Quizfragen zur Trocknung - Offset-Druck-Farben

Quizfragen Dr. Bernd Th. Grande Farbentrocknung
Quizfragen zur Trocknung
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1. Welche Trocknungsarten haben normale Bogenoffsetfarben, und in welcher Zeit
nach Druck wirken sie?
2. Wenn man mit dem Finger kräftig über eine Zeitung reibt, kann sie abfärben. Bei
einer Zeitschrift oder einer Illustrierten gelingt das nicht. Woran liegt das?
3. Neuerdings wird der Zeitungs - Flexodruck in der Fachpresse wieder diskutiert. Er
liefert wischfeste Drucke - ganz im Gegensatz zum Coldset oder dem alten
Buchdruck. Woran liegt das?
4. Wie geschieht die Verfestigung (= Trocknung) der Drucke im Rollenoffset –
Heatset?
5. Wasser kann Lösemittel bzw. die Flüssigkeit in Druckfarben und -lacken sein. An
welchen Trocknungsmechanismen nimmt es teil?
6. Kennen Sie die Unterschiede zwischen Ablegen, Blocken und Siegeln ?
7. Welche Druckverfahren benutzen einen Anteil wegschlagender Trocknung?
8. Welche Trocknungsmechanismen finden wir im Bogenoffset, Heatset und
Coldset?
9. Was macht einen Dispersionslack 1. trocken, 2. wasserfest und 3. scheuerfest?
10. Wie trocknen die Farben für den wasserlosen Offsetdruck?
11. Welche Verfestigungsarten im Druck kennen Sie, die keine Trocknung im
umgangssprachlichen Sinne sind?
12. Kann man einen vollständig weggeschlagenen Druck als „trocken“ bezeichnen?
13. Wieso ist ein Dispersionslack nach der Trocknung wasserfest, obwohl er vorher
hauptsächlich Wasser enthielt?
14. Welcher Vorgang ermöglicht es, dass eine Dispersions - Lackierung einen
bedruckten Bogen frisch zwar gerade gut weiterverarbeitbar macht, nach ein paar
Stunden jedoch sogar äußerst scheuerfest ist?
15. Wozu dient die IR – Strahlung und wozu die Heißluft in einer Bogenoffset-
maschine bei der Trocknung von Druckfarben und Dispersionslacken?
16. Warum wird das Feuchtmittel im Offset auf einen bestimmten pH-Bereich
gepuffert?
17. Kennen Sie die Unterschiede zwischen Ablegen, Blocken und Siegeln?
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18. Wann ist ein Druck siegelfest und wann ist er siegelbar?
19. Beschleunigt der Zusatz von Sikkativ immer die Trocknung?
20. Welche Risiken kann es geben, wenn man eine Heatsetfarbe im Bogenoffset
verdruckt?
21. Kann der Bedruckstoff die Farbentrocknung beeinträchtigen?
22. Kann man durch chemische Zusätze im Feuchtmittel die oxidative Verfilmung
einer Offsetfarbe beschleunigen?
23. Gibt es besondere Infrarotfarben für den Bogenoffset?
24. Was ist bei den Strahlentrocknern der grobe Unterschied zwischen
Elektronenstrahlen und UV - Strahlen?
25. Was nützt es einem Bogenoffset - Drucker, wenn er die
Trocknungsmechanismen seiner Farben kennt?
26. Wie verfestigen sich Inkjet-Farben?
27. Gibt es im Bogenoffset Farben, die mit Wärme trocknen?
28. Wie trocknen die Pudertoner im Laserdruck?
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Quizfragen Dr. Bernd Th. Grande Farbentrocknung
Quizfragen mit Antworten
1. Welche Trocknungsarten haben normale Bogenoffsetfarben, und in welcher
Zeit nach Druck wirken sie?
Antwort:
Konventionelle Bogenoffsetfarben trocknen im Normalfall, also auf Papier oder
Karton durch Wegschlagen und durch oxidative Verfilmung.
Das Wegschlagen geschieht sehr schnell durch Absaugen von Verdünner aus dem
Druckfarbfilm in den Papierstrich, in wenigen Sekunden bis einigen Minuten. Es
macht aus einem frischen, klebrigen Emulgat einen halbwegs berühr-trockenen
Druck.
Die oxidative Verfilmung ist eine Verknüpfung von kettenförmigen Molekülen (von z.
B. Pflanzenölen) durch Brücken aus Sauerstoffmolekülen. Hierzu müssen große,
träge Bindemittelmoleküle (z. B. Linolensäure - Glycerin - ester) sich passend
zueinander ausrichten und dann von aktivierten Sauerstoffmolekülen miteinander
verbrückt werden. Das dauert mindestens Stunden - bis es weitgehend fertig ist,
auch Tage.
Wenn man also einen Bogen mattgestrichenes Papier schon nach einer halben
Stunde umschlagen will, kann man nur die wegschlagende Trocknung ausnutzen.
Das heißt, die Farbe - Papier - Kombination muss stimmen, und Infrarot mag helfen.
Es ist gar nicht hilfreich, zusätzlich Sikkativ (Trockenstoff) in die Farbe zu mischen,
weil der möglicherweise beschleunigte Prozess erst viel zu spät wirken kann.
