Fachartikel, SIP – Gute Vorbehandlung ist der halbe Druck

Gute Vorbehandlung ist der halbe Druck

Erschienen: SIP, 05-2018
Autor. Balthasar Mayer
www.sip-online.de

Wie kann man Glas für den Digitaldruck vorbereiten, sodass ein haltbares Produkt entsteht? Wir geben einen kleinen Blick über Verfahren zur Vorbehandlung.

Glas ist bekannt dafür, dass es schwierig zu bedrucken ist. Oft halten die Tinten einfach nicht gut genug, um ein verkaufbares Druckprodukt zu realisieren. Dass die Tinte auf dem Substrat nicht stehen bleibt – sondern verläuft – und dann auch gut hält, ist für die gesamte Druckindustrie ein spannendes Thema.
Wie Jochen Christiaens, Industrieberater  im LMNS-Netzwerk, erläutert, gibt es eine ganze Reihe von Vorbehandlungsmethoden, mit denen man eine bessere Haftung erzielen kann: „Maschinenhersteller integrieren Vorbehandlungs- beziehungsweise Primerstationen direkt in ihre Anlagen, um einen vollständigen Prozess anzubieten, in dem alle Parameter unter Kontrolle sind.“ Diese Stationen erfordern jedoch zusätzlichen Integrationsplatz und machen den Prozess komplexer. Gerade für Unternehmen, die nicht im Industriemaßstab fertigen oder nicht nur auf Glas drucken, ist das oftmals nicht die optimale Lösung. Doch auch für diese Betriebe gibt es Möglichkeiten. Wir stellen einige der gängigsten Methoden zur Vorbehandlung vor, die sich sowohl unabhängig als auch teilweise inline einsetzen lassen.

Primern

Eine der bekanntesten Methoden ist das vorherige Auftragen eines Primers, der als Haftvermittler zwischen Glas und Tinte dient. Neben Primern, die von Druckerherstellern mitgeliefert und durch die Druckköpfe aufgetragen werden, gibt es Primer, die vor dem Druckvorgang appliziert werden. Dazu zählt der Glasprimer von Salon Iris (siehe auch SIP 5.16, Seite 50). Das Produkt,
das es seit Neuestem auch in Fünf-Liter-Kanistern gibt, funktioniert sowohl mit UV-Tinten, die mit LEDs aushärten, als auch mit solchen, die UV-Quecksilberdampflampen nutzen.
Und nicht nur Flachglas kann damit behandelt werden. Laut Geschäftsführer Stefan Fiedler berichten etliche Kunden von sehr guten Haftungsergebnissen der UV-Tinten auf Containerglas. Bei dieser Anwendung sind aber einige Dinge zu beachten: Falls die Behälter zum Beispiel mit einem hauchdünnen Kunststofffilm überzogen sind, wie es bei Glasflaschen häufig der Fall ist, muss dieser zuvor abgeflämmt werden. Eine weitere Frage stellt sich bei bedruckten Gläsern nach der Spülmaschinentauglichkeit. „Bei richtiger Anwendung sind diese grundsätzlich spülmaschinentauglich“, erläutert Stefan Fiedler. „Allerdings ist zu beachten, dass UV-Inkjettinten generell warmes Wasser beziehungsweise Wasserdampf aufnehmen, dabei aufquellen und weich werden.“ Das macht die Tintenschicht verletzlich gegenüber Beschädigungen wie Abrieb oder Kratzern. Stefan Fiedler betont, dass das Problem nicht mit dem Glasprimer zu tun hat, sondern mit den Tinten selbst. „Sobald die Tinten getrocknet sind, werden sie wieder hart und kratzfest wie zuvor.“ Um diesem Problem zu begegnen, entwickelt Salon Iris zurzeit einen transparenten, UV-härtenden Schutzlack, um die Tinte vor Feuchtigkeitsaufnahme und Zerkratzen zu schützen.

Mit Plasma behandeln

Als Plasma bezeichnet man ein Teilchengemisch aus hochreaktiven Spezies – darunter versteht man unter anderem Elektronen, Ionen und chemische Radikale. Bei der Plasmabehandlung bewirkt dieses Gemisch die Hydrophilierung der Glasoberfläche. Somit steigt die Oberflächen energie, wodurch Flüssigkeiten wie Tinten, Lacke oder Klebstoffe die Oberfläche besser benetzen können. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, ein Plasma zu erzeugen, wovon auch die Zusammensetzung des Gasgemischs abhängt. Das Regensburger Unternehmen Relyon Plasma bietet sowohl die Erzeugung durch einen gepulsten Lichtbogen als auch durch eine piezoelektrische Entladung an. Beide Plasmaerzeugungen eignen sich für die Vorbehandlung von Glas.
Für erstgenanntes hat Relyon das Hochleistungssystem Plasmabrush PB3 im Portfolio, mit dem in einem weiten Temperaturbereich von wenigen hundert bis zu mehreren tau send Grad Celsius gearbeitet werden kann. Am anderen Ende des Leistungsspektrums steht der Piezobrush PZ2, dessen Funktion auf einer piezoelektrischen Entladung beruht. „Hierbei wird ein typisches ‚kaltes‘ Nichtgleichgewichtsplasma mit einer Temperatur von rund 50 Grad Celsius erzeugt“, erläutert Corinna Little, Anwendungstechnik und Produktentwicklung bei Relyon.
Der Vorteil bei einer Behandlung mit Atmosphärendruckplasma besteht laut Corinna Little darin, dass sich auf flüssige Chemikalien verzichten lässt. Lediglich Strom und ein Trägergas sind vonnöten. „Hierbei kann mit Druckluft oder anderen ungefährlichen Gasen wie Stickstoff oder Formiergas sowie im Fall der piezoelektrischen Entladung mit Edelgasen und sogar Umgebungsluft gearbeitet werden.“ Der durch  die Plasmabehandlung erzeugte Effekt hält laut Relyon mindestens bis zu einigen Stunden an.

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