Digitaldruck ist klar auf dem Vormarsch. Er bedient besonders die stetig wachsende Nachfrage von Markenartikelherstellern nach kleineren Druckauflagen zwecks Regionalisierung und Personalisierung von Verpackungen. Markus Klügge, Sales & Technology Manager BU INKjet bei Siegwerk, berichtet über die vielversprechendsten Inkjet-Technologien für den Verpackungsdruck und die firmeneigenen Aktivitäten im Bereich des Digitaldrucks.
Welche Inkjet-Technologie bietet Ihrer Meinung nach das größte Potenzial?
Markus Klügge: Die vielversprechendsten Technologien sind aus unserer Sicht das UV-Inkjet- sowie das wasserbasierte Inkjet-Verfahren, zwei Bereiche, auf die wir uns derzeit bereits konzentrieren. UV-Inkjet eignet sich dabei besonders für den Schmalbahndruck auf relativ dickem Material wie Etiketten oder aber für den Direct-to-Shape-Druck. Wasserbasierter Inkjet eignet sich wiederum am besten für den Single-Pass-Breitformatdruck von flexiblen Verpackungen und Wellpappe-Anwendungen. Wir glauben nicht an Einheitslösungen, da der Verpackungs- und Etikettenmarkt diverse Teilbereiche umfasst, von denen jeder jeweils andere Eigenschaften der eingesetzten Druckfarben erfordert. Daher bieten wir individuell auf die Bedürfnisse der Anwender abgestimmte Druckfarbenlösungen an – d.h. abgestimmt auf die Endanwendung und nicht nur auf eine bestimmte Druckvorrichtung. Dabei bedeutet kundenspezifische Anpassung für uns nicht nur die klassische Farbanpassung, sondern auch die Optimierung der Farbhaftung, der mechanischen und chemischen Beständigkeit sowie die Bewertung des Migrationsrisikos.
Sie sagen also, dass die Wahl der richtigen Inkjet-Technologie von der Endanwendung der Verpackung abhänge. Was sind demnach die wichtigen Eigenschaften von UV-Inkjet-Farben für den Verpackungsdruck?
Zunächst einmal haben beide Inkjet-Technologien, sowohl die UV-basierte als auch die wasserbasierte, ihre Daseinsberechtigung. Bei Siegwerk unterteilen wir den Markt in schmale und breite Druckbreiten. Bei schmalen Web-Single-Pass-Anwendungen bieten die UV-Inkjet-Farben eindeutige Vorteile: Sie härten schnell aus und können daher sofort verarbeitet werden. Sie sind außerdem kratz- und abriebfest und erzeugen einen hochglänzenden Druck, der sich ideal für Etiketten-Anwendungen eignet. UV-Druckfarben beinhalten Fotoinitiatoren, die das Aushärten gewährleisten, aber gleichzeitig auch ein höheres Migrationsrisiko bei Lebensmittelanwendungen mit sich bringen. Hier kommen vor allem migrationsarme Lösungen ins Spiel. Die wichtigste Voraussetzung für die Verwendung migrationsarmer UV-Farben ist dabei, dass Endanwendung und Verarbeitung auch zur UV-Härtungstechnologie passen.
Was bedeutet das konkret?
Es stellt sich immer die Frage, ob es beispielsweise zu einer Abklatschmigration kommen könnte oder ob die Sperrwirkung des bedruckten Verpackungsmaterials genügend Sicherheit bietet. Bei Glasverpackungen ist die Barrierewirkung groß genug, bei Plastikbehältern ist dies jedoch nicht zwingend der Fall. Sie sehen also, es hängt von verschiedenen Aspekten, wie Wandstärke, potenziellen Barriereschichten und den allgemeinen Materialeigenschaften ab, ob UV-Farben tatsächlich die richtige Wahl für den Verpackungsdruck sind. Ein anderer Aspekt ist die Art der UV-Härtung. Je mehr Moleküle während des Härteprozesses reagieren, desto weniger können migrieren. Es hängt somit von der verwendeten Strahlungsenergie und der exakten Abstimmung von Druckfarbe und Strahlungsquelle ab. Energiesparende LED-Lampen geben beispielsweise nur eine Wellenlänge und nicht ein ganzes Spektrum wie konventionelle Metalldampflampen ab. Es ist jedoch wichtig, dass die UV-Strahlung die Farbe auch komplett durchdringt, was sich bei stark absorbierenden Stoffen wie z.B. Wellpappe schwierig gestalten könnte. In so einem Fall kann es passieren, dass die ganze Druckfarbe einsickert und folglich nicht mehr von der UV-Strahlung erreicht wird.
Und wann kommen wiederum wasserbasierte Inkjet-Farben ins Spiel?
Wenn wir uns Wellpappe als Beispiel für ein absorbierendes Substrat mit einer offenporigen Oberfläche ansehen, ist dies ein klarer Anwendungsbereich für wasserbasierte Farben und nicht für UV-Farben. Außerdem sind sehr dünne Folien ebenfalls kritisch für die Verwendung von UV-Farben, da sie eine schwache Sperrwirkung haben. Abgesehen davon ist die Farbschicht beim UV-Verfahren oft genauso dick wie die Folie selbst. Das ist absolut nicht wünschenswert, denn es könnte an den Rändern der Folienbahn zu einem sogenannten Curling-Effekt kommen.
Gibt es Einschränkungen beim Einsatz der Inkjet-Technologie hinsichtlich bestimmter Substrate?
