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Faltschachteldruck alkoholfrei

3/14/2007

Offsetdruck ohne Alkohol ist kein abenteuerliches Unterfangen mehr. Bei A&R Carton in Königsbrunn bei Augsburg beherrscht man das abstinente Drucken souverän – in einer Kombination aus menschlichen und technischen Qualifikationen. Dabei kommt der Beschaffenheit und Sauberkeit des Offsetfeuchtmittels eine Schlüsselrolle zu. In dieser Hinsicht sorgen Feuchtwassertechnik von BALDWIN und die BALDWIN Performance Filtration für standardisierte Verhältnisse.

Maßnahmen, die zum Umwelt- und Gesundheitsschutz beitragen, sind im Werk Augsburg von A&R Carton seit langem populär. Betriebsleitung und Mitarbeiter ziehen an einem Strang, wenn es darum geht, Umwelt belastende Emissionen sowie das Abfallaufkommen auf ein Mindestmaß zu verringern und mit Ressourcen sparsam umzugehen. Ein Engagement, das von vielen Kunden sehr begrüßt und von nicht wenigen ausdrücklich gefordert wird. So überrascht es kaum, dass das Unternehmen zusätzlich zum EN ISO 9001:2000-zertifizierten Qualitätsmanagement mehrfach umweltzertifiziert ist: nach der Umweltmanagementnorm DIN ISO 14001 und nach dem EG-Öko-Audit der Europäischen Union (EMAS).

Umwelt und Gesundheit schützen, Kosten senken

Ressourcenschonung, dazu gehören ideenreiche Ansätze, um bei Stanzbogen die Faltschachtelnutzen so optimal zu platzieren, dass nur noch minimale Stanzreste anfallen. Oder beispielsweise Lösungen, um bei Fastfood- und Lebensmittelverpackungen, für die eigentlich Primärfasermaterialien vorgesehen sind, unter Erfüllung aller Anforderungen Faltschachtelkarton mit einem Altpapieranteil von weit über 80 % zu verwenden. Zur Ressourcenschonung gehört nicht zuletzt auch die Verbannung von Isopropanol (2-Propanol) aus dem Feuchtmittel der Offsetdruckmaschinen.

Der Ausstieg aus der Alkoholfeuchtung war alles andere als ein Schnellschuss. Vielmehr geriet er zum langjährigen Projekt, das in mehreren Stufen verwirklicht wurde. Was damit zusammenhängt, dass man in Königsbrunn schon sehr früh nach Möglichkeiten suchte, den Alkoholkonsum zumindest einzudämmen. Primäres Motiv: Verringerung der durch Verdunstung des Isopropanols bedingten Geruchs- und Atemluftbelastung im Drucksaal und damit Gesundheitsschutz der Mitarbeiter. Erste Überlegungen wurden 1987 angestellt. Betriebsleiter Peter Misof hat eine Statistik zur Hand, die für besagtes Jahr auf drei Offsetdruckmaschinen einen Isopropanol-Verbrauch von sage und schreibe 62.200 kg oder rund 80.000 Litern ausweist. Anfänglich war an null Alkohol nicht zu denken. Ziel war die Minimierung des Verbrauchs auf das unbedingt notwendige Maß. Was in konzertierter Anstrengung aller beteiligten Mitarbeiter erreicht wurde.

Als bedeutsamer Meilenstein erwies sich die Verfügbarkeit einer objektiven Messtechnik zur Bestimmung des tatsächlichen Alkoholgehalts im Feuchtmittel und Vermeidung einer Überdosierung. Dafür sorgten ab Ende der Neunzigerjahre Messsysteme wie BALDWIN IpaSonic, das bei A&R Carton hochwillkommen war. Es erfasst den Anteil von Isopropanol mittels Ultraschallmesstechnik. Im Gegensatz zur traditionellen Messspindel führt bei IpaSonic der Eintrag von Salzen und Feststoffen in das Feuchtmittel nicht zu einer Verfälschung der Messresultate in der Form, dass ein zu niedriger Alkoholgehalt ausgewiesen wurde, als im Feuchtwasser tatsächlich vorhanden. Durch die Ausstattung der Feuchtmittelaufbereitungs-, Umwälz- und Kühlgeräte mit BALDWIN IpaSonic wurde kein unnötiges Zuviel an Alkohol im Feuchtwasser mehr provoziert.

