierung des Energieverbrauchs und Minimierung des CO2-Ausstosses mittlerweile hohe Bedeutung erlangt.

Darüber hinaus muss aber auch die Kostenstruktur so wirtschaftlich wie möglich sein. Den größten Einzelblock bilden hierbei die Energiekosten. Dieser Bereich ist von um so größerer Bedeutung, da in Deutschland aktuell europaweit die höchsten Preise für Energie zu zahlen sind. Ein Grund hierfür ist auch die EEG-Umlage, die zusätzlich zu den an sich schon hohen Energiepreisen zu entrichten ist.

Das LEO-Konzept für Flexodruckmaschinen

Vor dem oben beschriebenen Hintergrund entwickelte das Schweizer Unternehmen Bobst deshalb das LEO-Konzept für seine Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen, das zu Einsparungen beim Energieverbrauch und den damit verbundenen Kosten beitragen soll. Es besteht aus den nachfolgend genannten vier Elementen:

• Farbversorgungs- und Waschsystem (reduzierter Farb- und Lösemittelverbrauch)
• Effizientes Trocknungssystem
• Komplettüberwachung des Energieverbrauchs (DIN EN 16001/ISO 5001)
• Unterstützung des Bedieners bei der Auswahl der effektivsten Produktionsparameter

Elemente nachhaltigen Maschinendesigns

Alle Komponenten der Zentralzylinder-Flexodruckmaschinen von Bobst sind nach dem Standard ISO 14001 hergestellt und die Antriebsmotoren entsprechen der Energieeffizienzklasse IE2 (Hoher Wirkungsgrad) für Niederspannungs-Drehstrom-Asynchronmotoren. Verschaffen Sie sich einen tieferen Einblick, indem Sie das Dossier in unserem Shop downloaden.

Die Maschinen verfügen über modernste Schutzeinrichtungen und Schaltanlagen mit geringerem Energiebedarf und minimierter Energieaufnahme. Zur Verringerung der Makulaturrate sind sie mit Systemen zur Druckvoreinstellung und Kameratechnologie ausgerüstet.

Die Konzeption des Farbversorgungs- und Waschsystems ermöglicht den Betrieb mit reduziertem Verbrauch von Farben und Lösemitteln und auch das Trocknungssystem ist nach energiesparenden Gesichtspunkten konzipiert.

Die Überwachung des Energieverbrauchs geschieht auf der Grundlage des Standards nach DIN EN 16001/ISO 50001 und die steuerungstechnische Ausstattung unterstützt das Bedienpersonal bei der Auswahl optimal geeigneten Produktionsparameter.

Das LEO-Reinigungssystem für die Farbwerke

Das LEO-Autoclean-System sorgt für eine gleichmäßige Einfärbung über die gesamte Arbeitsbreite und anpassbare Waschzyklen erlauben die Reinigung bei reduziertem Verbrauch von Lösemitteln. Nach Angaben des Herstellers verringert sich der Verbrauch im Rahmen eines normalen Waschvorgangs von 13,5 l auf 9,5 l.

Zusätzlich steht auch ein „Grünes“ Waschprogramm zur Verfügung, womit sich der Lösemittelverbrauch noch weiter verringern lässt. Laden Sie sich das komplette eDossier „Kosteneinsparung durch ressourcenschonenden Verpackungsdruck“ direkt im Shop runter. 

230.000 Fachbesucher aus mehr als 160 Ländern wurden an den acht Tagen der K 2016 in den Messehallen begrüßt: Flexo+Tief-Druck hat die Messe-Highlights in einer Fotogalerie eingefangen.

Die außerordentlich gute Konjunktur des Wirtschaftszweiges und die positiven Zukunftsaussichten prägten die weltgrößte Messe für die Kunststoff- und Kautschukindustrie und sorgten für hervorragende Stimmung bei den 3285 Ausstellern der K 2016 in Düsseldorf. Die Unternehmen berichten von einer Fülle neuer Kundenkontakte, die in vielen Fällen schon während der acht Messetage zu Vertragsabschlüssen führten.

Die Ergebnisse der Besucherbefragung untermauern die Einschätzung der Aussteller, dass die Internationalität der Gäste noch einmal zugenommen habe: Rund 70% waren ausländischer Herkunft. Mehr als 40% aller ausländischen Besucher stammten aus Übersee. Der Anteil der Experten aus Asien stellte erwartungsgemäß die größte Gruppe unter den ausländischen Besuchern und ist noch einmal gestiegen: Knapp 30.000 Fachleute reisten aus Süd-, Ost und Zentralasien an. Gäste aus Indien waren dabei einmal mehr am stärksten vertreten, sehr deutlich zugenommen hat die Zahl der Besucher aus China, Südkorea und dem Iran.

Bei den Gästen aus den europäischen Nachbarländern dominierte mit über 10.000 Besuchern Italien, gefolgt von den Niederlanden (rund 9500), Frankreich (rund 6700), Belgien (rund 6300), Spanien und Polen (jeweils rund 5000). Spürbar zugenommen hat das Interesse aus der Türkei, Ungarn und Griechenland. Nahezu konstant ist der Anteil der Besucher aus den USA und Kanada mit rund 6% aller ausländischen Besucher geblieben.

Die nächste K in Düsseldorf findet vom 16. bis 23. Oktober 2019 statt.

Das Chemieunternehmen Oxea hat die Unterschiede verschiedener Lösungsmittelsysteme im Flexodruck genauer untersucht. Dafür hat das Unternehmen bei einem brasilianischen Partner auf einer Achtfarben-Flexodruckmaschine von KBA-Flexotecnica S.p.A. Vergleichsstudien zum Austausch von Ethyls durch Propyls durchgeführt. Die in der Druckerei bestimmte reguläre Druckgeschwindigkeit von 180 m/min konnte durch Austausch von Ethyls durch Propyls auf durchschnittlich 220 m/min erhöht werden – eine Produktivitätssteigerung von 22%.

Die Drucktests erfolgten auf Polyethylen-Folien nach den Normen NBR 5426 und NBR 5427 der Brasilianischen Vereinigung für Technische Standards ABNT: Ein auf den Lösungsmitteln
Ethanol/Ethylacetat-basiertes Druckverfahren (Ethyls) wurde durch ein n-Propanol-/ n-Propylacetat-basiertes Verfahren (Propyls) ersetzt.

Neben weiteren Vorteilen konnte durch den Einsatz von Propyls über den gesamten Studienzeitraum insgesamt 27% Lösungsmittel eingespart werden: Anstelle von 4,18 ml Ethyls pro bedrucktem
Meter wurden nur 3,04 ml Propyls verbraucht.

Erfahren Sie mehr im eDossier “Wirtschaftlicher und besser drucken mit Propyls”.

Die Interpack gilt als die weltweit größte Fachmesse für die Packmittel- und Abpackbranche. Die gute Konstitution der globalen Verpackungsindustrie sowie mangelnde Messealternativen bescherten der Interpack 2014 einen Ausstellerzuwachs vor allem aus dem Verpackungsdruck. Wir haben einige Aussteller besucht und konnten dabei viele spannende Eindrücke gewinnen.

