Tiefdruck – ist eine spezielle Oberflächenvorbehandlung nötig?

Tiefdruck gab es schon lang bevor die Corona-Oberflächenbehandlung erfunden und entwickelt wurde. Sie half Verpackungsdruckern seit den 1950er Jahren die boomende Nachfrage nach bedruckten Kunststoff-Folien zu bewältigen. Das Prinzip der Optimierung der Oberflächenspannung von Substraten, damit Druckfarben und Lacke haften können, ist in der heutigen Druckindustrie jedoch so relevant wie nie zuvor. Kevin McKell, Vice President Technical Sales bei Vetaphone, beantwortet dazu einige wichtige Fragen.

Stellt der Tiefdruck besondere Anforderungen an die Oberflächenbehandlung?
Kevin McKell: Im Tiefdruck kommen eine Vielzahl von Materialien zum Einsatz. Beispielsweise sind unterschiedliche Papiersorten, beschichtete Papiere, Polymerfolien oder Folienverbunde weit verbreitet. In der Praxis sind das Substrate, die überwiegend auch im Offset-, Flexo-, Digital- oder Siebdruck verarbeitet werden können. Es ist nicht der Druckprozess, der die Notwendigkeit und den Grad der Oberflächenbehandlung bestimmt, sondern das Substrat selbst und seine Eigenschaften, damit Druckfarben und Lacke darauf haften bleiben und nicht verschmieren.

Gibt es Probleme speziell mit Tiefdruckfarben und -lacken?
Kevin McKell: Im Großen und Ganzen sind die heute im Tiefdruck eingesetzten Farben und Lacke ausgereift, so dass Adhäsionsprobleme eher bei den Substraten auftreten. Das wiederkehrende Problem der Benetzbarkeit von Substraten im Tiefdruck (und auch bei anderen Druckverfahren) ist die unzureichende Oberflächenenergie. Leider wissen viele Kunden nicht, dass das gleiche Material von zwei verschiedenen Lieferanten unterschiedliche Oberflächenenergien haben kann. Aber es können auch zwei gleiche Substratrollen desselben Lieferanten unterschiedliche Eigenschaften in der Oberflächencharakteristik aufweisen. Deshalb ist es wichtig, regelmäßig Tests durchzuführen, da die Oberflächenenergie selbst über die Länge und Breite einer Rolle nicht immer homogen ist.

Warum verhalten sich Materialien unterschiedlich?
Kevin McKell: Die meisten Materialien, wie Papiere und Kartonmaterialien, sind im Tiefdruck problemlos bedruckbar. Polymer-Folien oder einige beschichtete Papier- und Kartonsorten benötigen jedoch aufgrund ihrer Oberflächenenergie vor dem Einlaufen in die Druckwerke eine Corona-Vorbehandlung. Folienmaterialien werden zwar beim Extrudieren schon oberflächenbehandelt, aber abhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung nimmt die Oberflächenspannung mit der Zeit mehr oder weniger schnell wieder ab. Die Ursache dafür ist, dass Additive in der Folie zur Oberfläche migrieren und die behandelte Schicht bedecken, was zur Verringerung der Oberflächenenergie führt. Einige beschichtete Papiere und Kartonmaterialien verhalten sich ähnlich.

Ein Kunde fragte uns, warum ein Substrat ohne Beanstandungen bedruckt werden konnte, aber einen Monat später Probleme mit der Farbhaftung verursachte, obwohl es aus derselben Charge stammte. Der Grund dafür ist, dass die Oberflächenenergie nach einiger Zeit so weit abfällt, dass Farbe und Lack nicht mehr auf der Substratoberfläche haften bleiben.

Ist die Korona-Technologie die Antwort auf alle Anforderungen der Oberflächenbehandlung?
Kevin McKell: In den meisten Fällen ist eine Korona-Oberflächenbehandlung völlig ausreichend – aber es gibt Ausnahmen. Einige moderne Substrate wurden entwickelt, um sogenannte „einzigartige“ Verpackungen herzustellen, bei denen spezielle Farben, Lacke, Laminierungen, Heißprägungen und andere Techniken eingesetzt werden. Die chemischen Bestandteile dieser Substrate erfordern oft einen chemischen und physikalischen Behandlungsprozess. In diesen Fällen ist eine Plasmabehandlung für eine ausreichende Benetzbarkeit die bessere Lösung. Plasma sollte dabei nicht als Ersatz für Korona betrachtet werden, sondern als logische Entwicklung der Oberflächenbehandlungs-Technologie, um mit den Anforderungen sehr anspruchsvoller Materialien und Verfahren Schritt zu halten.

Was unterscheidet die Vetaphone Corona-Technologie vom Wettbewerb?
Kevin McKell: Das wahre Geheimnis der Corona-Oberflächenbehandlung ist die Regelung der Ausgangsleistung – und hier hat Vetaphone ein Alleinstellungsmerkmal. Eine kontrollierte Leistungsdosierung ist für die Oberflächenbehandlung von entscheidender Bedeutung. Die Fähigkeit unserer Generatoren, die Ausgangsleistung von 1 bis 200 kW in Abhängigkeit von der Produktionsgeschwindigkeit gleichmäßig zu dosieren, beseitigt das Risiko von „Pinholes“ im Substrat. Die über das mehrsprachige iCC7-Touch-Bedienfeld steuerbare Leistungsregelung verwendet die ultraschnelle PWM-Technik (Pulsweitenmodulation). Die gesamte Elektronik eines iCorona-Generators ist modular aufgebaut, um einen schnellen Austausch und kurze Ausfallzeiten zu gewährleisten.

Was raten Sie denjenigen, die sich über die richtige Art der Oberflächenvorbehandlung unsicher sind?
Kevin McKell: Als Erfinder und Pionier der Oberflächenbehandlung bietet Vetaphone ein breites technologisches Spektrum an, das den heutigen Anforderungen im Verpackungsdruck erfüllt: vom einfachen Gerät mit geringem Stromverbrauch bis zur komplexen C8-Koronastation, die wir kürzlich für die Hochleistungs-Corona-Oberflächenbehandlung bei schnellen Produktionsgeschwindigkeiten vorgestellt haben. Die C8 enthält, wie der Name schon sagt, acht Keramikelektroden und ist eine hocheffiziente Methode, um eine Corona-Behandlung in einer Station durchzuführen.