Print Media Academy. Profi Tipp Feuchtmittel im Offsetdruck

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1 Print Media Academy Profi Tipp Feuchtmittel im Offsetdruck 1

2 Vorwort liebe leserin, lieber leser, das Feuchtmittel stellt für den Offsetdruck neben der Druckplatte und der Offsetdruckfarbe die dritte wichtige Größe dar. Aus dem optimalen Zusammenspiel dieser Systemkomponenten resultiert ein perfektes Druckergebnis auch über hohe Auflagen hinweg. Der vorliegende Ratgeber soll Ihnen einen allgemeinen Überblick über das Feuchtmittel, seine Zusammensetzung und seinen Einsatz in der Druckindustrie vermitteln. Ihr Team der Print Media Academy

3 Inhaltsverzeichnis 4 Feuchtmittel und Feuchtmittelzusätze 5 Die Basis: Wasser 6 Wasserhärte 7 ph-wert 8 ph-wert und Puffer 9 Leitwert = µs/cm 10 Benetzung der Platte 11 Alkohol prüfen 11 Ablesen am Aräometer 13 Die Alkoholmessung 13 Nachteile von Alkohol 15 Feuchtmittel mischen 16 Druckprobleme durch Feuchtmittel 3

4 Feuchtmittel und Feuchtmittelzusätze Feuchtmittel verfügt im Idealfall über eine Wasserhärte von 8 dh bis 12 dh und einen ph-wert von 4,8 bis 5,5. Als übliche Feuchtmitteltemperatur gelten 10 C bis 15 C. Dabei muss der Drucker wissen, dass zu niedrige Temperaturen Kondenswasser an Schläuchen und Feuchtmittelwannen verursachen und zur Bildung von Wassertropfen führen können. Feuchtmittelzusätze sind komplexe Stoffsysteme mit verschiedenen Bestandteilen für eine ausreichende Emulgation und Benetzung (Oberflächenspannung). Sie sind wichtig für die ph-wert-einstellung und für die Stabilisierung (Puffersysteme), den Korrosionsschutz und die Kühlwirkung und vermeiden Schleimbildung (Biozide). aufgrund der vielfältigen wasserqualitäten ist es notwendig, den entsprechenden zusatz auszuwählen. 4

5 Die Basis: Wasser Das in der Natur vorkommende Wasser ist nicht rein, sondern enthält zahlreiche Gase und Mineralstoffe. Für den Drucker ist Leitungswasser der Ausgangsstoff für sein Feuchtmittel. Zur Beurteilung des Wassers wird die Wasserhärte gemessen, die im Wesentlichen vom Calcium- und Magnesiumanteil abhängt. Die Wasserhärte muss in jedem Fall vor der Zugabe von Zusätzen ermittelt werden. Denn im fertigen Feuchtmittel lässt sich die Härte mit einfachen Mitteln nicht mehr bestimmen. Zur einfachen Bestimmung der Gesamthärte helfen Teststreifen. Die Bestimmung der Carbonathärte erfolgt mit einer Indikatorlösung (Hilfsmittel zur Messung gibt es z. B. bei Gebrüder Heyl, Myron L, Merck, Neukum ). Dabei sollte berücksichtigt werden, dass es sich bei einer Messung immer um eine Momentaufnahme handelt und die Wasserqualität sehr stark schwanken kann. Auf Anfrage übernehmen fast alle Feuchtmittelhersteller die Wasseranalyse. Wasserhärte bestimmen Härtebereich weich mittel hart sehr hart Gesamthärte in *mmol Erdalkali-Ionen/l deutsche Härtegrade d englische Härtegrade e französische Härtegrade f 0 1,3 1,4 2,5 2,6 3,7 > 3, > > > 37 5

6 Wasserhärte Die Kalkanteile des Wassers können beim Drucken Probleme verursachen, zum Beispiel: Blanklaufen der Farbwalzen (Kalkablagerungen) Ablagerungen auf dem Gummituch Beeinflussung des ph-werts Schwankungen im ph-wert Zu hohe Anteile von Chlorid, Sulfat oder Nitrat fördern zudem die Korrosion. Mit Teststreifen lässt sich die Gesamthärte des Wassers einfach ermitteln: das Härtestäbchen kurz (1 Sekunde) eintauchen und nach ca. zwei Minuten ablesen. Damit das Wasser für den Feuchtmittelansatz über den idealen Härtegrad verfügt, hat sich das Prinzip der Umkehrosmose zur Wasserentsalzung durchgesetzt. Dabei wird Wasser gegen eine Membran gepresst. Das so behandelte Wasser weist dadurch einen sehr geringen Restsalzgehalt auf. Danach wird dieses Osmosewasser mit Salzen wiederaufbereitet, bis es einen Härtegrad von 8 dh bis 12 dh erreicht. 6