Die Interpack 2014 fand vom 7. bis 14. Mai 2014 statt. Sie war von einer herausragenden Stimmung unter den rund 2700 Ausstellern wie auch den 175.000 Besuchern in den 19 Hallen des ausgebuchten Düsseldorfer Messegeländes geprägt. Das hatte sich schon früh im Verlauf der weltweit bedeutendsten Messe der Verpackungsbranche und der verwandten Prozessindustrie angedeutet. Die Aussteller der Interpack 2014 berichteten von zahlreichen hochrangigen Besuchern aus allen Teilen der Welt. Interesse, fachliche Kompetenz der Besucher und Investitionsbereitschaft seien dieses Mal noch einmal deutlich höher gewesen als zur schon hervorragenden Vorveranstaltung 2011, schreibt die Messe Düsseldorf in ihrer Abschlussmeldung. Erfahren Sie mehr im eDossier “Lockruf der Verpackungen”.

Der Flexo+Tief-Druck- Redaktion wurde von der Mehrzahl der besuchten Unternehmen aus der Verpackungsdruckbranche eine sehr gute Qualität der Kontakte berichtet. Auf der Messe hat es für manche Aussteller konkrete Abschlüsse gegeben.

Digitaldruckmaschine kommt Ende 2014

Für Bobst war es die erste Teilnahme an der Interpack, und es war eine überaus erfolgreiche. „Wir konnten Projekte zum Abschluss bringen, neue anbahnen, bestehende Kontakte pflegen und neue knüpfen“, so das Resümee von Eric Pavone, bei Bobst Business Director des Geschäftsbereichs Web-fed. Und er nennt die Gründe für das große Interesse an den Produkten von Bobst: „Wir arbeiten nicht nur an der weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit unserer Lösungen für die entwickelten Verpackungsmärkte, sondern ebenso nachdrücklich am Ausbau unseres Angebots für die aufstrebenden Märkte.“

Die permanenten Optimierungen in allen Bereichen der Herstellung flexibler Verpackungen über alle Produktlinien des Geschäftsbereichs Web-fed und alle geografischen Marktzonen hinweg spiegeln sich in den Geschäftsergebnissen des Jahres 2013 wider: +8,9 % im Vergleich zu dem ohnehin schon ausgezeichneten Ergebnis des Jahres 2012. Nach Aussage von Bobst soll Ende 2014 eine Digitaldruckmaschine für die Bedruckung von Wellpappenbögen auf den Markt kommen, die industriellen Maßstäben genügt. Mit „industriellen Maßstäben“ ist insbesondere gemeint, dass die Digitaldruckmaschine mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min produzieren soll. Verschaffen Sie sich einen tieferen Einblick, indem Sie das Dossier in unserem Shop downloaden.

Frontalangriff auf die etablierten Verfahren

Die Zeiten als der Digitaldruck im Etiketten- und Verpackungsdruck nur als Ergänzungsverfahren zu den etablierten Druckverfahren oder als bessere Proofanlage fungierte, sind endgültig vorbei. Seit Jahren gehört HP Indigo zu den führenden Maschinenanbietern in der Etikettenherstellung. Diesen Erfolg möchte das Israelische Unternehmen selbstverständlich auch auf den Verpackungsbereich übertragen. Hier spielen die Markttrends nach immer kleineren Auflagengrößen, Personalisierung oder Just-in-time-Fertigung dem Digitaldruck in die Hände. Mit den Digitaldruckmaschinen HP 20000 (Folien), HP 30000 (Faltschachteln) und HP Scitex 10000 (Wellpappe) deckt HP Indigo nun die gesamte Palette des Verpackungsdrucks ab.

Besonderes Interesse beim Fachpublikum fand die neue Digitaldruckmaschine HP 20000 mit einer Arbeitsbreite von 762 mm, die vor allem für die Bedruckung flexibler Verpackungssubstrate ausgelegt ist. Doch bei der Investition in eine solche Digitaldruckmaschine sind Vorteile und Schwächen genau gegeneinander abzuwägen. Unter anderem sind die teuren Digitaldruckfarben, die sehr geringe Produktionsgeschwindigkeit, der Weißauftrag bzw. die Weißdeckung oder das Kaschieren von im Digitaldruck hergestellten Verpackungsfolien noch Schwachpunkte. Um diese Probleme in den Griff zu bekommen, arbeitet HP Indigo auch mit etablierten Maschinenherstellern zusammen. Laden Sie sich das komplette eDossier “Lockruf der Verpackungen” direkt im Shop runter.

Im Verpackungsdruck stellen statische Aufladungen auf Folienmaterialien (z.B. PE, PET, BOPP, OPP) ein zunehmendes Problem dar, aus denen sich neue Anforderungen ergeben. Ursachen für hohe statische Aufladungen sind oft fehlendes Qualitätsbewusstsein beim Lieferanten und Materialeinkauf. Nicht selten werden 150-350 KV beim Rollenmaterial am Abwickler von Druck- und Kaschiermaschine oder am Rollenschneider gemessen.

Aber auch hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten im Druck- und Convertingprozess tragen zu hohen statischen Aufladungen bei. Kunden von Verpackungsdruckern sind zunehmend sensibilisiert und geben geringe Grenzwerte für statische Aufladungen vor, um einen reibungslosen Produktionsprozess zu gewährleisten.

Doch wann und wie werden statische Ladungen bemerkt?

Wenn Blitze über die Substratrolle fahren? Lautes Knistern, der den Operator davon abhält den Rollenwechsel vorzunehmen? Oder wenn Materialzerstörungen oder Durchschläge registriert werden? Für den Maschinenbediener kann es dennoch sehr unangenehm werden, wenn keines der erwähnten Anzeichen auf statische Ladungen hindeutet. Doch meistens ist es zu diesem Zeitpunkt schon zu spät, um erfolgreich Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

Besonders beim Auftreten von störenden statischen Ladungen glauben viele, dieses Problem durch den Einbau eines Entladestabes am Rollenschneider lösen zu können. Jedoch kann in diesem Produktionsstadium nicht mehr viel bewirkt werden, da sich die Folie bereits in der Tiefenstruktur statisch verändert hat.

Oftmals bringen einfache Entladestäbe nicht die gewünschten Ergebnisse und können lediglich einen geringen Teil der statischen Ladung von der Oberfläche des Folienmaterials entfernen. Eine Messung mit einem elektrostatischen Feldstärke-Messgerät mag zunächst beruhigende niedrige KV-Werte nach der Entladung anzeigen, jedoch können hohe statische Ladungen noch nach Stunden wieder zum Vorschein kommen.

Was ist also zu tun, wenn nach einer halben Stunde wieder hohe KV- Werte von bis zu 100 KV (100.000 Volt) an der ruhenden Folienrolle gemessen werden? Im Convertingprozess sind Vorkehrungen zu treffen, die das Entstehen statischer Ladungen verhindern oder am Entstehungsort entfernen.

