Hybridveredelung

Expertenkontakt

Dienstleisterkontakte

Hybrid-Druck

Technik

Hybridmaschinen erlauben neben dem Druck mit herkömmlichen Druckfarben und Dispersionslacken auch die Nutzung von Hybridfarben in Kombination mit einer UV-Endlackierung. Dazu müssen grundsätzlich zwei unterschiedliche Trocknungssysteme vorhanden sein. Während die ölbasierten Druckfarben oxidativ trocknen und in den Bedruckstoff wegschlagen, härten UV-Farben unter Einwirkung von UV-Strahlung.

Hybriddruckfarben nutzen beide Trocknungsvarianten. Sie enthalten Harze, die sowohl oxidativ-wegschlagend trocknen als auch radikalisch unter UV-Licht härten. Die Pigmente entsprechen in ihren chemischen Eigenschaften wie auch in der Konzentration denen der Standarddruckfarben. Insbesondere der Tonwertzuwachs ist identisch. Wie Standarddruckfarben haften sie optimal auf Papier, Karton und Wellpappe.

Dabei bieten nicht alle Papiere und Kartons die besten Voraussetzungen für den Hybriddruck. Insbesondere die Haftung und die Kratzfestigkeit, aber auch die spätere Weiterverarbeitung wie zum Beispiel die Rill- und Falzbarkeit sowie die Glanzwirkung hängen in großem Maß auch vom Bedruckstoff ab. Die besten Glanzergebnisse erzielt man mit besonders glatten Oberflächen, wie sie glänzend gestrichene Papiere aufweisen. Dabei haben vor allem stark satinierte Papiere eine geringere Biegesteifigkeit. Auch höhere Flächengewichte ab 150g/m² sollten als Vorbereitung auf das Falzen gerillt werden. Gestrichene Qualitäten können aufgrund der Wärmeentwicklung bei der Strahlungstrocknung prinzipiell verspröden, das heißt die einzelnen Papierfasern können schrumpfen und an Elastizität verlieren. Matt gestrichene Papiere eignen sich aufgrund ihrer Saugfähigkeit und Oberflächenstruktur nur bedingt für die Hybriddrucktechnologie, Naturpapiere nur nach einer speziellen Vorbehandlung mit einem Primer.

Trocknung und Härtung laufen in einer Hybridmaschine stufenweise ab. Zwischen den Druckwerken sorgen ein oder mehrere UV-Zwischentrockner dafür, dass die jeweilige Farbschicht oberflächlich angetrocknet wird. Ölbestandteile können davon unbehindert wegschlagen. Üblicherweise wird die Hybridfarbe zum sofortigen Stabilisieren bereits nach der ersten Druckeinheit zwischengetrocknet. Bei der Endtrocknung wird zunächst durch Wärmezufuhr die Oxidation beschleunigt und anschließend mit UV-Strahlung die Polymerisation, die Vernetzung der Bindemittel UV-härtender Farben und Lacke, ausgelöst.

Der Wechsel zwischen den zwei Betriebsarten kann ohne den Austausch von Gummiwalzen oder Drucktüchern erfolgen. Hybridfarben enthalten nur geringe Mengen der aggressiven Fotoinitiatoren, welche die Polymerisation auslösen. Deshalb sind entsprechend resistente Ausstattungen nicht notwendig. Allerdings dringen die Farben sehr stark in Kunststoffe und in die polymere Schicht der Druckplatte ein. Deshalb sollten Fotopolymer- oder Thermoplatten verwendet werden, die sich einbrennen lassen. Durch das Erhitzen der entwickelten Polymerschicht wird die Oberfläche versiegelt, so dass keine Druckfarbenbestandteile oder Waschmittel eindringen können. Darüber hinaus gibt es auch Thermoplatten, die ohne Einbrennen penetrationsbeständig und somit hybridtauglich sind.

In Hybridmaschinen wird für die Drip-off-Lackierung zunächst der Öldrucklack über eine Lackdruckform im letzten Farbwerk exakt im Offsetdruckpasser aufgetragen. Für die Lackdruckform wird eine ungerasterte Sonderfarbe als Lack angelegt. Damit die veredelten Elemente später nicht ausgespart werden, sollte „überdrucken“ eingestellt werden. Anschließend erfolgt unter Verwendung von Rasterwalze und Kammerrakel eine vollflächige UV-Endlackierung dieser Spotlackierung.

