Additive für Offsetdruckfarben

Ein Offset-Additiv ist eine chemische Verbindung, die Lithografie-Pastentinten beigemischt wird, um Fülle, Klebrigkeit, Trocknungsgeschwindigkeit und Wasserbeständigkeit anzupassen. Diese Hilfsstoffe im Drucksaal machen 2,0–5,0 Gew.-% der Farbmischung aus. Sie helfen Druckmaschinenbedienern, die Farbübertragung bei unterschiedlichen Druckgeschwindigkeiten, Umgebungsbedingungen und Papiersorten zu stabilisieren.

Übersicht und Funktionsprinzip

Kommerzielle Pastentinte für den Offsetdruck enthält drei Hauptbestandteile:

• Feste Pigmentpartikel (15–25 % w/w) für die Farbe

• Makromolekularer Bindemittelträger (70-80 % w/w) aus Kunstharzen, gelöst in Pflanzenölen oder Mineraldestillaten

• Werkseitige Leistungsadditive (2–5 % w/w) für Lagerstabilität

Während die Fabriktinte unter Laborbedingungen die Farbkriterien der Norm ISO 2846-1 erfüllt, schwanken die realen Bedingungen im Drucksaal. Änderungen der Raumtemperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit, der Druckgeschwindigkeit, der Rollenreibung und der Papiersaugfähigkeit können die Farbübertragung beeinträchtigen. Um die Farbpaste im Handumdrehen anzupassen, führen Druckmaschinenbediener Hilfsmittel ein Tintenzusätze für den Offsetdruck (胶印助剂).

Die Bäckerteig-Analogie

Stellen Sie sich kommerzielle Offsetdruckfarbe wie dichten Brotteig vor. Die Fabrik liefert Ihnen die Grundmischung aus Mehl (Pigment) und Backfett (Harze und Öle). Im Drucksaal wirken Offsetdruckfarbenzusätze wie Wasser, Butter oder Hefe, die ein Bäcker hinzufügt:

• Durch die Zugabe einiger Tropfen Öl wird eine steife Charge weicher, sodass sie sich reibungslos durch den Tintenkanal bewegen kann.

• Durch die Zugabe eines Gelbildners wird die Klebrigkeit gelöst, ohne dass die Mischung wässrig wird.

• Die Zugabe eines chemischen Katalysators beschleunigt die Aushärtung der Kruste auf dem Lieferstapel.

Historische Entwicklung

Haupttypen und Dosierungsstandards

Hilfsmittel für den Offsetdruck lassen sich in verschiedene Funktionsgruppen einteilen. Die Dosierung muss innerhalb der Zielgrenzen bleiben, um Störungen an der Presse zu verhindern.

Empfohlene Dosierungsschwellenwerte (% w/w der gesamten Tintenmasse)

Vergleich der maximalen sicheren Betriebsgrenzwerte in den primären Additivkategorien.

1. Druckfarbenöl / Reduzierer Drucklack (1,0–5,0 % w/w)

Formuliert aus mit Wasserstoff behandelten Schweröldestillaten mit einem Siedepunkt von 260–290 °C (500–554 °F) oder pflanzlichen Fettsäureestern. Die dynamische Viskosität (Fließwiderstand) und die Klebrigkeit werden drastisch gesenkt, sodass dicke Tinte über lange Rollenbahnen transportiert werden kann. Denken Sie daran, helle Brühe zu einer dicken Nudelsoße hinzuzufügen, sodass diese durch einen schmalen Ausguss fließt.

2. Viskosität Reduzierer für Druckfarben / Gel (1,0–3,0 % w/w)

Formuliert aus mit Aluminiumstearat gelierten Alkydharzen, Polyamidthixotropen oder mikrokristallinen Wachsen. Ein Tintenviskositätsreduzierer verringert die Klebrigkeit (Klebrigkeit) der Tinte, ohne den Tintenkörper zu verdünnen oder ein Hochgeschwindigkeits-Tintenvernebeln zu verursachen. Stellen Sie sich vor, wie Sie kalte Butter zu einer streichfähigen Creme erweichen, ohne sie zu flüssigem Fett zu schmelzen.