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2. Wenn man mit dem Finger kräftig über eine Zeitung reibt, kann sie abfärben.
Bei einer Zeitschrift oder einer Illustrierten gelingt das nicht. Woran liegt das?
Antwort:
Die Druckfarbe einer im Rollenoffset Coldset gedruckten Zeitung trocknet
ausschließlich durch Wegschlagen der Verdünner in ein grobporiges Papier. Dabei
ist die Möglichkeit einer robusten Verfestigung recht begrenzt. Dies ist für das
aktuelle Ein - Tages - Produkt auch gut genug.
Eine Zeitschrift ist typischerweise ein Produkt des Rollenoffset Heatset. Dort werden
die verdünnenden Mineralöle durch Hitze aus dem Druck ausgetrieben. Sie trennen
sich viel schärfer von den Harzen des Bindemittels, als es im Coldset möglich ist.
Damit kann der Farbfilm deutlich abriebfester gestaltet werden.
Bei Illustrierten dominiert der Illustrationstiefdruck. Bei ihm verdunsten die flüchtigen
Lösemittel aus dem Druck, eine noch wesentlich schärfere Abtrennung als im
Heatset. Damit kann der Druck noch fester werden.
Ältere Zeitungen, die im Hochdruck gedruckt wurden, hatten das gleiche
Trocknungsproblem wie die Coldset - Farben. Lediglich im Zeitungs - Flexodruck
herrschen die Vorteile einer Lösemittelfarbe. Dieser hat sich jedoch nicht
durchsetzen können und ist nur in Italien und Großbritannien anzutreffen.
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3. Neuerdings wird der Zeitungs - Flexodruck in der Fachpresse wieder
diskutiert. Er liefert wischfeste Drucke - ganz im Gegensatz zum Coldset oder
dem alten Buchdruck. Woran liegt das?
Antwort:
Früher im Buchdruck und heute im Rollenoffset Coldset werden rein wegschlagende
Farben verdruckt. Die relativ viskosen Verdünner (z. B. Mineralöle) dringen zwar in
den Bedruckstoff ein. Ein guter Prozentsatz davon verbleibt jedoch im Farbfilm.
Damit wird der nie richtig wischfest oder abriebbeständig.
Im Zeitungsflexodruck werden Bindemittel verarbeitet, die denen unserer
Dispersionslacke ähneln: Sie trocknen kurzzeitig durch Wegschlagen und auch
etwas Verdunsten von Wasser, was schon bedeutend gründlicher klappt als die
Trennung von Bindemitteln und Coldset - Verdünnern. Hinzu kommen noch zwei
andere Hilfsmechanismen. Es fällt bei der Trocknung wässriger Flexofarben die
neutrale Harzform der bisher ammoniakalisch gelösten Harzsäure aus. Sie ist
bedeutend fester als ein Restöl - haltiges Hartharz im Offset. Und damit nicht genug:
Die fadenförmigen Bindemittelmoleküle der Acrylate verknäulen sich auch noch
miteinander und verfestigen den Farbfilm noch stärker. Bei Interesse gibt es nähere
Details im Skript "Trocknungsmechanismen in Druckfarben" unter Downloads, DV II.
Aber alles hat auch Rückseiten: Drucke der wässrigen Flexofarben sind nicht mit
dem bisherigen Standardverfahren deinkbar (Flotation in alkalischer
Aufschlämmung).
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4. Wie geschieht die Verfestigung (= Trocknung) der Drucke im Rollenoffset –
Heatset?
Antwort:
Der allgemein bekannte Mechanismus ist das Austreiben (Verdunsten) von
Mineralölen. Die Siedebereiche der verwendeten Verdünner liegen dabei
hauptsächlich bei 240 - 270 °C und 260 - 290 °C. Die Bahntemperatur beträgt jedoch
nur etwa 120 °C. Es ist also ein Verdunsten, kein echtes Verdampfen.
Der Druck wird durch die Passage im Trockner so warm, dass er trotz des
Ölverlustes klebrig ist, weil die Hartharze bei etwa 140 °C zu schmelzen beginnen,
und weil immer ein Teil des Verdünners im Farbfilm verbleibt (s. a. Ölretention).
An der silikonbeschichteten Kühlwalze wird er abgeschreckt und erstarrt. Dadurch
„friert“ die Oberfläche sehr glatt ein, so glatt eben die Oberfläche der Kühlwalze ist:
Der Druck wird gebügelt. Das bringt den hohen Glanz des Heatset.
Oft werden noch Hilfsmechanismen verwendet, z. B. ein gewisser Anteil oxidativer
Verfilmung, wenn etwa Laserformulare gedruckt werden.
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5. Wasser kann Lösemittel bzw. die Flüssigkeit in Druckfarben und -lacken
sein. An welchen Trocknungsmechanismen nimmt es teil?
Antwort:
Sofern der Bedruckstoff Poren besitzt und von Wasser benetzt wird, schlägt ein
großer Teil des Wassers aus dem Farbfilm in den Bedruckstoff weg. Wesentlich
langsamer geht dann die Verdunstung des restlichen und des weggeschlagenen
Wassers vor sich, weil es eine sehr hohe Verdampfungswärme besitzt.