Im Jahr 1999 unterschritt der Alkoholverbrauch in Königsbrunn erstmals die Marke von 20.000 kg. Zu dieser Zeit habe man meist noch mit einer Konzentration von 13-15 % Isopropanol gearbeitet, erinnert sich Bernd Lohmann, Leiter Offsetdruck. Sujet- und auftragsabhängig sei man aber auch schon mit 7 % oder gar nur 3 % zurechtgekommen. Was angesichts der Tatsache, dass bei dem Unternehmen ausnahmslos migrationsarme und sensorisch neutrale Bogenoffsetfarben verdruckt werden, als Erfolg zu werten war. Denn diese Farben verhalten sich hinsichtlich Emulgieren und Tonen deutlich sensibler als konventionelle Druckfarben.

Keine Schnapsidee: Totalausstieg

Nach dem Erfolg mit der Alkoholreduzierung fühlte man sich bei A&R Carton ermutigt, in den Umweltzielen den völligen Ausstieg aus der Alkoholfeuchtung binnen fünf Jahren festzuschreiben. Der entscheidende Schritt erfolgte im Jahr 2004. Der Betriebsleiter und der Leiter Offsetdruck hörten von ermutigenden Erfahrungen mit Alkoholersatzstoffen aus der Schweiz. Dort hatte die VOC-Lenkungsabgabe nicht wenige Offsetdruckereien veranlasst, dem Alkohol abzuschwören. Die Lösung wurde mit dem Alkoholsubstitut AlkoGreen gefunden. „Allerdings gab es keine zuverlässigen Informationen über das Arbeiten mit Alkoholersatzstoffen im Faltschachteldruck, auf die wir hätten zurückgreifen können“, berichtet Bernd Lohmann. Denn keine Frage: Die Drucker würden ihre Arbeitsweise an die alkoholfreie Produktion anpassen müssen. Der Leiter Offsetdruck weiter: „Wir probierten es einfach aus und nahmen uns schrittweise des Problems an. Entscheidend war, dass jeder im Team sich mit seinen Erfahrungen in die Thematik einbrachte. Die Summe dieser Erfahrungen hat in Verbindung mit moderner Anlagentechnik letztendlich zum Erfolg geführt.“


Was die Prozessparameter betrifft, kristallisierten sich zwei Faktoren als besonders wichtig heraus: die Kühlung und das Wasser an sich, mit dem das Feuchtmittel aufbereitet wird. Es liegt auf der Hand, dass die Kühlung an Bedeutung gewinnt, weil mit dem Isopropanol der entsprechende Verdunstungskälteeffekt im Druckprozess entfällt.

Kritische Prozessparameter mit BALDWIN im Griff

Deshalb war es von Vorteil, dass die KBA Rapida über ein BALDWIN CombiLiner-System versorgt wird. Neben der Aufbereitung, Umwälzung und Kühlung des Feuchtmittels liefert der CombiLiner auch das Kühlwasser für die Farbwerktemperierung der Großformatmaschine. Ein gemeinsamer zentraler Kältekreislauf sorgt für einen wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Betrieb. Bei A&R Carton kühlt der BALDWIN CombiLiner das zirkulierende Feuchtmittel auf 8 ºC.

Und dann das Wasser: „Wir brauchen überhaupt nicht über alkoholfreies Drucken nachzudenken“, merkt Peter Misof an, „ohne das Rohwasser standardisiert aufzubereiten. Zu Beginn arbeiteten wir mit teilenthärtetem Leitungswasser. Das reicht für diesen Zweck aber nicht aus.“ Deshalb investierte das Unternehmen in eine zentrale Wasseraufbereitungsanlage, die in die Zuständigkeit von Betriebsingenieur Martin Eßwein fällt. Mittels Umkehrosmose produziert die Anlage voll demineralisiertes (entsalztes) Wasser. Für den Offsetdruckprozess wird dem entsalzten Wasser wieder ein Härtebildner zugesetzt, damit die gewünschten 10 ºdH erreicht werden. Dafür wurde die Feuchtmittelaufbereitung im BALDWIN CombiLiner mit einer dritten hoch präzisen Kolbendosierpumpe AMX-227-D3 ausgestattet. Denn um zum Feuchtmittel für den alkoholfreien Druck zu werden, müssen dem Reinwasser drei Zusätze beigemischt werden: Feuchtwasserzusatz, Alkoholersatzstoff und Härtebildner. A&R Carton dosiert nach dem Schlüssel 3 % FountGreen, 7 % AlkoGreen und 1,5 % Härtebildner.