3. Klares Medium/Verlängerer (5,0–30,0 %+ w/w)

Formuliert aus gefälltem Aluminiumoxidhydrat (AlO ₂· ₃xHO ₂) oder behandeltem Calciumcarbonat, gemahlen zu klaren Alkyden Drucklack . Es verringert die Farbdichte und hellt Farbtöne auf, ohne die Fülle, den Glanz, die Klebrigkeit oder den Wasserhaushalt der Tinte zu beeinträchtigen. Ähnlich wie die Zugabe von Sodawasser zu süßem Sirup wird die Geschmacksintensität gemildert, während das volle Flüssigkeitsvolumen erhalten bleibt.

4. Ober-/Oberflächentrockner (0,5–1,5 % w/w)

Formuliert aus Kobaltoctoaten, Mangancarboxylaten oder Eisen-Bispidon-Komplexen. Es beschleunigt die Sauerstoffvernetzung an der Oberfläche, an der das bedruckte Blatt mit der Luft in Berührung kommt, und sorgt so für eine schnell trocknende Haut. Denken Sie an einen schnell trocknenden Klarlack, der verhindert, dass Staub an der Oberfläche haften bleibt.

5. Durch-/Tiefentrockner (0,5–2,0 % w/w)

Formuliert aus Zirkonium-, Calcium-, Barium- oder Cer-Polycarboxylaten in Pastenträgern. Es fördert die gründliche Aushärtung von der Papieroberfläche bis hinauf zur Tintenschicht. Wie beim Brotbacken mit gleichmäßiger Unterhitze wird der Teig in der Mitte gebacken, anstatt nur oben eine Kruste zu bilden.

6. Anti-Set-Off-Pulver (0,05–0,20 g/m²)

Formuliert aus kugelförmigen Partikeln aus nativer Maisstärke oder modifizierter Kartoffelstärke (15–35 µm). Das durch Sprühen aufgetragene Anti-Set-Off-Pulver bildet mikroskopisch kleine physikalische Abstandshalter zwischen gestapelten frischen Blättern im Auslagestapel und verhindert so die Übertragung von Tinte auf die Blattrückseiten. Stellen Sie sich winzige Gummikissen zwischen gestapelten Platte vor, damit sich die nassen Oberflächen nie berühren.

Prozessrelevanz: Bogenoffset vs. Bahnversatz

• Bogenoffset Offset: kombiniert Absorption und Oxidationstrocknung. Erfordert ausgewogene Oberflächen- und Durchgangstrocknungen sowie eine präzise Abgabe des Anti-Abschmutz-Pulvers.

• Heatset-Weboffset: läuft mit hohen Bahngeschwindigkeiten (10–15 m/s) mit Heißluftöfen (120–150 °C). Trocknerlose Tinten verwenden hochsiedende Öle und Anti-Beschlag-Gelreduzierer anstelle von oxidativen Katalysatoren.

• Coldset-Rollenoffset: Trocknet durch kapillares Eindringen in poröses Zeitungspapier ohne thermische Trocknung. Additive konzentrieren sich eher auf Penetrationsmodifikatoren als auf oxidative Trockner oder Pulver.

Wie sich jedes Additiv auf die Tinteneigenschaften auswirkt

Durch das Anpassen einer Tintenmischung werden mehrere mechanische Verhaltensweisen gleichzeitig geändert:

Praktische Presserezepte

• Schwere Feststoffe auf beschichtetem Karton: Vermeiden Sie flüssige Öle (sie stumpfen die Oberfläche ab). Mischen Sie 1,5 % Gelreduzierer + 1,0 % durch einen Trockner und tragen Sie dann 20–25 µm starkes, abwischbares Stärkepulver auf.

• Vierfarben-Nass-in-Nass-Reihenfolge: Halten Sie eine abgestufte Heftreihenfolge entlang der Druckeinheiten ein, um ein Zurückklemmen zu verhindern: Schwarz (14 TU) → Cyan (12 TU) → Magenta (10 TU) → Gelb (8 TU). Verwenden Sie Gelreduzierer, um diese Zahlen zu erreichen.

