Trocknung von Offsetdruckfarben

24. Juni 2013 | Von | Kategorie: Druckfarbe

Bei der Trocknung von Offsetdruckfarben geht man von 2 verschiedenen Begriffen aus.

1. Physikalische Trocknung (bzw. das Wegschlagen):

Hierbei dringt die Druckfarbe in den Bedruckstoff ein.

Rein wegschlagende Druckfarben sind nur für stark saugfähige Bedruckstoffe geeignet, haben aber den Vorteil, dass sie auf den Farbwalzen und in dem Farbkasten keine Haut bilden. Die Scheuerfestigkeit dieser Farben ist relativ gering. Speziell im Kleinoffset werden diese Farben bevorzugt eingesetzt.

Um speziellen Ansprüchen beim Veredeln einer Drucksache gerecht zu werden, ist der Einsatz einer rein wegschlagenden Farbe manchmal hilfreich. Wenn eine Drucksache innerhalb kurzer Zeit mit einer Folie kaschiert wird, kann es bei einer oxidativen trocknenden Farbe zu Ausgasungen unter der Folie kommen. Die dadurch entstehenden meist grauen Flecken, stören auf jeden Fall den optischen Eindruck und führen meistens zu Reklamationen.

 

2. Chemische Trocknung (bzw.: oxidative Trocknung):

Die Druckfarbe trocknet durch das Verdampfen der in der Druckfarbe befindlichen Lösungsmittel.

Oxidativ trocknende Druckfarben kann man in 3 verschiedene Gruppen einteilen:

  • Kurze Trocknungszeit        < 5 Stunden
  • Normale Trocknungszeit     > 5-10 Stunden
  • Lange Trocknungszeit        > 11-18 Stunden

Die oxidative Trocknung geschieht in 2 Phasen. In der ersten Phase schlägt die Farbe weg und bildet eine „Haut“; diese verringert die Gefahr des Ablegens in dem Papierstapel. In der zweiten Phase trocknet die Farbe oxidativ durch. Das heißt: Das in der Farbe befindliche Harz-Öl-Gemisch benötigt eine gewisse Zeit, um nach der „chemischen“ Trocknung einen harten Farbfilm zu bilden. Bei normalen Druckfarben geht man je nach Bedruckstoff von max. 48 Stunden bis zu einem abriebfesten Farbfilm aus.
Selbstverständlich kann man durch den Einsatz von entsprechenden Trocknungs-Beschleunigern, wie Energie, oder Trockenstoffe den Prozess beeinflussen.
Dabei ist aber immer zu beachten, dass eine Überdosierung genau das Gegenteil des gewünschten Effekts erzielt.

 

3. Physikalische Trocknungsbeschleuniger

Im konventionellen Offsetdruck wird auch die Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) zur Beschleunigung der Trocknung eingesetzt. Die Infrarotlampen sind in der Auslage der Druckmaschine installiert und erwärmen mit einem hohen Energieaufwand den bedruckten Bogen. Die Stapeltemperatur kann dadurch bis auf ca. 50 °C steigen. Die hohe Temperatur soll das Verdampfen der Lösemittel in der Druckfarbe fördern und innerhalb einer relativ kurzen Zeit einen stabilen Farbfilm verursachen.
Zu beachten ist dabei die Rezeptur der Druckfarbe. Nicht alle Harz-Öl-Gemische reagieren positiv auf eine hohe Energiezufuhr. So können z.B. Druckfarben, die sehr schnell wegschlagen und dadurch schon nach relativ kurzer Zeit verarbeitungsfähig sind, wegen der starken Wärmeentwicklung im Stapel in kürzester Zeit zum Kleben neigen. Speziell Druckfarben, die auf reiner Leinölbasis aufbauen, sind etwas sensibler als klassische, mineralölbasierende Druckfarben. Wenn Sie diese Technik einsetzen wollen, sprechen Sie auf jeden Fall mit Ihrem Farblieferanten und schauen Sie auch einmal auf Ihren Stromzähler bzw. lassen Sie sich eine Verbrauchskalkulation vorlegen.

In jüngster Zeit gewinnt die UV-Trocknung immer stärkeres Interesse. Durch die starke Unterstützung der Druckmaschinenhersteller in Verbindung mit dem Hybrid-Drucksystem (Kombination konventionelle Druckfarbe mit UV-Druckfarben bzw. UV-Trocknung) ergeben sich ganz neue Varianten von Bedruckstoffen, Effekte und Verarbeitungstechniken. Da die Verarbeitung von UV-Farben ganz anderen Gesetzen unterliegt, gehen wir zu einem späteren Zeitpunkt speziell auf dieses Thema ein.