Welchen Lösungsbeitrag leistet eine moderne ESA-Technologie?

Betrachtet man sich den Einsatz einer ESA-Anlage auf Verpackungstiefdruckmaschinen, so ist deren Nutzen bei saugenden Bedruckstoffen unstrittig. Bei Kunststoff-Folien gehen die Meinungen auseinander. Dieses mag mit den schlechten Erfahrungen der Maschinenbediener zu tun haben, die oftmals beim Einsatz von ESA auf Folien gemacht wurden.

Sobald Kunststoffmaterialien in Bewegung geraten, können sie aufgrund ihrer molekularen Struktur statische Ladungen erzeugen und halten. Diese Eigenschaften wirken sich auf Sicherheit und den ESA–Effekt aus. Beides reduziert sich erheblich und kann zu negativen Randerscheinungen führen.

Ohne aktive Maßnahmen zur Entladung laden sich Folienbereiche sehr stark auf, die sich durch Funken entladen können. Es kann von Glück gesprochen werden, wenn die Funken aus der Entladung nicht in Richtung Tiefdruckzylinder oder in der Ex-Zone entstehen (zündfähige Atmosphäre).

Um eine optimale Druckqualität im Tiefdruck zu erzielen, wird der Presseur kontrolliert mit einer Gleichspannung beladen, wodurch im Druckspalt (NIP) ein elektrisches Feld zum geerdeten Tiefdruckylinder erzeugt wird. Aus dem elektrischen Feld resultiert nach dem Coulombschen Gesetz eine Kraft, die auf die Farbe in den Näpfchen des Zylinders wirkt, sodass die Farbe einen Kontakt mit dem Substrat eingeht.

Aufgrund der Kapillarwirkung wird das Näpfchen vollständig und kontrolliert entleert. Je nach Anwendung im Verpackungstiefdruck werden im NIP elektrische Spannungen von 300 bis 1600V DC zur vollständigen Näpfchenentleerung benötigt.

Wird das elektrische Feld durch statische Ladungen in der Folie gestört, beeinträchtigt dies den ESA–Effekt, sodass die erforderliche Kraft zur Näpfchenentleerung im NIP fehlt. Darüber hinaus können unkontrollierte Ladungen das Ausdruckverhalten über die gesamte Druckbreite negativ beeinflussen. Empirische Versuche mit ESA-Systemen an Verpackungstiefdruckmaschinen bewiesen, dass der ESA-Effekt vor allem in den letzten Druckwerken drastisch nachließ. Dieses Phänomen trat auch dann auf, wenn eine aktive Entladung im Einlauf und Auslauf eines Druckwerks vorhanden war.

Das ESA-System von Enulec mit kapazitätsfreien Hochspannungsgeneratoren und einer höher frequenten Spannungsüberlagerung verhindert speziell bei Folien diese negativen Effekte und wirkt ladungsreduzierend.

Warum kann es zu Störungen des elektrischen Feldes trotz Entladung kommen?

Die Ursache für statische Ladungen ist nicht immer dort zu suchen, wo sie auch messbar ist. Veränderungen der Molekularstruktur der Folie können hierfür ursächlich sein. Aktive Entladeelektroden sind nicht immer in der Lage, die Ladungen auf der Folie komplett zu rekombinieren. Denn statische Ladungen können sich nach außen als Ladungsdoppelschichten „verstecken“.

Es ist also schwer nachweisbar, was genau das Auftreten statischer Ladungen im Druckspalt und somit die Verringerung des ESA–Effekts letztlich verursacht. Das Enulec-ESA-System wirkt Ladungsdoppelschichten entgegen und verhindert eine Abnahme des ESA-Effekts, auch bei schwierigen Druckbedingungen und unterschiedlichen Folienarten.

Durch die kapazitätsfreie Hochspannungserzeugung von Enulec im Zusammenwirken mit den Presseuren werden in einer Tiefdruckmaschine optimale Druckergebnisse erzielt und Makulaturquote sowie Rüstzeiten deutlich reduziert.

Darüber hinaus werden unerwünschte Ladungsdoppelschichten mit dieser Technologie aufgebrochen und störende statische Ladungen beseitigt.

Damit wird das Bedrucken von Kunststoff-Folien durch das Enulec-ESA-System deutlich sicherer, da sich hohe eingeschlossene Ladungen nicht mehr unkontrolliert entladen können. Im Vergleich zu herkömmlichen ESA Systemen „neutralisiert“ das System Ladungen und reduziert deutlich eingeschlossene Ladungen im Foliensubstrat.

Auf zwei baugleiche Tiefdruckmaschinen wurde mit Hilfe unterschiedlicher ESA-Systeme die gleiche PET-Folie bedruckt  Dieses Material wurde mit Korona vorbehandelt und es wurden die statischen Ladungen nach jeder Presseurbeladung im Auslauf des Druckwerkes gemessen.

Nach der Korona-Vorbehandlung ist auf beiden Maschinen zunächst eine hohe statische Aufladung der PET-Folie gemessen worden. Die anschließende gemessene statische Ladung an der mit Enulec-ESA ausgerüsteten Maschine fiel viel niedriger aus, als an der Vergleichsmaschine. Das ESA-System hält die statischen Ladungen stabil in einem sicheren Bereich.

Welchen Stellenwert hat die ESA für die Entladung im gesamten Convertingprozess?

Oft sind es nicht weitere Entladungsmaßnahmen am Rollenschneider, welche die Ladungen auf dem Wickel auf ein Minimum reduzieren, sondern der richtige Einsatz des Enulec ESA-Systems auf der Tiefdruckmaschine, dem vorgelagerten Prozess-Schritt. Denn Ladungen sind dort zu vermeiden oder zu entfernen, wo sie entstehen.

Der Wickelprozess ist bei Folien ein regelrechter Ladungsgenerator. An jedem Ab- und Aufwickler sind daher wirksame Entladungsmaßnahmen zu treffen, die Aufladungen verhindern. Elektroden mit geringer Leistung und Reichweite dienen mehr der Beruhigung der Mitarbeiter als der effektiven Bekämpfung von statischen Ladungen am Wickel.

Die Entladungselektrode ESTDC-LDS von Enulec strahlt direkt in den Wickelspalt. Dabei beseitigt das System kontrolliert auf beiden Seiten des Materials sowohl die positiven als auch negative Ladungen  uf beiden Seiten des Substrats. Eventuell vorhandene sogenannte Ladungsdoppelschichten werden gezielt aufgebrochen.

Die European Rotogravure Association (ERA) veranstaltet das Seminar „Tiefdruck zum Anfassen“ vom 1. bis 3. März 2017 an der Hochschule der Medien Stuttgart. Bei dem Kurs handelt es sich um eine Einführung in die Tiefdruckformherstellung und den Tiefdruck. Auf flexotiefdruck.de können Sie sich das Anmeldeformular runterladen. Die Teilnehmerzahl ist auf 10 beschränkt.