7 ph-wert ph kommt aus dem Lateinischen (Potentia Hydrogenii) und repräsentiert die logarithmische Darstellung der Wasserstoffionenkonzentration. sauer alkalisch Der ph-wert ist somit ein Messwert zur Bestimmung des sauren oder alkalischen Verhaltens von wässrigen Lösungen. Um welche Art von Säure oder Lauge es sich handelt, kann nicht festgestellt werden. Eine Flüssigkeit mit einem ph-wert von 5 hat zehnmal mehr Säure als eine Flüssigkeit mit einem ph-wert von 6. In der Regel sind Feuchtmittelzusätze gepuffert, zudem Zweck, äußere Einflüsse weitgehend zu neutralisieren. Eine ph-wert-messung ist in Bezug auf die Feuchtmittelqualität nicht sehr aussagekräftig. Sie zeigt lediglich an, ob Zusatz vorhanden ist oder nicht. Zur Bestimmung der Qualität des Feuchtmittels sollte natürlich auch der Leitwert ermittelt werden. NEUTRAL ph-wert Freilaufverhalten Platte besser schlechter Wasseraufnahme Farbe geringer schlechter Oxidative Trocknung langsamer schneller Korrosion höher geringer Angriff Papierstrich stärker schwächer 7

8 ph-wert und Puffer Moderne Feuchtmittelzusätze sind so zusammengesetzt, dass der richtige ph-wert bei vorgeschriebener Dosierung eingestellt ist. Die Pufferung ver hindert, dass Papier und Farbe den ph-wert verändern. ph-wert ph-wert 5,4 5,4 5,0 5,0 4,6 ph-wert-änderungen ohne ausreichende Pufferkapazität durch äußeren Einfluss Zeit 4,6 Stabiler ph-wert bei ausreichender Pufferkapazität auch bei äußerem Einfluss Zeit Das Indikatorstäbchen zur ph-wert-bestimmung sollte eine Minute eingetaucht und dann mit der Farbskala verglichen werden. 8

9 Leitwert = µs/cm Der Leitwert beschreibt, wie Strom in einer Flüssigkeit geleitet wird. Verunreinigungen im Feuchtmittel lassen den Leitwert ansteigen. Je nach Wasser und Zusatz variiert der Leitwert. Auch die Temperatur und die Alkoholkonzentration beeinflussen den Leitwert. Durch mehr Isopropanol (IPA) fällt der Leitwert. Moderne Leitwertmessgeräte rechnen die Temperatur in die Messung mit ein. Wichtig ist, dass die Leitwertsonde in der Feuchtmittelzentrale regelmäßig gereinigt und kalibriert wird. Der Leitwert sollte mit frisch angesetztem Feuchtmittel ermittelt werden, damit er als Messlatte für den Wechsel des Feuchtmittels dienen kann. Ist der Leitwert im Feuchtmittel um ca μs/cm angestiegen, so ist dies als Impuls zum Feuchtmittelwechsel zu sehen. Um Druckschwierigkeiten vorzubeugen, empfiehlt es sich, das Feuchtmittel alle 14 Tage zu erneuern. Durch den Einsatz von optionalen Feuchtmittelfiltern (z. B. Softflow) kann die Feuchtmittel-Standzeit erheblich erhöht werden. Mit einem Universalprüfgerät können der ph-wert, die Temperatur sowie der Leitwert gemessen werden. Alle elektronischen Messgeräte müssen regelmäßig kalibriert werden. 9

10 Benetzung der Platte Die Oberflächenspannung des Wassers kann mit Gummiarabikum, Glycol, Glyzerin oder mit Alkohol herabgesetzt werden. Welche Mittel in den jeweiligen Feuchtmittelzusätzen enthalten sind, benennt der Hersteller in dem Sicherheitsdatenblatt zum Produkt. schlechte Benetzung großes Tropfenvolumen großer Randwinkel gute Benetzung kleines Tropfenvolumen kleiner Randwinkel hohe Oberflächenspannung niedrige Oberflächenspannung Alkohol ist ein sehr gutes Netzmittel. Isopropanol, auch als IPA bezeichnet, senkt die Oberflächenspannung, erhöht die Viskosität des Feuchtmittels und fördert damit die Filmbildung im Feuchtwerk. Dies bewirkt eine gleichmäßige Feuchtung. IPA verdunstet schnell. Somit trocknet die Farbe schneller; gleichzeitig werden die Druckwerke über die Verdunstungskälte gekühlt. Durch den Zusatz von IPA werden das Schöpfvolumen erhöht und die Aufnahme des Feuchtmittels unterstützt. IPA wirkt schaumhemmend. 10