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Durch das Verdunsten engt sich bei Dispersionslacken und wässrigen Tief- und
Flexodruckfarben auch der Lösungsraum für Ammoniak bzw. Amine ein, und sie
verdunsten ebenfalls. Hier ist das Wasser also indirekt mitbeteiligt. Immerhin bewirkt
dieser Mechanismus, dass eine vorher wasserverdünnbare Farbe nachher
wasserfest trocken wird, weil nun der Ammoniak fehlt, der die Harzsäuren früher
gelöst hatte.
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6. Kennen Sie die Unterschiede zwischen Ablegen, Blocken und Siegeln?
Antwort:
Wenn im Stapel die bedruckten Bogenoberflächen in Kontakt mit den Rückseiten der
darüber liegenden Bögen bekommen, kann es zum Übertrag von Farbe kommen.
Dieser Transfer heißt im Fachjargon „Ablegen“, manchmal auch „Abliegen“. Man
erkennt es unter dem Fadenzähler oder Mikroskop, weil sich Farbe oberflächlich auf
der Bogenrückseite dort befindet, wo die Vorderseite bedruckt ist und nicht im
Papierstrich verankert ist. Ablegen ist von Karbonieren manchmal schwer zu
unterscheiden, dem Transfer von Farbe unter Druck.
Wenn der Kontakt der Bögen so lange dauert, dass die Farbe verfilmen kann,
verbindet sie an den betroffenen Stellen beide Bogenseiten, und sie knistern beim
Vereinzeln. Diese Verbindung kann so stabil sein, dass mehrere Bögen miteinander
geradezu verklebt sind. Das ist dann „Blocken“ oder „Kleben“. Beide Probleme sind
also miteinander verwandt.
Blocken und Kleben kann besonders tückisch nachträglich im Stapel auftreten, wenn
die Druckoberflächen zwar erst klebfrei sind, durch die Temperaturerhöhung im
Stapel (exotherme Oxidationsreaktion) aber wieder klebrig werden. So scheint der
Stapel eine Stunde nach Druck in Ordnung; der Drucker geht heim - und findet ihn
am nächsten Morgen verblockt vor.
Das Blocken tritt gerne auch bei trockenen Drucken unter hohem lokalem
Anpressdruck statt, meist im Buch- oder Heftblock, wenn z. B. Klammern auftragen.
Speziell Dispersionslacke werden auf Blockfreiheit hin entwickelt und geprüft, weil die
Gefahr im Verpackungsbereich hoch sein kann (Tiefkühlblocken, Nassblocken in
Sixpacks usw.).
Will man im Verpackungsdruck gerade zwei Flächen miteinander verbinden, dann
nennt man das Siegeln und nicht mehr Blocken. Gewöhnlich wird als „Kleber“ eine
Siegelmasse aufgedruckt, meist im Flexo- oder auch im Tiefdruck. Siegelbar heißt
dann, dass etwas siegeln kann, siegelfest, gerade das Gegenteil, dass eine Fläche
eben nicht siegelt - z. B. bei Erwärmung. Blisterpackungen sind anspruchsvolle
Objekte in diesem Zusammenhang.
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7. Welche Druckverfahren benutzen einen Anteil wegschlagender Trocknung?
Antwort:
Die Grundvoraussetzung ist natürlich ein saugfähiger Bedruckstoff. Das muss
keineswegs gestrichenes oder ungestrichenes Papier oder Karton sein. Viele
moderne Kunststofffolien werden heute mit einer Art Deckweiß z. B. im Flexo
bedruckt und verhalten sich fast wie gestrichenes Papier - ohne die Notwendigkeit
von Folienfarben, falls man sie im Offset einsetzen will. Auch bei Tiefkühlpackungen
(PE-beschichteter Karton) schlägt munter ein guter Teil des Mineralöls aus der Farbe
in die PE-Schicht. Nur bei Transparentpapier rührt sich extrem wenig.
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Meines Wissens findet sich das Wegschlagen als Haupt- oder Nebenmechanismus
im
1. Rollenoffset Coldset einschließlich der Buchdruckreste für Zeitungen
2. Rollenoffset Heatset als Zwischenschritt vor der Verdunstung,
3. Bogenoffset auf Papier, Karton und in Spezialfällen, dabei mit konventionellen
Farben und auch wasserlos, mit Hybridsystemen und in vielen Spezialvarianten
speziell für Verpackungen, sogar Glykolfarben, falls die heute noch verwendet
werden,
4. Flexodruck und Tiefdruck mit wasserbasierten Farben auf saugfähigen
Bedruckstoffen, einschließlich der Lackierwerke an Offsetmaschinen und
Zeitungs-Flexodruck,
5. Endlosdruck als schmalbahnigem Rollenoffset,
6. Siebdruck auf saugfähigem Material einschließlich Textilien,
7. Ink Jet und
8. Slotterdruck auf Wellpappe, ein Hochdruckverfahren.
Bei UV-härtenden Druckfarben im Offset und Flexo tritt es als Fehler aus, wenn die
Härtung nicht schnell genug ist.