Laden Sie sich jetzt das Anmeldeformular zum Kurs runter und melden Sie sich bis spätestens 1. Februar 2017 an.

Das Seminar behandelt die folgenden Themengebiete:

• Galvanik
• Aufkupferung von Tiefdruckzylindern
• Oberflächenbearbeitung
• Erstellung eines Layouts
• Elektromechanische Gravur der Tiefdruckform
• Druck auf verschiedenen Papieren mit unterschiedlichen Farbrezepturen

Neben der elektromechanischen Gravur werden auch die Prozessabläufe anderer moderner Formherstellungsverfahren erläutert.

Die Arbeitsschritte werden an den Geräten und Maschinen im Tiefdruck-Formherstellungslabor und im Tiefdruck praktisch erprobt. Ein mit den Kursteilnehmern für die Gravur vorbereiteter Zylinder wird mit einem im Kurs erstellten Layout elektromechanisch graviert, gedruckt und zur Qualitätssicherung mit der entsprechenden Messtechnik begleitet.

Der Kurs ist primär abgestimmt auf Mitarbeiter von Tiefdruckereien, Zylinderherstellern und Reproanstalten, Papier-, Substrat- und Farbhersteller sowie Quereinsteiger. Er richtet sich nicht primär an das technisch versierte Personal von Tiefdruckereien.

Nach rund drei Jahren Bauzeit konnte der Klebebandhersteller Lohmann an seinem Stammsitz in Neuwied die erfolgreiche Fertigstellung des neuen Technologiezentrums (TEC-Center) feiern. Das Projekt TEC-Center wurde am 8. April 2014 mit dem ersten Spatenstich offiziell aus der Taufe gehoben.

Hauptziel dieser Großinvestition war es, alle technischen Funktionen unter einem Dach zu vereinen und die Aktivitäten der Klebeexperten auf vielfältige Weise zu demonstrieren. Dabei steht eine Architektur im Vordergrund, die die Aktivitäten von Lohmann widerspiegeln sollen. Wie gekonnt dies umgesetzt wurde, zeigt sich vor allem im Eingangsbereich des neuen Gebäudes. Dieser entspricht den einzelnen Lagen eines Klebebandes, die wie ein Fächer aus dem Gebäude herausragen und nachts in den Lohmann Farben angestrahlt werden.  Insgesamt betrugen die Investitionskosten für des TEC-Centers EUR 13 Mio.

Die Fläche des neuen Gebäude beträgt 1200 m², die des renovierten Teils 4500 m². Das Gebäude soll Lohmanns Kompetenz in der Herstellung und Anwendung von Klebelösungen unterstreichen. Dies beinhaltet die Produktentwicklung mit dem neuen Product Design Lab, das Technikum, die Anwendungstechnik (Application Design Lab), die Prozesstechnologie und das zentrale Prüflabor. In dem Gebäude arbeiten 110 Mitarbeiter, am Standort Neuwied 450 und weltweit 1700 Mitarbeiter. Für das Jahr 2016 strebt Lohmann einen Umsatz von EUR 282 Mio. an. 8% des Umsatzes investiert der Klebebandhersteller in Forschung und Entwicklung und 5% der Belegschaft sind in diesem Bereich tätig.

Sorgen für eine positive Arbeitsatmosphäre, die neuen Büros im Technologiezentrum

Das Klebebandgeschäft ist aufgeteilt in den fünf Marktsegmenten Graphics (Flexo-Klicheeklebebänder), Consumer Goods, Automtive, Medical und Gebäude. Die einzelnen Segemente tragen annähernd zu gleichen Teilen zum Umsatz bei (jeweils 20%). Obwohl weltweit mit 33 Standorten vertreten, sieht sich Lohmann noch nicht als ein globales Unternehmen. Doch aktuell verzeichnet Lohmann in China ein starkes Wachstum und in Thailand wurde eine neuer Standort eröffnet. Zudem möchte man auf dem nordamerikanischen Markt, im Mittleren Osten sowie im asiatisch-pazifischen Raum weiter wachsen. Um die Internationalisierung sowie den Wachstumskurs weiter voranzutreiben, stellte Lohmann dieses Jahr rund 100 neue Personen ein.

Im Technikum, dem Ort für Klebstoffherstellung und Beschichtung im kleinen Maßstab, gibt es eine neue multifunktionale Beschichtungsanlage von Kroenert, die sogenannte High Performance Coating Line (HPCL). Die HPCL ist das Herzstück des TEC Centers und in der Lage, alle von Rolle zu Rolle verarbeitbaren Materialien mit schmalen Bahnbreiten zu beschichten. Darüber hinaus ist sie für Vorserienproduktionen geeignet und, für ganz besondere Anforderungen, das Ganze auch noch unter Reinraumbedingungen. Die neue Maschine ist 22 Meter lang, acht Meter hoch und zwei Meter breit. Die Anlage stehen zur Beschichtung fünf unterschiedliche Auftragsverfahren zur Verfügung (u.a. Tiefdruck, Siebdruck, Düsensystem, 2-Walzen-System).

Die neue Beschichtungsanlage in der auch der Tiefdruck zum Einsatz kommt

Ein Aspekt der nicht vernachlässigt werden darf, sind die hochmodernen Büro- Arbeitsplätze, die hier entstanden sind. In den neuen Arbeitswelten des TEC-Centers steht vor allem das offene und vernetzte Arbeiten im Vordergrund. Konkret bedeutet das, dass dem offenen Raumkonzept geschuldet, jeder dort arbeiten kann, wo er oder sie sich wohlfühlt. Dadurch kann sich der Teamgeist besser entfalten und eine offene Kommunikation wird gefördert. Kurze Wege, mehr Austausch und ein geschmeidiger Workflow wurden hier geschaffen. Zudem wird das TEC-Center bereits seit einigen Monaten als repräsentatives Empfangs- und Konferenzzentrum für Kunden und Besucher genutzt. So finden dort u.a. Hausmessen, Symposien oder Tagungen statt. Dies soll in Zukunft noch weiter ausgebaut werden.

Alarmiert durch Migration von Farbbestandteilen auf Füllgütern in bedruckten Lebensmittelverpackungen gab das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) eine Studie in Auftrag, diesen Sachverhalt näher zu analysieren und die Notwendigkeit gesetzlichen Handlungsbedarfs festzustellen.

Die damit verbundene Listung zulässiger Stoffe könnte für den Verpackungsdruck nicht nur zu erheblichen Problemen und finanziellen Belastungen führen, sondern auch zu einer Einschränkung der verfügbaren Bestandteile für die Farbherstellung.

