brühl giessen: vergleichende Deinkbarkeits - WAN-IFRA

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DRUCKFARBEN
brühl giessen: vergleichende Deinkbarkeits-Untersuchung
von
konventionellen
und mineralölfreien
Rollenoffset-Heatset-Farben
Seit Dezember 1996 wird im hriihl druck + Pressehaus
girssen, dem Öko-Audit registrierten Standort der Brühlsehen Universitätsdruckerei
Verlag des GieJener Anzeiget-s GmbH & Co. KG. die Zeitschrift Öko Test-Magazin
mit auf Pflanzenöl basierenden Druckfarben der Michael
Huber GmbH gedruckt. Da Druckprodukte mit Pflanzenölfarben als schlechter recyclingfähig gegenüber Mineralölfarben gelten, wurde die Steinheis Technologie GmbH
mit einer vergleichenden Deinkbarkeits-Untersuchung
beauftragt. Diese wurde im Labormaßstab mit den November- und Dezember-Ausgaben von Öko Test durchgeführt.
Die Drucktechnik
Im Offsetdruck ohne Trocknung (Coldset) werden seit
einigen Jahren immer mehr Druckfarben auf Pflanzenölbasis eingesetzt. Die Gründe sind zum einen die Verwendung nachwachsender Rohstoffe, zum anderen die Verringerung der Emissionen flüchtiger Substanzen (Volatile
Organic Compounds = VOC).
Grundsätzlich enthalten Offsetdruckfarben
schon immer einen hohen Anteil von Rezepturbestandteilen, die auf
nachwachsenden Rohstoffen wie zum Beispiel Harzen und
Pflanzenölen basieren. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe in Offsetdruckfarben kann erst seit wenigen Jahren
erhöht werden, indem die als Lösungsmittel eingesetzten
Mineralöle
durch Fettsäure-Monoester
ersetzt werden.
Aufgrund der hohen Siedebereiche dieser flüssigen Komponenten treten bei der Verarbeitung von Offsetdruckfarben keine Emissionen durch flüchtige Inhaltsstoffe
auf.
Im Heißlufttrockner
werden die Lösungsmittel,
deren
Siedebereich zirka 240 bis 300 “C beträgt, bei Umlufttem-
peraturen von etwa 270 “C ausgetrieben und der thermischen Nachverbrennung
zugeführt. Bisher ist der Ersatz
von Mineralölen durch Fettsäure-Monoester
vorwiegend
nur in Rollenoffsetzeitungsoder in Bogenoffsetmaschinen
erfolgt (also im Coldset).
Das Testobjekt
Die Zeitschrift Öko Test wird seit Jahren im briihl druck
+ Pressehaus @essen auf Akzidenzdruckmaschinen
der
Typen Lithoman beziehungsweise
Rotoman hergestellt.
Das Papier ist 100 RC Script, ein Recycling-Offsetpapier
ohne Strich von Steinbeis Temming Papier. Als Druckfarben wurden bis einschließlich November 1996 konventionelle Heatset-Druckfarben
von der Michael Huber GmbH
in München eingesetzt.
Im Dezember 1996 erfolgte eine Umstellung auf neuentwickelte Heatset-Farben auf Pflanzenölbasis.
Bei brühl
wurde eine derartige Umstellung
schon seit längerem
betrieben. Die bisher drucktechnisch
getesteten Farben
konnten im Heißlufttrockner
nicht ausreichend kleb- und
abschmierfrei getrocknet werden. Mit der seit Dezember
eingesetzten Type sind die technischen Schwierigkeiten in
der Verarbeitung beseitigt, wie das Gießener Druckunternehmen informiert.
Das Untersuchungsprogramm
Das Probenmaterial bestand aus Remittenden der beiden
Ausgaben. Die erste Deinkbarkeits-Untersuchung
wurde
120 Tage nach dem Druck, also mit einem Alter von vier
Monaten, durchgeführt. Die weiteren Untersuchungen fanden nach einem beschleunigten Alterungsprozeß statt, der
66.
64.
---
46.
44.
nach Deinking / konventionelle Druckfarben
vor Deinking / mineralolfreie Druckfarben
vor Deinklng / konventionelle Druckfarben
~
42.
120
200
260
Alterungsdauer [Tage]
44
360
We$grud
vor und nach
Flotatiotzs-Deilikitl~~.
dem
zeitungstechnik
1997 /
Novetnher
/
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DRUCKFARBEN
Schmutzpunkte (Flüche) des jlotierten Stoffes.
in einem Trockenschrank mit Umluft (60 f 2 “C) vollzogen
wurde.
Bei diesen klimatischen Bedingungen kann davon ausgegangen werden, da13eine Stunde beschleunigter Alterung
etwa einem Tag natürlicher Alterung entspricht. Durch
diese Kombination
natürlicher/beschleunigter
Alterung
wurden damit die Alterungsvorgänge
nach 120, 200, 280
und 360 Tagen simuliert.