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8. Welche Trocknungsmechanismen finden wir im Bogenoffset, Heatset und
Coldset?
Antwort:
1. Bogenoffset:
a, Wegschlagen und oxidative Verfilmung im klassischen Fall,
b, nur Wegschlagen bei Spezialfarben z. B. für Lebensmittelverpackungen,
c, nur oxidative Verfilmung bei Folienfarben,
d, Strahlenhärtung / Energiehärtung („UV-Trocknung“) zurzeit stark kommend,
e, Mix aus a und d bei Hybridfarben,
f, wärmeinduzierte Polymerisation in speziellen Verpackungsfarben oder
g, Ausfällen des Bindemittelharzes durch hydrolytische Spaltung nach Wegschlagen
bei Glykolfarben
2. Rollenoffset Heatset:
a, Verdunsten der Mineralöle bei erhöhter Temperatur mit ein wenig Wegschlagen
vorher,
b, a, verstärkt durch einen Anteil oxidativer Verfilmung bei mattgestrichenen Papieren
und Laserdruckerformularen, oder
c, Strahlenhärtung wäre prinzipiell vorteilhaft, wenn bezahlbar für
Publikationsmaterial. Ich kenne keinen Fall.
3. Rollenoffset Coldset:
nur wegschlagende Trocknung. Frühere Versuche mit Elektronenstrahlhärtung waren
an den Kosten gescheitert.
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9. Was macht einen Dispersionslack 1. trocken, 2. wasserfest und 3.
scheuerfest?
Antwort:
1. Das Wegschlagen und Verdunsten von Wasser,
2. die Ausfällung wasserunlöslicher Harzsäuren und
3. die Koagulation, auch Verfilzung fadenförmiger Moleküle nennbar.
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10. Wie trocknen die Farben für den wasserlosen Offsetdruck?
Antwort:
Die meisten Wasserlosfarben sind aus ähnlichen Rohstoffen aufgebaut wie
konventionelle, trocknen also wegschlagend und oxidativ. Es gibt auch hier die
Alternative der UV-Härtung.
Eine Zeitlang wurde versucht, wasserverdünnbare bzw. -abwaschbare Druckfarben
hier einzusetzen. Trotz hervorragender technischer Aspekte wird diese Entwicklung
offensichtlich inzwischen fallen gelassen, weil eine zu schnelle Trocknung (bereits in
der Maschine) durch Verdunsten von Wasser und der resultierende
Viskositätsanstieg offensichtlich noch nicht beherrschbar sind.
Im Rollenoffset Heatset trocknen auch die Wasserlosfarben durch hitzeunterstützte
Verdunstung von Mineralölen oder alternativer Verdünner, im Coldset
(Zeitungsoffset) nur durch Wegschlagen.
nach oben ↑
11. Welche Verfestigungsarten im Druck kennen Sie, die keine Trocknung im
umgangssprachlichen Sinne sind?
Antwort:
Wenn man umgangssprachlich die Vorgänge als Trocknung bezeichnet, bei denen
Flüssigkeiten aus einer Sache verschwinden und sie nachher nicht mehr flüssig,
klebrig oder gar fest sind, zählen
die oxidative Verfilmung,
die Strahlenhärtung (UV oder Elektronenstrahl),
die Ausfällung wasserunlöslicher Harzsäuren (Dispersionen),
die Koagulation (Verfilmung fadenförmiger Bindemittelmoleküle),
sämtliche Vernetzungsmechanismen (2-Komponentensysteme),
die thermisch induzierte Vernetzung,
das Erstarren von Schmelzen und
die vermutlich inzwischen ausrangierten Typen „steam set“ und „moisture set“
nicht zur Trocknung. Wenn man aber ganz puristisch denkt und nur das Entfernen
von Wasser meint, gehörte die Verdunstung von Lösemitteln auch nicht dazu. Ihnen
erscheint das vielleicht überspitzt. Es gibt aber im organisch-chemischen Labor den
Begriff „trockener Ether“ für wasserfreien Ether. So gesehen, können also auch
Flüssigkeiten „trocken sein“.
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12. Kann man einen vollständig weggeschlagenen Druck als „trocken“
bezeichnen?
Antwort:
Ja, natürlich. Im umgangssprachlichen Sinne „trocken“ ist ein Druck, den man
berühren kann, ohne sich die Finger anzufärben. Er muss im Falle eines
Offsetdruckes klebfrei sein. Trocken kann aber auch ein Druck sein, bei dem zu viele
niedrig- und auch mittelviskose Komponenten weggeschlagen sind. Dann mehlt er
ab.
In der Praxis wird „Trocknung“ oft mit „Verfestigung“ in einen Topf geworfen. Dort
versucht man, Funktionen z. B. der oxidativen Verfilmung zu fordern, obwohl erst das
Wegschlagen stattgefunden hat.
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13. Wieso ist ein Dispersionslack nach der Trocknung wasserfest, obwohl er
vorher hauptsächlich Wasser enthielt?