Bedruckte Verpackungen sind allgegenwärtiger und unverzichtbarer Bestandteil unseres täglichen Lebens. Neben ihrer Funktion als Werbe- und Informationsträger dienen sie vorrangig als Schutzhülle für das jeweilige Füllgut. Besonders bedruckte Verpackungen für Lebensmittel müssen exzellente Barriereeigenschaften gegenüber äußeren Einflüssen aufweisen, um die Integrität und Haltbarkeit des Füllgutes dauerhaft sicherzustellen. Erfahren Sie mehr im eDossier “Geht dem Verpackungsdruck die Farbe aus?”.

Dennoch ist bei bedruckten Verpackungen ein Übergang von Substanzen aus dem Druckfarben- und Lackfilm auf das Lebensmittel nicht grundsätzlich auszuschließen. Da ein solcher Stofftransfer in der EU gesetzlich nicht im Detail für bedruckte Verpackungen geregelt ist, hat der Gesetzgeber in der Bundesrepublik Deutschland die 21. Verordnung zur Änderung der Bedarfsgegenständeverordnung initiiert.

Farbstoffmigration und gesetzlicher Handlungsbedarf

Die Gewährleistung der Reinheit und Sicherheit von Lebensmitteln ist eine zentrale Aufgabe des Verbraucherschutzes in Europa. Dabei kommt der bedruckten Verpackung mit ihrer Vielzahl an unterschiedlichen Materialien und Formen fundamentale Bedeutung zu, weil sie das Lebensmittel vor dem Eindringen nicht bestimmungsgemäßer Stoffe schützen soll.

Bedruckte Lebensmittelverpackungen sind jedoch nicht inert, sodass ein Übertritt von niedermolekularen Substanzen sowohl aus dem Verpackungsmaterial als auch aus der Bedruckung auf das Lebensmittel durch Migration nicht prinzipiell auszuschließen ist. Neben den als Verpackungsmaterial eingesetzten Substraten sowie den Druckfarben und Lacken gibt es allerdings noch weitere Migrationsquellen im Druckprozess, die zu einer Kontamination von Lebensmitteln führen können.

Der Nachweis von Druckfarben- und Lackbestandteilen wie Weichmachern, primären aromatischen Aminen, Gleitmitteln oder Fotoinitiatoren in Lebensmitteln ist hinreichend dokumentiert und hat mittlerweile die Aufmerksamkeit einer breiten Öffentlichkeit erlangt. Um die möglichen Gesundheitsrisiken für Konsumenten auf ein Mindestmaß zu reduzieren, sind in Europa diverse Gesetzesrichtlinien in Kraft, die die Migration im Lebensmittelverpackungsdruck reguliert. Verschaffen Sie sich einen tieferen Einblick, indem Sie das Dossier in unserem Shop downloaden.

In der EU-Verordnung Nr. 1935/2004 werden die grundlegenden Anforderungen an bedruckte Verpackungsmaterialien für den direkten und indirekten Lebensmittelkontakt beschrieben, die sicherstellen sollen, dass keine Bestandteile an Lebensmittel in Mengen abgegeben werden, die die menschliche Gesundheit gefährden, das Lebensmittel unvertretbar verändern oder dessen organoleptische Eigenschaften beeinträchtigen.

Die EU-Verordnung Nr. 2023/2006 definiert Leitlinien für die gute Herstellungspraxis von bedruckten Verpackungsmaterialien im indirekten Lebensmittelkontakt, die  Qualitätssicherungssysteme, Qualitätskontrollsysteme und Datendokumentationspflichten  umfassen. Beiden EU-Verordnungen ist gemein, dass ein konkreter Maßnahmenkatalog mit substanzspezifischen Vorgaben zum praxisgerechten Umgang mit Druckfarben und Lacken fehlt.

Die EU-Verordnung Nr. 10/2011, auch als Plastics Implementation Measure (PIM) bekannt, gibt dagegen dem Anwender einen detaillierten Leitfaden an die Hand, mit einer Positivliste von Substanzen in Anhang 1, die zur Herstellung von Verpackungsmaterialien aus Kunststoff im direkten und indirekten Lebensmittelkontakt verwendet werden dürfen.

Für die in dieser Positivliste aufgeführten Substanzen sind entweder spezifische Migrationsgrenzwerte, sogenannte SMLWerte, oder aber bei deren Fehlen ein allgemeiner spezifischer Migrationsgrenzwert von 60 mg/kg Lebensmittel festgeschrieben. Diese Verordnung ist aber nur bedingt auf Druckfarben und Lacke anwendbar, da sie auf Verpackungsmaterialien aus Kunststoff abzielt und nicht auf Rohstoffe zu ihrer Bedruckung. Laden Sie sich das komplette eDossier “Geht dem Verpackungsdruck die Farbe aus?” direkt im Shop runter.

Mit der wasserbasierenden Farbserie Euro-Contact des Luxemburger Druckfarbenherstellers Doneck Network sind Farben in Kombination mit einem Überdrucklack aus für den direkten Lebensmittelkontakt geeignet. Dies soll dem Industriebereich Lebensmittelverpackungen ganz neue Dimensionen eröffnen.

Das Doneck Network stuft diese Produktanwendung in seinem Produktsicherheitsmanagement als besonders sensibel ein und stellt die lebensmittelrechtliche Unbedenklichkeit durch ein unabhängiges, akkreditiertes Labor sicher. Die Laborteams von Doneck Network haben Entwicklungsarbeit betrieben und eine Farbserie entwickelt, welche von der ISEGA getestet und zertifiziert wurde. Zum Einsatz kommen diese Farben bei der Bedruckung von Kartonagen im Post-Print auf gestrichenen, ungestrichenen und geglätteten Papieren sowie im Pre-Print auf ungestrichenen Papieren. Mit dieser Druckfarbenserie können beispielsweise Obst- und Gemüsesteigen, Pizzakartons oder Tortenuntersetzer bedruckt werden.

Vor eine noch größere Herausforderung stellte die Druckfarbenentwickler des Doneck Network die Anwendung Druckfarben für Muffinförmchen. Da die Förmchen aus Papier zusammen mit dem Lebensmittel im Ofen für geraume Zeit bis zu einer Temperatur von 220°C erhitzt werden, stellt sich das Thema der Migration unter diesen verschärften Bedingungen noch einmal neu. Selbst bei derartig hohen Temperaturen dürfte kein Übergang von Farbsubstanzen auf das Lebensmittel nachweisbar sein bzw. mussten die gesetzlichen vorgegebenen SML´s (Spezifischen Migrations Limits) eingehalten werden. Außerdem musste eine besondere Auswahl von Rohstoffen dahingehend evaluiert werden, dass sich bei derartig hohen Temperaturen keine gesundheitsschädlichen Stoffe abspalten können. Das vorliegende ISEGA-Zertikat bestätigt die Unbedenklichkeit der Farbserie Euro-Food WSG für die Bedruckung von Muffinförmchen.

