12. Fogra-Anwenderforum UV-Druck

Vier Jahren nach dem letzten in Präsenz durchgeführten Anwenderforum kamen rund 70 Personen Anfang September zum Branchentreffen zusammen. An zwei Tagen drehten sich die 17 Themen um Sicherheit und Nachhaltigkeit im UV-Druck, ergänzt um Berichte aus der Praxis. Durch die Veranstaltung führte Gastgeber Dr. Philipp Stolper, Fogra-Abteilungsleiter Material & Umwelt.

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Nachhaltigkeit im UV-Druck

In vier Vorträgen wurde das Thema von sehr unterschiedlichen Blickwinkeln aus betrachtet. Dabei war ein verbindendes Element die Einsparung von Energie und Kosten.

Martin Zibold von Heidelberger Druckmaschinen berichtete, wie Energie beim Drucken mit UV 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 betone, dass diese Umstellung mit hohen Kosten verbunden ist und erst mittel- bis langfristig zu Ersparnissen führt.

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 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.

UV-Technologie? – Sicher!

Das Thema Sicherheit ist nach wie vor besonders wichtig beim UV-Druck. Die sieben Referenten beleuchteten diesen Aspekt von verschiedenen Perspektiven: zum einen in Bezug auf den Schutz von Mitarbeitern oder Endkunden, zum andern aber auch im Hinblick auf Produktions- und Umweltsicherheit.

Der Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie untersuchte das Gefährdungspotenzial von Verbrauchern von UV-gedruckten Magazinen. Kathrin Mohr zeigte die verschiedenen Untersuchungsszenarien: Den Test von Zeitschriften mit kaum bis komplett ausgehärteter UV-Farbe. Nach der Durchführung der analytischen Untersuchungen folgte die toxikologische Bewertung. Das Ergebnis: Die orale und dermale Aufnahme war deutlich unter der Gefährdungsgrenze.

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 der Infrarot-Spektroskopie mit all seinen Tücken vor. Sie gilt derzeit als die effektivste Methode.

Sicherheit für den Kunden bedeutet auch, dass die Rezyklierbarkeit der im UV produzierten Produkte gegeben ist. Andreas Faul von der INGEDE berichtete von mehreren Forschungsprojekten unterschiedlicher Institute zu diesem Thema. Diese haben einen Beitrag dazu geleistet, die Deinkbarkeit in den letzten Jahren deutlich zu verbessern. Die Erkenntnisse zeigten beispielsweise, dass bei Strahlertypen LE am schlechtesten abzuschneiden scheint. 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.

Berichte aus der Praxis

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

Die immer weiter fortschreitenden Einstufungen von Chemikalien – insbesondere Photoinitiatoren – stellt 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 musste der eine Vielzahl der über 900 verschiedene 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 AMS Spectral UV, die diese Umstellung begleiteten.

Mariann Thutewohl von Koenig & Bauer zeigte auf, wie die FT-IR Spektroskopie im Alltag 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 unterstützt das Verfahren. So kann die Funktionalität des UV-Strahlers überprüft werden. 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, 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 zeigt sich darin, dass Hautkrankheiten und Arbeitsunfälle rückläufig sind.

Verbrauchsmittel

Die 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 wurde.

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. Genauso wichtig ist, die Mitarbeiter zu schulen und die Migration regelmäßig zu untersuchen.

Klaus Blank erklärte in seinem „Regulatorischen Rundumschlag“ mit welchen Richtlinien Hersteller konfrontiert sind und wie sie sich den Herausforderungen stellen können. Dabei reicht das Spektrum von verbauten Komponenten wie Batterien oder Ösenringen aus Messing bis zur Verpackung. Unter anderem besteht eine Registrierungspflicht der verwendeten Stoffe. Er empfiehlt, 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, mit sich mit den Referenten, anderen Besuchern sowie Ausstellern zu unterhalten und zu netzwerken. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer freuten sich, bekannte Gesichter nach langen Jahren wieder persönlich zu sehen und neue Kontakte zu knüpfen.