11 Alkohol prüfen Der verwendete Alkohol sollte sehr rein sein. Dies lässt sich mit einem einfachen Test überprüfen: In ein sauberes Glas werden zu gleichen Teilen Wasser und Alkohol gefüllt. Nach 30 bis 45 Minuten sollte die Flüssigkeit klar sein. Bei einer Trübung ist der Alkohol unbrauchbar. bedenklich unbrauchbar Ablesen am Aräometer Die Messspindel muss sich auf jeden Fall im Glaskubus oder ähnlich frei schwimmend bewegen können. In der Flüssigkeit und an der Messspindel dürfen keine Luftblasen sein. Durchsichtige Flüssigkeiten werden unten abgelesen. Den Messwert bei Vol. % sowie die Temperatur ablesen und mit dem Vol.-%-Wert verrechnen. Dann wird der errechnete Wert in der Tabelle verifiziert. 2,5 cm 2,5 cm 2,5 cm 11

12 Mit dem Aräometer lässt sich der IPA-Gehalt im Wasser messen. Das Gerät zeigt Volumen- und Gewichtsprozente. Grundsätzlich sollen Volumenprozente gemessen werden. Die Temperatur spielt bei der IPA-Bestimmung eine wichtige Rolle. Deshalb bitte den Temperaturabgleich beachten. Das spezifische Gewicht (Dichte) des Feuchtmittelzusatzes bei der Bestimmung einbeziehen (siehe Tabelle). IPA-Gehalt bestimmen Dichte 1) des %-Anteil des Feuchtmittelzusatzezusatzes abgelesene IPA-Konzentration in Feuchtmittel- % 1,05 2 3,1 5,0 6,8 8,7 10,5 12,4 14,2 16,1 17,9 19,7 3 2,8 4,6 6,4 8,2 10,1 11,9 13,7 15,5 17,3 19,1 4 2,5 4,3 6,0 7,8 9,6 11,4 13,1 14,9 16,7 18,5 1,10 2 2,5 4,3 6,1 7,9 9,7 11,4 13,2 15,0 16,8 18,6 3 1,9 3,6 5,3 7,0 8,8 10,5 12,2 19,9 15,6 17,4 4 1,2 2,9 4,5 6,2 7,9 9,5 11,2 12,8 14,5 16,1 1,15 2 1,9 3,6 5,3 7,1 8,8 10,5 12,2 14,0 15,7 17,4 3 0,9 2,6 4,2 5,8 7,5 9,1 10,7 12,3 14,0 15,6 4 0,0 1,5 3,0 4,6 6,1 7,6 9,2 10,7 12,3 13,8 1,2 2 1,3 2,9 4,6 6,3 7,9 9,6 11,2 12,9 14,6 16,2 3 0,0 1,5 3,1 4,6 6,1 7,7 9,2 10,8 12,3 13,8 Tatsächliche Alkoholkonzentration in % 4 1,3 0,1 1,6 3,0 4,4 5,8 7,2 8,6 10,0 11, ) Das spezifische Gewicht des verwendeten Feuchtmittelzusatzes ist im dazugehörigen Sicherheitsdatenblatt zu finden. 12

13 Die Alkoholmessung Die Alkoholmessung in der Feuchtmittelzentrale geschieht konventionell über die Dichte des Feuchtmittels (Schwimmer). Die Dichte des Feuchtmittels wird aber nicht nur vom IPA-Gehalt, sondern auch von der Temperatur, der Art des Zusatzes und dem Verschmutzungsgrad beeinflusst. Eine regelmäßige Reinigung ist hier unumgänglich. Weitestgehend unabhängig von Fremdeinflüssen sind moderne Messverfahren wie die Infrarot- oder die Ultraschallmessung. Nachteile von Alkohol IPA fördert das Blanklaufen, insbesondere bei hoher Wasserhärte, da IPA die Löslichkeit der Calciumsalze herabsetzt. Zu viel IPA kann die Bindemittel der Druckfarbe ausfällen, die Schutzhülle von Metallpigmenten anlösen und so zu einem Glanzverlust führen. IPA kann den Papierstrich angreifen und dadurch zu einem Aufbauen auf dem Gummituch führen. IPA gehört zu den leicht verdunstenden organischen Verbindungen (VOC), welche Schäden in der Atmosphäre bewirken (Ozon, Sommersmog). IPA kann darüber hinaus gesundheitliche Schäden verursachen. 13

14 Mit dem Gedanken Viel hilft viel setzen die Drucker dem Feuchtmittel oft erheblich mehr IPA zu, als aus drucktechnischer Sicht notwendig wäre. Die angestrebte Höchstmenge an Alkohol liegt bei 5 8 %. Aus Gesundheits- und Umweltschutzgründen ist in jedem Fall ein möglichst geringer Verbrauch an IPA anzustreben. Ein- bis zweimal wöchentlich sollten die IPA- Konzen tration sowie der Feuchtmittelzusatz kontrolliert werden. 14