• Unbeschichtetes poröses Papier: Vermeiden Sie flüssige Reduktionsmittel, um zu verhindern, dass Öl in die Fasern eindringt und kreidige, lose Pigmente auf der Oberfläche zurückbleibt. Verwenden Sie 10–20 % klares Extender, um die Pigmentbindung intakt zu halten.

Schlüsselparameter und Überwachung

Haftphysik (Die Stefan-Reynolds-Regel)

Die Farbklebrigkeit misst die Kraft, die erforderlich ist, um einen Farbfilm zwischen zwei sich drehenden Walzen oder zwischen Gummituch und Papier zu spalten. Gemäß ISO 12634 liegt die Klebrigkeit zwischen 8 und 16 TU (Klebrigkeitseinheiten) bei 32 °C (90 °F) und 400 bis 1200 U/min.

Tack folgt der Fluiddynamikformel von Stefan-Reynolds: T ∝ (η · v · A) / h³

• T = Spaltwiderstand (Tack)

• η = Dynamische Viskosität (Tintendicke)

• v = Geschwindigkeit der Walzenoberfläche

• A = Kontaktfläche des Walzenspalts

• h = Farbfilmdicke auf der Walze

Da sich die Filmdicke h im Nenner verdreifacht, verachtfacht eine Verdoppelung des Farbfilms die Spaltkraft. Aus diesem Grund reißen beim Überfärben plötzlich Papierfasern: Eine kleine Dickenänderung führt zu einem großen Anstieg der Klebekraft.

Best Practices für die Dosierung

Fügen Sie niemals Drucksaalchemikalien hinzu, indem Sie nur raten. Die Regel ist einfach: [Zieladditiv %] × [Basistintengewicht] = [Exaktes Additivgewicht] . Beispiel: 1,5 % von 2,5 kg Tinte → 0,015 × 2500 g = 37,5 g Additiv.

1. Präzises Wiegen: Stellen Sie eine Farbwanne auf eine auf ±0,1 Gramm kalibrierte Digitalwaage. Auf Null tarieren.

2. Basistinte abwiegen: Die benötigte Basistintencharge entnehmen (z. B. 2,5 kg).

3. Eine Mulde formen: Geben Sie die Tinte auf eine Tintenplatte und formen Sie mit einem Tintenmesser eine kreisförmige Mulde in der Mitte.

4. Fügen Sie den Hilfsstoff hinzu: Gießen Sie den abgewogenen Zusatzstoff (z. B. 37,5 g Gelreduzierer) in die mittlere Vertiefung.

5. Falten und Scheren: Falten Sie die Außenkanten nach innen über die Flüssigkeit. Mit einem flachen Spatel in Form einer Acht 3-5 Minuten lang arbeiten, bis eine glatte Masse entsteht.

Wenn Sie Rezepte nicht vermischen möchten: ein gemischter Allzweckzusatz. Viele Druckereien verzichten auf das Mischen von Rezepturen und verwenden stattdessen ein gemischtes Additiv. Rühren Sie es in einer Menge von 3–5 % des Tintengewichts ein und es behebt die häufigsten Fehler in einem einzigen Durchgang: Papierrupfen, Ablage im Ausgabestapel und Hautbildung im Kanal. Außerdem bleiben die Punkte scharf, der Glanz wird erhöht und der Tintenverbrauch wird gesenkt. Für einen kleinen Betrieb, der nicht sechs verschiedene Chemikalien lagern und dosieren möchte, ist ein gebrauchsfertig gemischtes Additiv die praktische Abkürzung.

Fehlerbehebung

Umwelt- und Regulierungsstandards

• VOC-Emissionen: Die EU-Lösungsmittelrichtlinie und die US-amerikanische EPA-Methode 24 begrenzen flüchtige organische Lösungsmittel in Druckräumen. Bogenoffset Offsetzusätze verwenden pflanzliche Fettsäureester und hochsiedende Destillate (260–290 °C / 500–554 °F).