Antwort:
Die Bindemittel (polymere Acrylate) liegen in der Form organischer Säuren vor. Sie
sind nicht wasserlöslich, sondern haben einen ausgesprochenen Fettcharakter. Ihre
Säurefunktionen sind zwar nur wenige pro Makromolekül, verleihen ihm aber die
Fähigkeit, in alkalischer Umgebung (Lauge) in die Salzform überzugehen. Und diese
Salzform löst sich zwar nicht klassisch in Wasser, weil die Makromoleküle dafür zu
groß sind. Sie werden als Anionen aber so polar, dass sie sich gut in Wasser
verteilen und mit ihm einen guten Kontakt halten.
Als Lauge nimmt der Lackhersteller trickreich wässrige Ammoniaklösung. Sie führt
die Bindemittelmoleküle (die polymeren Acrylate) in die Salzform über und macht sie
leicht in Wasser verteilbar.
Trocknet der Lack (oder die „wasserbasierte“ Farbe, schrecklicher Jargon, aber leider
üblich), dann verdunstet nicht nur das Wasser. Mit ihm verfliegt auch der Ammoniak,
weil er sich nur im Wasser hält. Dadurch verwandelt sich das Bindemittel wieder in
die alte Säureform - und ist fortan wasserfest.
Der Trick hat natürlich einen Haken: So eine Lackierung ist nur gegen Wasser oder
Säuren beständig. Jede Lauge löst sie wieder an. Damit ist auch gleich klar, wie wir
Lackspritzer von der Maschine waschen, nämlich z. B. mit Seifen. Wenn Sie es
versuchen, verwenden Sie bitte nicht eine teure Duschseife von zu Hause. Diese
sind oft pH-neutral, für unseren Zweck also ungeeignet. Besser ist hier ein leicht
alkalisches Reinigungsmittel, das der Lackhersteller gegen Entgelt gerne mitliefert.
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14. Welcher Vorgang ermöglicht es, dass eine Dispersions - Lackierung einen
bedruckten Bogen frisch zwar gerade gut weiterverarbeitbar macht, nach ein
paar Stunden jedoch sogar äußerst scheuerfest?
Antwort:
Nachdem der Lack getrocknet ist, kommen die Bindemittelkügelchen in innigen
Kontakt miteinander. Sie verschmelzen miteinander, indem die fadenförmigen
Moleküle mit Hilfe der Brown´schen Molekularbewegung verfilzen. Dadurch hält der
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Lackfilm erheblich besser allen mechanischen Angriffen stand als z. B. ein
Öldrucklack trotz dessen oxidativer Verfilmung.
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15. Wozu dient die IR – Strahlung und wozu die Heißluft in einer Bogenoffset-
maschine bei der Trocknung von Druckfarben und Dispersionslacken?
Antwort:
IR-Strahlung überträgt Wärmeenergie auf Partien des Bogens, die viel IR
absorbieren, sehr effektiv, also gerade die dunkel bedruckten. Dadurch werden alle
Prozesse beschleunigt, physikalische wie chemische. Der Drucker merkt die Wirkung
z. B. an einer Erhöhung der Stapeltemperatur.
Liegt über den Druckpartien ein Dispersionslack, so wird das Wegschlagen und das
Verdunsten des Wassers mit der Temperaturerhöhung beschleunigt. Nach Arrhenius
bewirkt eine Erhöhung um 10 °C eine etwa Verzehnfachung der Vorgänge.
Über dem Druck bildet sich noch während des Laufs in der Maschine eine
Wasserdampfschicht, die das weitere Verdunsten von Wasser behindert. An dieser
Stelle greift die Warmluft ein: Sie saugt begierig Wasserdampf ein und transportiert
ihn von der Bogenoberfläche weg, lässt dadurch weiteren Wasserdampf aus dem
Druck heraustreten.
Heiße Luft wäre ein schlechtes Mittel, den Bogen zu erwärmen, weil
Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität der Luft recht niedrig sind. Hier ist IR-
Strahlung das Mittel der Wahl.
Eine Kombination beider Heiztechniken ist folglich am effektivsten.
Übrigens heizen auch die meisten UV-Strahler die Bögen stark auf. Natürlich tun sie
das nicht mit ihrer UV-Strahlung, sondern mit der bei den üblichen
Quecksilberlampen als Nebenprodukt abgegebenen IR-Strahlung.
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16. Warum wird das Feuchtmittel im Offset auf einen bestimmten pH-Bereich
gepuffert?
Antwort:
Im klassischen Offset - Feuchtmittel sollte der pH-Wert um 5 herum liegen, z. B. von
4,7 bis 5,3. Dies ist ein mild saurer Bereich, der einen Kompromiss darstellt. Hebt
man den pH an in Richtung Neutralpunkt, dann nehmen sprungartig
Tonerscheinungen zu: Zulaufen hochprozentiger Raster, Freilaufschwierigkeiten
nach Stopps. Senkt man ihn dagegen noch weiter in die saure Zone, dann steigt das
vermögen, Kalk aufzulösen (und diverse Probleme mit chemischen Ausfällungen zu
bekommen), die Korrosionsgefahr der Maschinenteile (Schmitzringe, Walzen und
Zylinder) und ab 4,5 auch noch der chemische Tod der Trockenstoffe, z. B. Co-
Octoat.