Ein vollkommen anders gelagerter, aber nicht minder wichtiger Markttrend ist die Forderung nach der Kompostierbarkeit von bedruckten Verpackungen. Hier rückt neben den übrigen Verpackungskomponenten auch die verwendete Druckfarbe in den Fokus. Das Doneck Network hat in Testreihen mittels unabhängigen Sachverständigen feststellen lassen, dass bei entsprechender Pigmentauswahl mehrere Farbserien für unterschiedliche Anwendungen als kompostierbar gemäß EN 13432 anzusehen sind und mit den Konformitätszeichen „OK Compost“ und „OK Compost Home“ gekennzeichnet werden können. Kontrolliert wurden die Farbserien mit Tests aller Komponenten auf ihren jeweiligen Schwermetallgehalt und ihre Ökotoxizität. Das ist der Nachweis für keinerlei Behinderung beim Pflanzenwachstum durch 20 Tage Kresse- und Sommerweizenanbau-Tests.

Für Lebensmittelverpackungen aus Papier wurde die wasserbasierte Farbserie Euro Food entsprechend weiterentwickelt. Diese Farbe für Beutel- und Einwickelpapiere erfüllt zudem die Norm der Ausblutechtheit nach EN 646 und ist geruchsneutral sowie migrationsarm. Die Druckfarbenserie Euro Film wurde für die folienverarbeitende Industrie entwickelt. Sie soll sich durch gute Verdruckbarkeit und gute Haftung bzw. Beständigkeit auf PE/PP auszeichnen. Die Druckfarbenserie Euro Nap wurde für Servietten- und Tischdeckenanwendungen entwickelt. Ob Tissue-Materialien, wie Papierservietten, Taschentücher, Toilettenpapier oder Airlaids, diese Druckfarbe ist geruchsneutral und sorgt für ein gutes Druckergebnis auf saugenden Substraten.

Im Jahr 2020 soll der weltweite Verbrauch von Standodenbeuteln bei 235 Millionen Stück liegen. Im Jahr 2005 lag der Verbrauch noch bei 50 Millionen Einheiten. Mit diesen eindrücklichen Zahl beschrieb Jörg Schönwald vom Beratungsunternehmen Schönwald Consulting das Wachstum der Standbeutelindustrie bei seinem Vortag auf der fünften Europäischen Standbeutel-Konferenz.

Laut Schönwald ist der Standbodenbeutel einer der wichtigsten Wachstumstreiber für den Markt der flexiblen Verpackungen. In Europa beträgt beispielsweise der Anteil der Standbeutel daran rund 20%. Ein Trend, der sich auch in Zukunft fortsetzen wird. Schönwald sieht den Hauptgrund für das Wachstum im Lebensmittelbereich: „Gerade in dem Bereich Lebensmittel wird dieser Verpackungstyp immer mehr eingesetzt und das weltweit.“

Die fünfte European Europäischen Standbeutel-Konferenz fand am 13. und 14. Oktober 2016 in Osnabrück statt und wurde von der Innoform organisiert und ausgerichtet.

Weitere interessante Zahlen und Zitate von Referenten der European Europäischen Standbeutel-Konferenz können Sie in der  Flexo+Tief-Druck 6-2016 lesen, die Ende November 2016 erscheint. Die aktuelle Ausgabe können Sie sich in unserem Shop bestellen.

Die European Rotogravure Association hat seine diesjährige Packaging & Decorative Conference zum Thema „Gravure printing in transformation — Ukraine in transformation” vom 3. bis 5. November in Kiew, Ukraine veranstaltet. Rebecca Watson, Redakteurin Flexo & Gravure Global, hat das ERA-Event mit einer Fotostrecke eingefangen.

Mehr als 100 Teilnehmer, Vorträge von 15 Experten und Themengebiete, die von sozioökonomischen Fragen bis zum technischen Farbmanagement reichten:

Klicken Sie hier, um sich die Fotostrecke auf flexo-gravure.com anzuschauen.

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Führende Druckunternehmen und Maschinenhersteller diskutierten in Bad Oeynhausen im Rahmen der World Tour 2014 der Firma Eltromat über Inspektionssysteme auf modernen Druckmaschinen. Dabei stand die zentrale Frage im Raum, inwiefern sie einen Beitrag zur stabilen Auflagenqualität leisten können. Als einziger Vertreter der Presse war Ansgar Wessendorf auf der Veranstaltung anwesend.

Handel und Markenartikler schrauben in den letzten Jahren ihre Ansprüche an die Druckqualität immer höher. Sie erwarten fehlerfrei gedruckte Verpackungen analog zu den von ihnen freigegebenen Proofs. Doch wie stellt man auf schnelllaufenden und hochtechnisierten Flexo- und Tiefdruckmaschinen einen stabilen Fortdruck und damit die geforderten Qualitäten sicher?

Welche technischen Anforderungen müssen automatische Systeme zur lückenlosen Inspektion der Substratbahn auf Druckmaschinen erfüllen? Was und wie soll auf Maschinen inspiziert werden? Kann man mit Mess- und Inspektionssysteme die Produktivität seiner Maschine erhöhen und damit sinkende Margen aufgrund des enormen Wettbewerbsdrucks kompensieren? Erfahren Sie mehr im eDossier “Qualitätssicherung auf Druckmaschinen”.

Unter anderem diese Fragen wurden während der Eltromat-Veranstaltung in Bad Oeynhausen von Maschinenherstellern und praxiserfahrenen Druckern häufig gestellt, die gemeinsam mit den Fachleuten des Herstellers von Systemen zur Qualitätssicherung im Druckprozess diskutiert wurden. Hierbei stand vor allem als mögliche Lösung twin_check 2.0 von Eltromat im Mittelpunkt der Betrachtungen, die die 100%-Druckbildinspektion und 100%-Bahnbeobachtung miteinander kombiniert.

Prozessorientierte Mess- und Inspektionssysteme

Mess- und Inspektionssysteme müssen nicht nur auf modernen Druckmaschinen sondern auch auf Umrollern, Quer- und Längsschneidern Fehler auf Substratbahnen schnell und zuverlässig erkennen, damit das Bedienpersonal die Ursachen unmittelbar beheben kann. Indem die Produktionsergebnisse protokolliert und Makulatur sicher beseitigt wird, vermeidet der Drucker kostspielige Reklamationen.

Die Systeme müssen über die Qualität der gesamten Produktion informieren und können damit wertvolle Hinweise zur Verringerung von Überproduktion geben. Die Analyse der Fehlerprotokolle ermöglichtes, Fehlerquellen im gesamten Druckprozess dauerhaft auszumerzen, was insbesondere die Makulaturquote nachhaltig verringert.

An einem konkreten Beispiel zeigt Eltromat auf, dass die Installation eines twin_check 2.0 auf einer Flexodruckmaschine für den Druck von flexiblen Verpackungen eine jährliche Kosteneinsparung von über EUR 95.000 ermöglicht. Verschaffen Sie sich einen tieferen Einblick, indem Sie das Dossier in unserem Shop downloaden.