• Ausstieg aus Kobalt-Trocknern: Im Rahmen von REACH (CMR-Kategorie 1B-Neuklassifizierung) werden Kobaltseifen durch ungiftige Eisen-Bispidon- und Mangan-Amin-Katalysatoren ersetzt.

• Lebensmittelkontaktverpackungen: Die Schweizer Verordnung SR 817.023.21 und die EuPIA-Richtlinien verlangen migrationsarme Zusatzstoffe für Lebensmittelkartons. Die Gesamtmigrationsgrenzwerte (OML) müssen unter 60 ppm (10 mg/dm²) bleiben.

• Sichere Handhabung: Verschlossene Behälter bei 15–25 °C (59–77 °F) lagern. Tragen Sie beim manuellen Wiegen und Spateln Nitrilhandschuhe und Augenschutz.

Häufig gestellte Fragen

Können Druckmaschinenbediener Farbzusätze ohne digitale Waage mischen?

Nein. Das Schätzen mit Farbmessern oder das Gießen nach Augenmaß führt zu Problemen mit der Druckmaschine. Eine Überdosierung von Trockenmitteln führt dazu, dass die Tinte glasiert und nachfolgende Farben verweigert werden, während die Zugabe von zu viel Ölreduzierer zu Emulgierung und schmutzigen Druckplatte s führt. Alle Zugaben müssen auf einer Waage mit einer Genauigkeit von ±0,1 Gramm abgewogen werden.

Was sind die Hauptsymptome einer Überdosierung von Trocknern oder Reduziermitteln?

Zu viel Trockenmittel führt dazu, dass sich die Tinte während des Betriebs im Tintenkanal ablagert und auf dem bedruckten Papier eine harte, glasige Oberfläche entsteht, die das Anhaften nachfolgender Farben verhindert. Zu viel Reduziermittel macht die Tinte wässrig, was zu Walzenbeschlagen, Platte Schaumbildung und einem Zusammenbruch des Tintenwassers führt.

Was ist der mechanische Unterschied zwischen Tintenöl und einem Gel-Viskositätsreduzierer?

Ein Offsetdruck-Tintenöl ist eine frei fließende Flüssigkeit, die gleichzeitig die Klebrigkeit und die dynamische Viskosität verringert, was bei übermäßigem Gebrauch die Farbkraft schwächen und zu einer Emulgierung führen kann. Ein Viskositätsreduzierer für Geltinte ist eine thixotrope Paste, die die Klebrigkeit der Oberfläche und das Faserrupfen verringert, ohne die Fülle oder den Glanz der Tinte zu beeinträchtigen.

Wie lange kann mit Zusatzstoffen modifizierte Tinte vor der Verwendung stehen?

Mit oxidativen Trocknern oder reaktiven Reduktionsmitteln gemischte Tinten sollten innerhalb von 12–24 Stunden auf der Druckmaschine laufen. Durch die Einwirkung von Raumluft beginnt der Aushärtungsprozess in der Dose, wodurch die Tinte klumpig wird. Tinten, die nur mit klarem Extendermedium oder nicht reaktivem Gelreduzierer gemischt werden, können versiegelt und mehrere Wochen lang gelagert werden.

Welche grundlegenden Tintenzusätze sollte jeder Bogenoffset -Shop vorrätig haben?

Eine Standard Bogenoffset -Anlage benötigt fünf Grundhilfsmittel: (1) Gelklebrigkeitsreduzierer, um das Rupfen des Papiers zu verhindern, (2) Reduzieröl, um stark steife Tinten zu erweichen, (3) kobaltfreier Kombinationstrockner zur Steuerung der Aushärtungsgeschwindigkeit, (4) Anti-Hautbildungsspray zum Schutz der Kanaltinte bei Druckmaschinenstopps und (5) Anti-Set-off-Pulver (Stärke, 20–25 µm) für Ausgabestapel.

Alle fünf gehören zum Standardbestand bei jedem Offsetdruckfarbenlieferanten und die meisten werden von geliefert Lieferanten von Offsetdruckfarben in China.