An den Stellen, an denen sich der Mattlack befindet, wird die UV-Lackierung abgestoßen. Die in der Druckplatte ausgesparten spotlackierten Elemente werden dagegen hochglänzend hervorgehoben. Dringt der UV-Lack in den noch nassen Öldrucklack ein, wird somit bewusst ein sogenannter Draw-back-Effekt erzeugt. Die luftdichte UV-Lackschicht verhindert die oxidative Trocknung des Öldrucklacks. Einige Bestandteile schlagen in den Druckstoff weg, die anderen verbinden sich mit dem UV-Lack und erscheinen dadurch noch stumpfer.

Einen entscheidenden Einfluss auf das Glanzergebnis sowohl des Öldrucklacks wie auch des UV-Lacks haben außerdem die Bedruckstoffe.

Im Bogenoffset werden heute in der Regel solche Druckmaschinen als Hybridmaschinen bezeichnet, die sowohl für den Druck mit Hybriddruckfarben und UV-Endlackierung als auch für den Druck mit konventionellen Offsetfarben und Dispersionslack ausgestattet sind. Ohne Austausch von Gummiwalzen, Drucktüchern und Trocknermodulen ist jederzeit problemlos der Wechsel zwischen beiden Betriebsarten möglich. Deswegen verfügen Hybridmaschinen auch über IR-, Heißluft- und UV-Trocknermodule.

Dass konventionelle Druckfarben auf UV-Strahlung reagieren können, wurde eigentlich rein zufällig von einem Servicetechniker entdeckt. Daraus entstand durch gezielte Weiterentwicklung letztendlich das autarke Farbsystem der Hybridfarben. Diese enthalten neben der konventionellen Rezeptur unter anderem einen kleinen UV-Anteil. Dadurch vereinigen sie zweierlei chemische Trocknungseffekte. Wie konventionelle, ölbasierende Druckfarben können sie oxidativ trocknen und teilweise in den Bedruckstoff wegschlagen. Wie UV-härtende Druckfarben sprechen sie jedoch ebenso auf die Wirkung von UV-Strahlern an. Die primäre Trocknung erfolgt mittels UV-Strahlung durch Polymerisation. Dabei wird die Hybridfarbe bereits so weit gehärtet, dass ein UV-Lack nicht in die Farbe eindringen kann. Ein Draw-Back-Effekt wird somit ausgeschlossen. Der schlussendliche Trocknungsprozess erfolgt oxidativ.
Zu den Vorteilen des Hybriddrucks zählen darüber hinaus:
- hoher Glanzgrad und brillante Farben mit hoher Farbechtheit
- hohe Kratz- und Abriebfestigkeit
- hohe Resistenz gegenüber chemischen oder mechanischen Belastungen
- konstante Druckqualität verbunden mit geringer Makulatur

Das Druckergebnis hängt allerdings auch entscheidend von der Auswahl des Bedruckstoffes ab. Neben den glänzend gestrichenen Papieren können zum Beispiel auch halbmatt gestrichene Papiere zur Anwendung mit Hybridfarben und -lacken gebracht werden. Die Herstellungstechnologie ist weitgehend vergleichbar mit der von glänzend gestrichenen Papieren. UV- oder Hybridanwendungen auf matt gestrichenen Papieren sollten jedoch im Vorfeld getestet werden. Naturpapiere sind aufgrund ihres Saugverhaltens und der Charakteristik der Oberfläche eher ungeeignet für den Druck mit Hybridfarben und Lacken.
Die Eigenschaften des Bedruckstoffes in der Wechselwirkung mit den Farben und Lacken im Hybridprozess haben letztendlich entscheidenden Einfluss auf die Haftfestigkeit der Druckfarbe, die Scheuer- und Kratzfestigkeit des Farbfilms und das Glanzergebnis der eingesetzten Öl- und UV-Lacke.
Hybridmaschinen drucken vielfach IPA-reduziert bzw. verzichten vollständig auf Isopropylalkohol. Nicht zuletzt deswegen ist ihre Ökobilanz im Vergleich zu UV-Maschinen mit einer erhöhten Ozon-Belastung und Doppellackwerken mit einem erhöhten Energieverbrauch günstig.

Expertenkontakt

Jürgen Veil
Koenig & Bauer AG - Werk Radebeul
Friedrich-List-Str. 47
D-01445 Radebeul
E-Mail :
www.kba-print.de

Hendrik Heidenreich
Heidenreich Print GmbH
Theodor-Rosenbaum-Straße 11-15
D-32257 Bünde
Tel. (0 52 23) 6 50 90-25
E-Mail :
www.heidenreich-print.de

Dienstleisterkontakte

HEIDENREICH PRINT GmbH
Hendrik Heidenreich
Theodor-Rosenbaum-Str. 11-15
32257 Bünde
Tel: +49 (0) 5223 / 650-90-25
Fax: +49 (0) 5223 / 650-90-55-25

www.heidenreich-print.de