 

4. Chemische Trocknungsbeschleuniger

Durch die Zugabe von Trockenstoffen kann eine fertige Druckfarbe spezielle Anforderungen an die Trocknungsgeschwindigkeit oder Scheuerfestigkeit erfüllen.
Die Trocknungsgeschwindigkeit wird mit dem so genannten „Schnelltrockner“ (Sikkativ) beeinflusst. Diese so genannten Sikkative beinhalten chemische Verbindungen von bestimmten Metallen. Durch ihr Einbringen wird eine Beschleunigung des Trockenprozesses erzielt.
Ähnlich arbeiten die Trockenstoffe, die dem Feuchtwasser zugesetzt werden können. Diese sollen die Trocknung beschleunigen. Es hört sich bequem und auch sicher an, wenn dieser Zusatz permanent über das Feuchtwasser zur Verfügung steht. Eine große Gefahr besteht aber bei einem Wechsel der Bedruckstoffe oder Farbsorten. Was bei einer Kombination Farbe/Bedruckstoff positive Ergebnisse erzielt, kann bei einer anderen Kombination durchaus negative Auswirkungen haben. Ebenso bringt man chemische Bestandteile in das Feuchtwasser, die durchaus in irgendeiner Form die Farb-/Wasserbalance belasten könnten.

Zusätzlich gibt es Trockenstoffarten, die die Aushärtung des Farbfilms unterstützen. Diese Trockenstoffe werden speziell zum Bedrucken von Folien und/oder Bedruckstoffen mit einer geschlossenen Oberfläche eingesetzt, wie z.B. Chromolux-Karton, Pergamentpapiere, offsetfähige Folien usw. Diese Trockenstoffe nutzen die in der Offsetfarbe befindliche Feuchtigkeit bzw. den Sauerstoff (Farb-Wasser-Gemisch auf der Auftragswalze), um die Aushärtung des Farbfilms zu unterstützen. Der Vorteil liegt auch darin, dass die mit dem Trockenstoff verschnittene Druckfarbe nicht wesentlich schneller im Farbkasten trocknet, sondern erst die Wirkung auf dem Bedruckstoff zeigt.

 

5. Risiken beim Einsatz von Trockenstoffen

Bei dem Bedrucken von Folien kann zwar der Zusatz von Trockenstoffen helfen; sollte aber die Folie Weichmacher enthalten, so kann es passieren, dass die Druckfarbe trotz optimaler Trocknungsbeschleuniger nach einer gewissen Zeit wieder weich wird und dadurch nicht mehr wischfest ist.

Unabdingbar für die  optimale Funktion eines Trockenstoffes ist die genaue Dosierung.

Natürlich spielt die eingesetzte Druckfarbe ebenfalls eine große Rolle bei der erforderlichen zusätzlichen Menge an Trockenstoff. Ist die Farbe kastenfrisch, so kann man schon eine Zudosierung bis zu 5 % akzeptieren. Ist die Druckfarbe schon „oxidativ kurz trocknend“, so sollte die Zugabemenge max. 3 % betragen. Entscheidend sind aber  immer die Angaben des Herstellers.

Wenn trotz Einhaltung der „Spielregeln“ der Druck z.B. auf einer Folie nach max. 48 Stunden immer noch feucht ist, so sollte man den Bedruckstoff mit warmer Luft (Fön) ca. 5 Minuten erwärmen. Wenn dann die Klebrigkeit der Farbe reduziert ist, so kann man davon ausgehen, dass der Druck noch trocknen wird. Es werden dann zusätzliche Zeit und Wärme benötigt. Dieser Test sagt aber nichts über die Abriebfestigkeit der Farbe auf dem Bedruckstoff aus. Die Abriebfestigkeit wird bestimmt durch die Verbindung mit dem Bedruckstoff und die Abkapselung der Pigmente innerhalb des Farbfilms. Nähere Informationen finden Sie unter dem Begriff „Scheuerfestigkeit“.

 

6. Resümee:

Speziell in der heutigen schnelllebigen Zeit hat der Produzent kaum eine Chance, in Ruhe und mit einem entsprechenden Vorlauf evtl. Probleme in der Harmonie zwischen Farbe und Bedruckstoff im Voraus zu erkennen. Er wird sehr oft durch Terminvorgaben zu Risiken gezwungen, die im Nachhinein durchaus zu sehr kostenintensiven Reklamationen führen können. Es gibt aber ein paar Spielregeln, die  jeder einhalten sollte:

  1. Ein fertig beidseitig bedruckter Stapel darf nicht direkt von der Auslage gebündelt oder in Folie eingewickelt werden. Er sollte mindestens 5 bis 10 Stunden Zeit bekommen, um „auszugasen“. Wenn die Wärme bzw. die Gase (Lösemittel aus der Druckfarbe) nicht abfließen, kann es durch den zusätzlichen Anpressdruck zum Blocken, Geistern oder Ablegen kommen.
  2. Die Stapeltemperatur sollte nicht über 28 °C liegen. Die Trocknung wird nicht durch eine hohe Stapeltemperatur begünstigt, sondern durch eine optimale Belüftung. (Sie stecken Ihren Kopf auch nicht in den heißen Backofen, um die Haare zu trocknen, sondern Sie benutzen einen Fön mit warmer Luft.) Durch eine gute Belüftung des Stapels können die bei der oxidativen Trocknung frei werdenden  Lösungsmittel sich verflüchtigen und wandern nicht durch den Stapel und schaden somit auch nicht den Drucken.

Quelle:
Jochem Ottersbach: „Bedruckstoff und Farbe“,
Verlag Beruf und Schule, 25510 Itzehoe,
Seiten 131 f.,157.

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