Nach generellem Verständnis ist es schwierig, die Inkjet-Technologie bei stark absorbierenden sowie bei nicht absorbierenden Substraten zu verwenden. Dies gilt insbesondere bei wasserbasierten Inkjet-Farben. In dem einen Fall zerläuft die Druckfarbe, was zu einem unscharfen Druck führt und im anderen Fall wird die Farbe so stark aufgesogen, dass keine Farbe auf der Oberfläche verbleibt. Daher ist eine Primer- oder Korona-Vorbehandlung von zentraler Bedeutung bei der Verwendung von Inkjet-Farben für eben solche Substrate. Bei wasserbasierten Druckfarben muss besonders auf das wichtige Zusammenspiel von Primer und Trocknung geachtet werden, damit der Prozess auch funktioniert. Einerseits sollten die Farben schnell auf dem Substrat trocknen, andererseits sollten sie nicht bereits auf dem Druckkopf trocknen. Dies ist definitiv eine technische Herausforderung. Daher ist die Verwendung eines Primers nicht verkehrt, vielmehr garantiert sie Flexibilität und Produktivität. Eine Trocknung ohne Primer, ganz gleich ob mit Heißluft oder Infrarotstrahlung, würde sowohl die Zahl in Frage kommender Substrate als auch die Druckgeschwindigkeit einschränken. Ein Primer kann außerdem dabei helfen, potenzielle Qualitätsunterschiede des Bedruckstoffes auszugleichen.
Wo steht das Inkjet-Geschäft von Siegwerk heute?
Seit wir vor einigen Jahren in den Inkjet-Bereich eingestiegen sind, bieten wir heute analoge Druckfarben für Drucker sowie Inkjet-Farben für Anlagenhersteller sowohl für Verpackungs- als auch Etiketten-Anwendungen an. Wir haben stetig in den Ausbau unseres Digitaldruck-Segments investiert und damit eine solide Grundlage für einen signifikanten Geschäftserfolg geschaffen. In den vergangenen drei Jahren haben wir mehrere Millionen Euro investiert, um besonders unsere Entwicklungs-, Produktions- und Testungsmöglichkeiten auf dem Gebiet der Inkjet-Technologie gezielt auszubauen. Nach der Eröffnung unseres Inkjet-Labors im Jahr 2016 haben wir 2017 unsere erste Produktionsanlage speziell für Inkjet-Druckfarben in Betrieb genommen. Wir werden auch künftig weiter umfassend in neue Anlagen investieren und unseren französischen Standort in Annemasse zu unserem Innovationszentrum für zukünftige Inkjet-Farblösungen ausbauen. Mit der diesjährigen Übernahme von AGFAs Teilgeschäft rund um UV-Inkjet-Farben für Etiketten und Verpackungen konnten wir unsere globale Reichweite in diesem jungen Marktsegment hierbei noch weiter stärken.
Welche Inkjet-Druckfarbenlösungen bietet Siegwerk bislang an?
Im Mittelpunkt unseres Inkjet-Angebots steht bisher die UV-Technologie – von der konventionellen bis hin zur LED-Aushärtung. Mit Sicura NutriJet bieten wir eine Inkjet-Druckfarbenserie für Lebensmittel- und Pharmaverpackungen, die sich für verschiedene Tintenstrahl-Druckköpfe eignet. Mit Sicura Jet low-odor bieten wir die ersten Nicht-CRM-UV-Inkjet-Farben an, die speziell für den Druck von Etiketten für Haushalts-, Hygiene- und Industrieverpackungen entwickelt wurden. Unsere Inkjet-Farben eignen sich für eine Vielzahl von Etiketten-Anwendungen, wie beispielsweise selbstklebende Etiketten für Kosmetik, Nassleimetiketten für Lebensmittel und Getränke, direkte Bedruckung von 3D-Verpackungen sowie Blisterverpackungen und Aludeckel für Lebensmittel. Für flexible Verpackungen, Tissue- oder Wellpappe-Anwendungen arbeiten wir derzeit außerdem an wasserbasierten Inkjet-Druckfarben.
Was erwarten Sie für die Zukunft des Inkjet-Marktes?
Zukünftig werden vor allem Inkjet-Farben für Etiketten eine zunehmend wichtigere Rolle spielen, während die Entwicklung von Inkjet-Druckfarben für Verpackungen weitervorangetrieben wird. Wir sind fest davon überzeugt, dass sich das UV-Inkjet-Verfahren zu einer häufig eingesetzten Drucktechnologie für Etiketten-Anwendungen entwickeln wird. Wir erwarten, dass sich langfristig gesehen vor allem Möglichkeiten im Direktdruckbereich für UV-Inkjet ergeben werden. Ein Marktbereich, in dem wir uns heute noch am Anfang der Innovationsakzeptanzkurve befinden. Wasserbasierte Inkjet-Farben hingegen bieten bereits von Natur aus hervorragende Möglichkeiten für Wellpappe-Anwendungen. Darüberhinaus gehen wir heute davon aus, dass sich Inkjet zur bevorzugten Technologie für Digitaldrucke auf flexiblen Verpackungen entwickeln wird. Auch wenn es noch einige beträchtliche Hürden zu überwinden gibt, so glauben wir jedoch, dass die ersten Entwicklungen wasserbasierter Inkjet-Farben für flexible Verpackungen rund um drupa und Interpack im Jahr 2020 bekanntgegeben werden könnten. (Foto: Fotolia © Zefart)