Besonders wegen der Kalkverbindungen, aber auch aus Trocknungsgründen, gibt es
ein starkes Interesse an höheren pH-Werten, stellenweise wir bis zum Neutralpunkt 7
gegangen. Dabei muss man jedoch die Tonerscheinungen auf irgendeine andere
Weise bekämpfen, was dann wie jede Medizin die Gefahr von Nebenwirkungen
bringt.
Es lohnt sich, zurzeit diese Versuche zu beobachten.
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17. Kennen Sie die Unterschiede zwischen Ablegen, Blocken und Siegeln?
Antwort:
Ablegen sagt man, wenn z. B. im Stapel feuchte Farbe von der Vorderseite eines
Bogens auf die Hinterseite des darüber liegenden übertragen wird.
Wenn die Farbe nach dem Ablegen genug Zeit hat zu trocknen, verklebt sie beide
Bogenseiten. Das heißt dann Blocken. Es kann auch zwischen zwei trockenen
Drucken unter Anpressdruck vorkommen oder beim Etikettieren von Flaschen, wenn
sie nass zusammen gepackt werden. Auch in der Tiefkühltruhe können Drucke
verblocken, dann allerdings mit Eis.
Wenn man einen Druck mit einer Gegenseite verkleben will, kann man das durch
Wärme (Blistern, um 200 °C) oder durch Ultraschall erreichen. Das heißt dann
Siegeln.
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18. Wann ist ein Druck siegelfest und wann ist er siegelbar?
Antwort:
Eine Zigarettenpackung wird z. B. mit einer klaren Kunststofffolie umwickelt. Damit
die Folie hält, wird sie im Boden- und im Kopfbereich zugesiegelt. Die Folie selbst
muss eine schmelzbare Schicht auf der Oberfläche besitzen, damit sie unter Hitze
verklebt. Sie muss also siegelbar sein.
Der Druck auf der Faltschachtel soll sich beim Siegelprozess nicht mit der Folie
verkleben lassen, also abstoßend wirken. Er muss siegelfest sein.
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19. Beschleunigt der Zusatz von Sikkativ immer die Trocknung?
Antwort:
Sikkative beschleunigen als Katalysatoren die oxidative Verfilmung von Bindemitteln
auf der Basis von „trocknenden Ölen“. Bis zu einer Optimal - Dosis beschleunigt eine
Zugabe von Sikkativ damit also auch diese Trocknung. Darüber hinaus wird sie
immer weniger wirksam, bis sie so weit abklingt, dass andere chemische Prozesse in
den Vordergrund treten, die sie auch fördern. Den Abbau der Molekülketten zum
Beispiel. Dann beginnt eine so genannte Über - Sikkativierung. Die hat einen lustigen
Effekt: Erst trocknet der Druck ganz gut, und nach ein paar Tagen versprödet er so,
dass er im Extremfall abmehlt.
Die Dosierung solcher sensiblen Additive ist eben Sache für Spezialisten und nicht
für den „Praktiker“ geeignet.
Die handelsüblichen Trocknerpasten sind ohnehin wegen dieses Risikos hoch
verdünnt. Damit stellt sich die Frage, was ein Drucker durch eine Spachtel solcher
Paste bewirkt. Aus jeden Fall verdünnt er die Farbe.
Ich fürchte, man merkt mir an, dass ich von diesen ganzen Zusätzen wenig halte. Es
gibt nur wenige, wirklich berechtigte Hilfsmittel im der Hand des Druckers. Und die
kann ich an einer Hand abzählen und auch einzeln gut begründen.
Der Rest hilft nur dem Verkäufer - und manchmal der Psyche des Druckers.
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20. Welche Risiken kann es geben, wenn man eine Heatsetfarbe im
Bogenoffset verdruckt?
Antwort:
Im Grunde lässt sich auch eine Heatsetfarbe auf einer Bogenoffsetmaschine
verdrucken. Sie wird wegen der geringeren Zügigkeit lediglich höhere
Tonwertzunahmen zeigen, denkt man auf den ersten Blick.
Man sollte aber nicht vergessen, dass eine solche Farbe normalerweise gar nicht
sikkativiert ist, weil sie ja durch Verdunsten trocknen soll. Im Gegenteil, oft sind in
Heatsetfarben Verzögerer enthalten, die sich nicht während des Druckprozesses
verflüchtigen. Also hat selbst ein Trocknerzusatz keine Chancen.
Außerdem finden sich zur Erhöhung der Scheuerfestigkeit dort auch so genannte
Fischer - Tropsch - Wachse, benannt nach Ihrem Herstellungsprozess. Sie wirken
zwar gut, stören aber eine eventuelle nachträgliche Veredelung mit z. B. Dispersions-
oder UV - Lack. Nur Drucklack klebt auf diesen Oberflächen.
Etwas weniger wichtig scheint dagegen das Aufbaurisiko an der Abrisskante auf den
Folge - Gummitüchern, das durch die relativ schnell wegschlagenden Mineralöle
verursacht würde.
Man könnte also bei einer in - line - Lackierung mit z. B. Dispersionslack durchaus
einmal eine Sonderfarbe im 5. Werk verdrucken, die aus der Rollenabteilung noch
übrig ist.
nach oben ↑
21. Kann der Bedruckstoff die Farbentrocknung beeinträchtigen?
Antwort:
Im Bogenoffset kennen wir die Trocknung der Farben durch Wegschlagen und durch
oxidativer Verfilmung.