Systemvoraussetzungen

Basis der Bahnbeobachtung und Druckbildinspektion sind leistungsfähige RGB-Farbzeilenkameras, die detailreiche Farbbilddaten liefern. Sie sind unter anderem die Voraussetzung dafür, unmittelbar nach dem Maschinenstart die Live-Bilder des gesamten Druckformats auf dem Monitor für die 100%-Bahnbeobachtung zu visualisieren.

Diese Live-Ansicht kann auch bei aktivierter Inspektion bestehen bleiben. Durch den Einsatz eines großen Multitouchmonitors kann der Bediener per Gestensteuerung einfach in die hochaufgelösten Bilder hineinzoomen. Vor allem in der Einrichtungsphase geben die Bilder Orientierung und mehr Sicherheit.

Aktuelle Druckbilder lassen sich mit dem gespeicherten Referenzdruck auf dem Split-Screen vergleichen und über den Scan-Modus erhält der Maschinenbediener unterschiedliche Informationen über das vollständige Druckformat. Auf diese Weise werden Abweichungen in der Druckproduktion schnell und sicher erkannt, was den Druckprozess stabilisiert und die Makulatur auf Druckmaschinen reduziert.

Inspektion reflektierender Materialien

Auf großes Interesse der Teilnehmer stieß die von Eltromat speziell für die Druckbildinspektion entwickelte Beleuchtung, die in dieser Art zurzeit einmalig ist. Als Leuchtmittel werden langlebige und leistungsstarke LEDs eigesetzt, welche die Druckbilder auf der Substratbahn exakt ausleuchten.

Laut Eltromat inspiziert die neue Kamera-/Beleuchtungseinheit nicht nur zuverlässig alle opaken Materialien, sondern auch Hologramme oder stark reflektierende Materialien. Laden Sie sich das komplette eDossier “Qualitätssicherung auf Druckmaschinen” direkt im Shop runter.

Das Zusetzen der Näpfchen von lasergravierten Keramik-Rasterwalzen mit Schmutzpartikeln und eingetrockneten Farben beeinträchtigt die Druckqualität. Deshalb müssen verschmutzte Rasterwalzen nach dem Drucken so schnell wie möglich gereinigt werden. Dafür stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung, die für eine zufriedenstellende Reinigung zwar eine gewisse „Aggressivität“ aufweisen müssen, gleichzeitig aber nicht die Keramikschicht beschädigen dürfen.

Dieser Beitrag wurde verfasst von Ansgar Wessendorf und Sebastian Reisig

Grundsätzliches

Jedes Reinigungsverfahren muss in der Lage sein, bis auf den Boden der mikroskopisch kleinen Näpfchen in der Keramikschicht einer Rasterwalze vorzudringen, um dort die angetrockneten Farb- und Lackreste zu entfernen. Dabei ist sicherzustellen, dass Näpfchenwände und Keramikschicht nicht beschädigt werden.

Zur Rasterwalzenreinigung kommen in der Praxis vor allem chemische Verfahren, Strahlverfahren (Natriumbikarbonat, Kunststoff-Pellets), die Ultraschallmethode sowie vermehrt die Lasertechnologie zur Anwendung. Problematisch bei allen Verfahren ist die Dauer vom Zeitpunkt der Verunreinigung der Rasterwalze bis zu ihrer Grundreinigung: Je älter die Farb- und Lackreste sind, desto schwieriger bzw. unvollständiger werden sie aufgrund reaktiver Bindemittel entfernt.

Chemisches Reinigungsverfahren

Die chemische Reinigungsmethode beruht vielfach auf alkalischen Reinigungssubstanzen in Verbindung mit hochsiedenden Lösemitteln. Die Lösemittelmoleküle lösen die Bindemittel aus der Farbe und übrig bleibt ein Stoffgemisch aus Pigmentpartikeln. Dieser Lösevorgang erfolgt sehr schnell.

Die alkalischen Substanzen (z.B. Natronlauge) greifen dann die einzelnen Farbbestandteile (z.B. Bindemittel) an und lösen das heterogene Stoffgemisch auf. Es findet dabei eine Ausflockung statt. Diese Reaktion läuft langsamer ab und benötigt daher mehr Zeit. Darum ist es wichtig, den alkalischen Reiniger eine gewisse Zeit einwirken zu lassen. Durch benetzende Tenside mit geringem Lösemittelanteil wird sowohl der Kontakt zwischen Farbe und Reiniger als auch das Eindringen des Reinigers in die Farbe verbessert.

Für den Reinigungserfolg ist das eingesetzte Farbsystem und Lösemittel von entscheidender Bedeutung. Entsprechen die Lösemittel denen in der Druckfarbe, so sind sie mit großer Wahrscheinlichkeit für die Reinigung geeignet. Bei Lösemittelfarben sind das unpolare Lösemittel (z.B. Ester), bei wasserbasierten Farben wässrige Reiniger. Oft zeigen jedoch Lösemittel oder Lösemittelgemische mit unterschiedlichen polaren Bestandteilen ein besseres Reinigungsergebnis. Begünstigt wird die Reinigung durch Erwärmen der Reinigungsflüssigkeit.

Durch die unterschiedliche Zusammensetzung der Keramik variieren auch die  Grenzflächenspannungen, welche die Benetzbarkeit des Reinigungsmittels auf der Rasterwalze beeinflusst. Aber auch die Beschaffenheit der Keramikoberfläche ist zu berücksichtigen. Je rauer und poröser sie ist, desto besser kann die Farbe haften und desto schwieriger ist aber auch die Reinigung.

Zudem kann eine zu poröse oder beschädigte Oberfläche dazu führen, dass die Reinigungsflüssigkeit unter die Keramik kriecht, sich dann bis zum metallischen Trägermaterial vorarbeitet und dort Korrosion verursacht. Vor allem bei älteren Rasterwalzen besteht in dieser Hinsicht eine erhöhte Gefahr

Doch Korrosion tritt in der Praxis eher selten auf. Dennoch kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Schutzschicht auf dem Keramik-Trägermaterial (z.B. Nickelschicht) nicht korrekt aufgetragen wurde. Dabei wird die Korrosion mehr durch Säure begünstigt, weniger durch Lauge. Die Folge daraus ist, dass die Nickel- bzw. Aluminiumschicht unter der Keramik Blasen wirft und die Rasterwalzenoberfläche zerstört.

Auch kann es vorkommen, dass sich die Blase gleichmäßig verteilt und dadurch der Rasterwalzenumfang verändert wird. Aufgrund des größeren Durchmessers entsteht ein höherer Rakeldruck als ursprünglich auf der Maschine eingestellt, der dann beim Drucken das Rakelmesser zerstört.

Bei der Reinigung mit chemischen Flüssigkeitsmitteln in geschlossenen Anlagen treten oftmals Flecken auf der Oberfläche auf, die das Farbübertragungssverhalten der Rasterwalze negativ beeinflussen können. Sie entstehen, wenn das Reinigungsmedium von der Schutzhaube und den Seitenwänden der Anlage auf die Rasterwalzenoberfläche tropft. Es ist deshalb wichtig, nach dem Reinigungsvorgang das restliche Reinigungsmittel zu entfernen.