15 Feuchtmittel mischen Grundsätzlich gibt es drei Feuchtmittelvarianten: 1. Wasser und Zusatz für ältere Feuchtwerke mit Plüschwalzen. 2. Osmosewasser, Zusatz und Alkohol für moderne Filmfeuchtwerke mit unbezogenen Gummiwalzen. 3. Osmosewasser und Alkoholersatzstoff für IPA-freies Drucken. Mischrechnung Soll-Menge 100 Menge Zusatz 4 Zusatz 4 Menge Alkohol 10 Alkohol 10 = Menge Wasser 86 Wasser 86 Ist-Menge 100 Istmenge 100 Falsche Mischrechnung Soll-Menge 100 Wasser 100 Wasser 87,7 Zusatz 4 Zusatz 3,5 IPA 10 IPA 8,8 Ist-Menge 114 Istmenge

16 Druckprobleme durch Feuchtmittel aufbauen auf dem gummituch: Angriff auf den Papierstrich durch saures Feuchtmittel blanklaufen: Beläge auf Walzen, Gummituch und Platte plattenverschleiß: Druckende Schicht wird zerstört. Zusätze zu aggressiv, falsche Maschineneinstellung. plattenkorrosion: Platte oxidiert. Plattenschutz durch Zusatz nicht ausreichend. überemulgieren: ph-wert zu hoch, zu viel Wasser, Wasser zu weich, Zusatz zu hoch, Walzenjustierung falsch, zu viel IPA, wenig Farbabnahme schäumen: Waschmittel im Umlauf, Rücklaufleistung zu hoch, schäumender Zusatz schlechte trocknung: ph-wert zu niedrig, falsche Bedruckstoff- Farbkombination, ph-wert des Bedruckstoffes zu niedrig schlechtes freilaufen: ph-wert zu hoch, IPA zu niedrig, Plattenschutz nicht ausreichend, Walzenjustierung falsch, Farb- Feuchtmittel-Balance stimmt nicht 16

17 schleim, geruch: Unterdosierung Zusatz, verkeimtes Wasser, Bildung resistenter Keime schmieren: Zu wenig Feuchtmittel, Feuchtmittel untauglich, verunreinigt, falsche Maschineneinstellung spritzen: Überemulgieren, falsche Farb- Feuchtmittel-Balance tonen: ph-wert zu hoch, Plattenschutz nicht ausreichend, Platte schlecht entwickelt, Farbführung zu hoch, Ablagerungen auf Platte oder Gummituch, IPA zu niedrig, Farb- Feuchtmittel-Balance stimmt nicht, Temperierung falsch zulaufende reiber: Zu wenig hydrophile Stoffe im Feuchtmittel, Chrom nimmt Farbe an. zuwachs: Falsche Mischung, Überemulgieren, ph-wert zu hoch, IPA zu niedrig 17

18 Fundiertes Wissen: Vom Maschinentraining bis zum Managementseminar Neueste Technologien und aktuelles Management-Know-how aus der Printmedien-Industrie diese beiden Schwerpunkte stehen im Mittelpunkt des umfassenden Trainings- und Seminarangebots der Print Media Academy, die an 18 Standorten in Deutschland und weltweit vertreten ist. Wir vermitteln fundiertes Wissen, mit dem Sie den immer schneller werdenden Veränderungsprozess in der Branche meistern. Berufsbilder, Software, Maschinen und besonders die Anforderungen der Auftraggeber sind einem permanenten Wandel unterworfen. In der Print Media Academy erwerben Sie die Kompetenzen, die Sie für Ihren Erfolg benötigen: Von Maschinentrainings bis zu Managementseminaren aktualisieren und verbessern Sie nicht nur Ihre Fachkenntnisse, sondern Sie qualifizieren sich auch in weichen Faktoren wie Team fähigkeit sowie Mitarbeiter- und Unternehmensführung. Bestellen Sie unseren aktuellen Seminarkatalog! 18

19 1 1 Die bisher erschienenen Ausgaben aus der Reihe der Profi Tipps: Print Media Academy Profi Tipp Feuchtmittel im Offsetdruck Feuchtmittel im Offsetdruck Dampening Solutions in Offset Printing Print Media Academy Profi Tipp Problemfälle im Drucksaal Problemfälle im Drucksaal Problem Cases in the Pressroom /01 de Print Media Academy Profi Tipp Walzen in Farb- und Feuchtwerk Walzen in Farb- und Feuchtwerk Rollers in Inking and Dampening Systems Print Media Academy Profi Tipp Lackieren, Trocknen und Pudern Lackieren, Trocknen und Pudern Coating, Drying and Powdering Unter können Sie jede bisher erschienene Ausgabe nachbestellen. Bitte teilen Sie uns die Ausgabe sowie Ihre Adresse mit, und Sie erhalten umgehend Ihr persönliches Exemplar.

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