Das Wegschlagen hängt selbstverständlich nicht nur von der Bindemittel -
Konstruktion der Farbe ab, sondern ebenso stark von den Saugeigenschaften der
Bedruckstoff - Oberfläche. Ideal sind viele, aber kleine Poren, z. B. wie bei einem
Bilderdruckpapier.
Mit der oxidativen Verfilmung ist das schon komplizierter. Auf den ersten Blick
scheint sie auf jedem Papier oder Karton zu funktionieren, wenn Farbe und
Feuchtmittel dies zulassen. Auf den zweiten Blick muss man allerdings sehen, dass
zusammen mit dem Feuchtmittel auch die Bedruckstoff - Oberfläche Einfluss nehmen
kann, wenn nämlich wasserlösliche Substanzen im Strich sind. Das können von der
Herstellung saure Stoffe sein; dann bremst oder unterbindet der Bedruckstoff die
Verfilmung. Bei Naturpapieren war das vor 20 Jahren so.
In den 90er Jahren wurde der chlorfrei gebleichte Zellstoff für Trocknungsstörungen
verantwortlich gemacht. Das glaubt zum Glück heute niemand mehr.
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22. Kann man durch chemische Zusätze im Feuchtmittel die oxidative
Verfilmung einer Offsetfarbe beschleunigen?
Antwort:
Früher hatte man in speziellen Konzentraten Kobaltsulfat oder ein anderes
Kobaltsalz. Inzwischen ist das nicht mehr erlaubt. Und trotzdem behaupten manche
Hersteller, beschleunigende Zusätze zu verwenden.
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Quizfragen Dr. Bernd Th. Grande Farbentrocknung
Ich halte das aus zwei Gründen für einen reinen Werbegag.
Einmal werden unsere klassischen Sikkative deaktiviert, sobald sie mit dem leicht
sauren Feuchtmittel reagieren. Das ist ja gerade das Problem, wenn der Drucker
sagt, die Farbe sei emulgiert und verfilme deshalb schlecht oder nicht. Eine echte
Emulgierung der Farbe würde sich klar im Druckbild äußern. In Wirklichkeit ist das z.
B. Kobaltoctoat hydrolysiert.
Der zweite Grund meines Zweifels ist, dass ich von den wasserlöslichen
Kobaltsalzen nie eine Wirkung habe nachweisen können - außer der leicht rosa
Farbe der Lösung. Also halte ich sie für gering oder gar nur eingebildet, weil es eben
so plausibel klingt.
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23. Gibt es besondere Infrarotfarben für den Bogenoffset?
Antwort:
In den 80er Jahren wurden Skalenserien als besonders infrarotreaktiv beworben.
Auch unter den Bindemitteln gab es diese Argumentation - damals gerichtet an
Farbhersteller.
Damals wollte man besonders hervorheben, dass eine Farbe, die von sich aus schon
schnell wegschlägt, durch die Erwärmung besonders beschleunigt wurde. Dies
wurde als eigenes Trocknungskonzept dargestellt, was fachlich gesehen, Unsinn ist.
Werblich war es aber gut verwendbar, weil es so plausibel klang. Und es rückte diese
Farben in eine Nähe zu den UV - Farben, machte aus ihnen also eine technologische
Besonderheit.
Dass auch noch heute frisch aufgelegte Fachbücher ihren Lesern diesen alten Bären
aufbinden, deutet nur darauf hin, dass man als Autor gut schauen sollte, wo man
Weisheit verbreitet - und wo man Unverstandenes nachplappert.
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24. Was ist bei den Strahlentrocknern der grobe Unterschied zwischen
Elektronenstrahlen und UV - Strahlen?
Antwort:
Elektronenstrahlen sind, wie ihr Name schon sagt, fliegende Elektronen. Sie werden
auch Kathodenstrahlen genannt, weil sie von einer (negativ geladenen) Kathode
ausgesendet werden. Man nennt die Gruppe auch Korpuskularstrahlen, weil
Korpuskel emittiert werden. Die Braun´sche Röhre im alten Fernseher war so ein
Ding.
Elektronenstrahlen haben eine gute und eine schlechte Seite für ihre Verwendung
bei der Farbtrocknung. Schlecht ist, dass die Strahler sehr aufwändig sind und, dass
der frische Druck im Vakuum getroffen werden muss, weil hier die Luft stört. Das
bedeutet teure Einrichtungen und auch kostenintensiven Betrieb.
Gut an ihnen ist, dass sie eine hohe Durchschlagkraft haben. Es gibt praktisch kein
Risiko, dass ein Acrylatteilchen sich am Boden der pigmentierten Farbschicht
versteckt und nicht erwischt wird. Die Härtung ist also sehr gründlich, fast garantiert
sicher. Das macht die Angelegenheit z. B. attraktiv für Lebensmittelverpackungen,
weil die ganze Farbschicht in sich geschlossen wird und niemand heraus diffundieren
kann.