Eine Kontrolle der Reinigung ist oft schwer möglich, weil der Reinigungsprozess in einer abgeschotteten Anlage abläuft, in der die Rasterwalze mit Hochdruck mit der erwärmten Reinigungsflüssigkeit (60–80 °C) abgestrahlt wird.

Außerdem sind bei der Verwendung von chemischen Reinigungsmitteln die Sicherheitsbestimmungen (Einhaltung der Grenzwerte flüchtiger Kohlenwasserstoffe (VOC), Schutzhandschuhe, Schutzbrille usw.) sowie die Umwelt- und Entsorgungsauflagen einzuhalten. So sind Reinigungsmittel, die aus alkalischen Substanzen in Verbindung mit Lösemitteln bestehen, nicht über die öffentliche Kanalisation zu entsorgen. Reinigungsmittelhersteller bieten deshalb mittlerweile eine Reihe umweltschonender Lösungen an, die aber in ihrer Reinigungswirkung sehr unterschiedlich sein können.

Strahlverfahren (Natriumbikarbonat und Kunststoff-Pellets)

Die Strahlmethode ist ein mechanisches, trockenes Reinigungsverfahren bei dem mittels einer Düse und relativ geringem Druck (2,5–3,5 bar) zum Beispiel das weiße Pulver Natriumbikarbonat (NaHCO3) auf die verschmutzte Rasterwalze gestrahlt wird. NaHCO3 wird hierbei nach dem Prinzip eines Zerstäubers auf die Rasterwalze geblasen. Durch die Beschleunigung treffen kleinste NaHCO3-Partikelchen auf die Rasterwalzenoberfläche, die durch die scharfkantigen Stege zerkleinert und so in die Näpfchenvertiefungen gelangen können. Die Rasterwalze wird dadurch nicht beschädigt, weil die Härte der Körner um die Hälfte geringer ist als die Keramikoberfläche.

Durch Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit der Rasterwalze und der axialen Bewegung der Düse lässt sich die Reinigungsqualität in Abhängigkeit zum Verschmutzungsgrad einstellen. Die Reinigungszeit beträgt etwa 40–60 Minuten.

Das Reinigungsergebnis ist unter anderem abhängig von der Näpfchenform. Lassen sich kalottenförmige Näpfchen aufgrund ihrer runden Öffnung gut reinigen, ist dies bei hexagonalen Näpfchen schon schwieriger, auch wenn die Reinigungsqualität als zufriedenstellend bezeichnet werden kann. Nicht zufriedenstellend ist das Reinigungsergebnis bei pyramidenförmigen Näpfchen. Zudem ist die Reinigung von Rasterwalzen mit Lineaturen über 500 L/cm aufgrund der Partikelkgröße kaum durchführbar. Auch ist die Reinigung der porösen Keramikoberfläche mit diesem Verfahren schwierig.

Nach dem Reinigen mit Natriumbikarbonat sind weiße Spuren des zerstäubten Reinigungsmediums auf der Walzenoberfläche zusehen und ein sehr geringer Teil verbleibt in den Näpfchen, was den Druck normalerweise nicht negativ beeinflusst. Dennoch sollte man die verbliebenen NaHCO3-Reste einfach mit Wasser und einem Tuch entfernen. Zu beachten ist dabei, dass der Härtegrad des Leitungswassers nicht zu hoch ist, weil sich sonst Kalk in den Näpfchen ablagert. Es ist deshalb für die Nachreinigung zu empfehlen, destilliertes Wasser einzusetzen.

Dieses Strahlverfahrensystem benötigt wenig Platz und zeichnet sich durch einfache Handhabung aus. Der Einsatz von Natriumbikarbonat ist für Mensch und Umwelt weitgehend ungefährlich und kann mit dem Hausmüll entsorgt werden. Das mit Farbe kontaminierte Granulat wird herausgefiltert, sodass das nicht verunreinigte Pulver dann wieder für den nächsten Reinigungsvorgang eingesetzt werden kann. Doch durch das Auftreffen auf die Rasterwalze werden die Teilchen zerstört, was ihre Reinigungswirkung im Vergleich zum Originalpulver mindert. In der Regel ist das Granulat nach zwei Reinigungsgängen aufgebraucht.

Ein anderes Strahlmittel für die Reinigung von Keramik-Rasterwalzen sind weiche recycelbare Kunststoff-Pellets. Wie beim Einsatz von NaHCO3 ist auch hier die Anlage während des Reinigungsvorgangs völlig abgekapselt. Die Pellets bestehen aus Polyethylen und werden mit einer Düse mit etwa 4 bar auf die Walzenoberflächen aufgetragen. Beim Aufprall auf die Oberfläche verformen sich zunächst die Kunststoff-Pellets und kehren dann in ihre ursprüngliche Form zurück.

Hierbei werden Ablagerungen von der Oberfläche abgetragen und mit dem Strahlmittel abtransportiert. Dabei wird auch ein magnetisches Feld erzeugt, das metallische Teilchen entfernt. Anschließend werden Strahlmittel und Schmutzpartikelchen voneinander getrennt, sodass die sauberen Pellets mehrfach wiederverwendet werden können. Auch hier hängt die Reinigungsqualität von der Näpfchenform und der Anzahl der Linien/cm ab. Die Polyethylen-Pellets stehen in unterschiedlichen Feinheitsgraden zur Verfügung.

Aufgrund der positiven Geschäftsentwicklung wird das Nettoergebnis 2016 der Bobst-Gruppe wohl höher ausfallen als prognostiziert. Die Schweizer Unternehmensgruppe rechnet für das Jahr 2016 mit einem Umsatz, der leicht über CHF 1,40 Mrd. liegt.

Bislang lagen die Erwartungen zwischen CHF 1,35 bis 1,40 Mrd. Das Betriebsergebnis soll auf rund 7% des Umsatzes steigen, das wären CHF 98 Mio. (2015: CHF 83,9 Mio.). Bobst rechnet mit einem höheren Nettoergebnis als im Jahr 2015. Das Nettoergebnis für 2015 betrug CHF 67,1 Mio.

Die Bobst Gruppe ist ein weltweit tätiger Anbieter von Maschinen und Dienstleistungen für Hersteller in der Faltschachtel-, Etiketten-, Wellpappen- und Flexpack-Industrie. Die Gruppe wurde 1890 von Joseph Bobst in Lausanne gegründet, betreibt 12 Produktionsstätten in acht Ländern und beschäftigt rund 5000 Mitarbeiter.

Jeder Mensch kennt sie: Produkte, die man gerne anschaut und anschließend auspackt. Bei denen Inhalt und Verpackung gleichermaßen überzeugen. Das kann die Schokolade im Supermarkt sein oder das edle Etikett auf dem Lieblingswein. Heute packt G&K TechMedia aus – und zeigt, welche Menschen hinter den Fachzeitschriften und Websites für den Verpackungsdruck und die Etikettenproduktion stehen.

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