Um eine mögliche Fehlerquelle auszuschließen, wurden
auch die Hefte der Dezember-Ausgabe bis zum Zeitpunkt
von 120 Tagen natürlich gealtert (Zimmertemperatur
und
Lichtabschluß)
sowie anschließend dem beschleunigten
Alterungsprozeß unterworfen.
Die Ergebnisse
Weißgrad und Helligkeit des flotierten Stoffes nahmen
mit zunehmender Alterung ab. Erfreulicherweise liegen die
Werte der mineralölfreien
Druckfarben über denen der
konventionellen
Druckfarben
(bei vergleichbarer
Ausgangsweiße). Der Anstieg bei den Pflanzenölfarben
zwischen 200 und 280 Tagen Alterung ist nicht erklärbar. Er
trat bereits bei den Proben vor der Flotation auf. Da er auch
bei der Helligkeit sichtbar ist, handelt es sich nicht um eine
Farbortverschiebung,
sondern zum Beispiel um eine bes*
sere Bleichwirkung.
Betrachtet man die Weißgradsteigerung, 4 .so die Differenz zwischen den Werten vor und nach derjlotation,
so
sieht man, daß diese Pflanzenölfarben um gut einen WeißePunkt besser deinkbar sind. Ein Novum ist, laut brühl, daß
dieser Effekt über alle untersuchten Alterungsstufen gleich
bleibt. Bei keiner der Proben war ein Farbstich, also eine
störende Veränderung des Farborts, sichtbar.
Die Schmutzpunkte, ausgedrückt in Anzahl und Fläche,
steigen mit zunehmender Alterung zunächst an. Überraschenderweise geht bei den Pflanzenölfarben die Anzahl
der Schmutzpunkte beim ältesten Druck zurück. In der
Fläche ist sogar bei beiden Druckmustern
bei langer
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Alter,ung ein Rückgang zu verzeichnen. Bei den Pflanzenölfarben ist der Rückgang in Anzahl und Fläche über alle
Größenklassen zu verzeichnen. Bei der Schmutzpunktfläche der Mineralölfarben
bezieht er sich auf die größeren
Teilchen (> 100 Fm), die von der Anzahl her nicht ins
Gewicht fallen. Auch wenn die Ursachen für diese Kurvenverläufe schwer interpretierbar sind, so soll sich doch auf
jeden Fall eine günstigere Entwicklung bei den Pflanzenölfarben zeigen.
Der Füllstoffgehalt
nimmt bei beiden Druckmustern
durch Flotation ab. Dies ist ein ganz normaler Vorgang, da
durch die Flotation Füllstoffe stärker als Fasern ausgetragen werden. Es gibt keine Abhängigkeit
zur Alterungsdauer; der Füllstoffaustrag
bei den Pflanzenölfarben
ist
etwas stärker als bei den Mineralölfarben.
Noch deutlicher
ist dies beim gesamten Flotationsverlust,
also dem Gemenge aus Druckfarben, Fasern, Füllstoffen und sonstigen
Materialien,
die beim Deinken ausgetragen werden, zu
sehen. Er liegt bei den Pflanzenölfarben
um zirka zwei
Punkte höher als bei den Mineralölfarben.
In der betrieblichen Praxis liegen die üblichen Flotationsverluste deutlich unter denen der Laborzelle. Da der
Unterschied aber so signifikant ist, ist auch dort mit einem
um zirka einen Prozentpunkt höheren Verlust zu rechnen,
der eingedickt und verwertet beziehungsweise
entsorgt
werden muß. Diese höheren Verluste erklären auch ganz
oder zumindest teilweise den höheren Weißgrad der
Pflanzenölfarben nach der Flotation.
Pflanzenölfarben
ebenbürtig
sind den Mineralölfarben
Gegenstand der Untersuchung war es, die Deinkbarkeit
der Zeitschrift Öko Test, vor und nach der Umstellung auf
pflanzenölbasierenden
Druckfarben, zu vergleichen. Das
Ergebnis zeigt, daß bei den verwendeten Druckfarben und
den vorliegenden Druckbe$ngungen
die Drucke mit PBanzenölfarben den Mineralölfarben
zumindest ebenbürtig
sind. Eine etwas höhere Weiße und geringere Schmutz‘punkte - letztere vor allem bei den als kritischer einzustufenden älteren Drucken - müssen mit etwas höheren Flotationsverlusten erkauft werden.
Sollte sich dieses Ergebnis auf breiter Basis bestätigen,
so sieht das brühl druck + pressehaus giessen dies als einen
erfreulichen Erfolg zur Verbesserung der Deinkbarkeit und
damit der Recyclingfähigkeit
von Drucken mit mineralölfreien Farben an.
Zum Thema
,,Zeitungsdruckfarben
basis” sind bei der IFRA die Special
1.12 erschienen
(nur für Mitglieder).
auf PflanzenölReports 1.5 und
zeitungstechnik November 1997