Luisenstraße 7, 50126 Bergheim, Tel.: +49 2271 63944 www.Offset-Druck-Farben.de Seite 12 von 14

Quizfragen Dr. Bernd Th. Grande Farbentrocknung
Beim UV - Licht handelt es sich um einen Ausschnitt aus der großen Menge
elektromagnetischer Strahlungen. Hier reisen also bestenfalls Photonen, keine
nennenswerten Massen pro Teilchen.
UV - Licht ist viel weniger energiegeladen. Das ist weniger teuer, aber auch weniger
durchdringend. Wir haben die Härtungsrisiken gerade unten am Boden der
Farbschicht, kaum an der Oberfläche. Ein eventuelles Härtungsproblem muss man
also erst einmal orten. Dafür ist die Anlage erheblich billiger als die für
Elektronenstrahlen. Das gilt auch für den Betrieb so einer Anlage, nicht nur für den
Kauf. Besonders die neu kommenden UV - Dioden bieten verführerische
Wirtschaftlichkeit an. Auf der anderen Seite benötigen wir die Fotoinitiatoren, die ja
nicht mit vernetzt werden und daher migrationsfähig bleiben. In ihnen steckt eine der
großen Schwierigkeiten, wenn man Lebensmittelverpackungen plant. Und Licht hat
ein Durchdringungsproblem bei stark absorbierenden Pigmenten. Denken wir nur an
den Ruß in schwarzen Druckfarben...
Nach einer jahrelangen Pause scheint die Elektronenstrahlhärtung übrigens gerade
wieder aufzublühen.
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25. Was nützt es einem Bogenoffset - Drucker, wenn er die
Trocknungsmechanismen seiner Farben kennt?
Antwort:
Allein im Standardfall, dem Wegschlagen und der oxidativen Verfilmung, stecken so
viele spezifische Risikoquellen, dass er gut daran tut, sie gesondert zu
berücksichtigen. Wer noch immer Trockenstoff hinzufügt, weil er innerhalb einer
halben Stunde schon die Verfestigung absichern will, beruhigt vielleicht sich selbst.
Der Trocknung tut er aber überhaupt keinen Gefallen, weil die oxidative Verfilmung in
den ersten zwei Stunden bei normalen Farben keinen merkbaren Bruttoumsatz auf
die Beine bringt. Deshalb brauchen wir ja das Wegschlagen. Und das wird durch das
Hinzufügen irgendeiner Paste selten sicherer.
Immerhin werden Zügigkeit und Viskosität durch die Zusätze aus ihrem sorgfältig
eingestellten Zustand gebracht. Das bringt Übertragungsschwächen, erhöhte
Tonwertzunahmen und Schwächung im Wasserverhalten.
Bei nur 3 % Zugabe sind diese Verschlimmbesserungen nur mäßig, bei 10 % schon
drastisch.
Warum wird noch immer so gehandelt?
Ich kann es nicht verstehen.
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26. Wie verfestigen sich Inkjet-Farben?
Antwort:
Die Tinten und Druckfarben für den Inkjet enthalten Wasser oder Lösemittel als
Flüssigkomponenten. Das bedeutet, dass wegschlagende und verdunstende
Trocknung als Mechanismus vorherrschen. Häufig werden Papiere mit ganz speziell
angepassten Oberflächen (Porosität) eingesetzt, die die Tröpfchen fixieren helfen,
bevor sie zerfließen.
Besonders im LTP, großformatigen Inkjet, findet man strahlenhärtende Farben, die
durch z. B. UV-Licht über eine Polymerisation aushärten.
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Quizfragen Dr. Bernd Th. Grande Farbentrocknung
27. Gibt es im Bogenoffset Farben, die mit Wärme trocknen?
Triviale Antwort: Alle physikalischen und chemischen Vorgänge laufen flotter nach
Erwärmung. Also ja.
Sinngemäße Antwort: Wenn ein besonderer Trocknungsmechanismus gesucht ist,
der überhaupt nur über Wärme läuft - wie z. B. der Heatset oder der Dispersionslack
- Dann gibt es in der Tat rare Spezialitäten im Verpackungsdruck. Deren Bindemittel
ähneln denen der UV-Farben. Sie werden jedoch nicht mit einer UV-Lichtquelle zur
Polymerisation gebracht, sondern besitzen eine Sprungtemperatur, ab der die
Polymerisation startet.
Dieses Startprinzip für Polymerisationen ist im Druck sehr selten. In der industriellen
Formtechnik mit Epoxiden, Polyesterharzen und Elastomeren ist es gang und gäbe.
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28. Wie trocknen die Pudertoner im Laserdruck?
Der Ausdruck „Trocknung“ wird in unserer Technik gerne für „Verfestigung“
missbraucht. Hier fällt er völlig aus dem Rahmen. Wenn wir die Pudertoner nehmen,
haben diese eine Art Hotmelt am Tonerkorn, das geschmolzen werden kann, damit
es das Partikel an den Bedruckstoff klebt. Den Mechanismus müsste man also
„Erstarren einer Schmelze“ nennen.
Der aktuelle Stand bei Flüssigtonern arbeitet ähnlich, nur dass die Partikel in einer
unpolaren Flüssigkeit verteilt sind und nicht in Luft.
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