Doch mit der Aufbereitung des geeigneten Feuchtmittels allein ist es nicht getan. Während der Produktion rückt ein anderer Aspekt in den Fokus: die Reinhaltung des Feuchtmittels. Gerade in der alkoholfreien Variante mit den engeren Toleranzfenstern reagiert der Offsetprozess besonders empfindlich auf den stetigen Eintrag von Papierstrichbestandteilen, Fasern, Farbpartikeln, Bestäubungspuder und sonstigen Verunreinigungen in das Feuchtmittel. Zudem ist die entkeimende Wirkung des Isopropanols nicht mehr gegeben. Folglich war eine Lösung zur Feinfiltration das Gebot der Stunde.

BALDWIN Performance Filtration klärt die Situation

Zu diesem Zweck wurde dem BALDWIN CombiLiner die BALDWIN Performance Filtration in der XL-Größe zur Seite gestellt, ein automatisches Filtrationssystem, das im Nebenstrom zum Feuchtwassersystem arbeitet. Das aus dem Kreislauf abgezweigte Feuchtwasser wird durch hoch wirksame Filterelemente gepumpt, die in einem zylindrischen Gehäuse sitzen. Die Elemente bestehen aus Stapeln von unterschiedlichen Filterscheiben mit verschiedenen Eigenschaften für Partikel- und anteilige Mikrofiltration. Durch die Stapelung entsteht insgesamt eine extrem große Filteroberfläche, sodass eine sehr lange Wirksamkeit und Haltbarkeit der Filterelemente sichergestellt ist.

Durch die Filtration erreicht das Unternehmen mittlerweile wieder die gleiche Standzeit des Feuchtmittels wie zu Zeiten, als dem Isopropanol noch vorbehaltlos zugesprochen wurde: mindestens sechs Wochen. Wie Bernd Lohmann versichert, verlangt die BALDWIN Performance Filtration dem Maschinenpersonal keinerlei Aufmerksamkeit oder regelmäßige Wartungsarbeiten ab. Nur wenn ein Austausch der Filterelemente ansteht, erfordert das Feinfiltrationssystem manuelle Eingriffe. Das kommt aber ohnehin nur alle zwei Monate vor und ist innerhalb weniger Minuten erledigt.

Alkoholfreies Drucken, wie es bei A&R Carton praktiziert wird, hat mehrere Gewinner:
einerseits Mitarbeiter und Umwelt in Folge geringerer Belastungen, andererseits das Unternehmen durch Kosteneinsparungen und Imagevorteile bei den Auftraggebern.

A&R Carton ist ein Unternehmen mit Hauptsitz in Malmö, Schweden, das sich auf die Entwicklung und Herstellung von Verpackungslösungen im Faltschachtelbereich – einschließlich entsprechender Verpackungsmaschinen – konzentriert. A&R Carton hat 14 Werke in acht europäischen Ländern und unterhält Verkaufsbüros in weiteren Ländern Europas sowie in den USA.

Mit Produktionsstätten in Kriftel (Vordertaunus) und Königsbrunn bei Augsburg (Werk Augsburg) zählt das Unternehmen zu den führenden Anbietern von Faltschachteln auf dem deutschen Markt. Das Werk Augsburg der A&R Carton GmbH produziert mit 250 Beschäftigten Faltschachteln für die Marktsegmente Tobacco (Zigarettenverpackungen) und Lebensmittelverpackungen (Fastfood, Cerealien, Babynahrung) und erwirtschaftete im Jahr 2006 einen Umsatz von rund 48 Millionen Euro.

Im Werk Augsburg stehen heute für die Produktion drei Tiefdrucklinien – je eine Sieben-, Neun- und Elffarbenmaschine mit integrierten Weiterverarbeitungsmodulen – und zwei Großformat-Bogenoffsetmaschinen im 6er-Format zur Verfügung. Im Jahr 2006 wurden in dem Werk mehr als drei Milliarden Faltschachteln produziert, davon über zwei Milliarden im Tiefdruck und ungefähr 900 Millionen Stück im Offsetdruck. Die Grammaturen der im Offsetdruck verarbeiteten Kartonmaterialien bewegen sich zwischen 180 und 400 g/m2, mit einem Schwerpunkt bei 280 g/m2. Im Durchschnitt hat eine Auflage 80.000 Bogen, es werden aber auch bis zu 350.000 Bogen pro Auflage gedruckt.

Neben einer älteren Sechsfarben-Planeta mit Lackturm ist der Bogenoffsetdruck durch eine Sechsfarben-KBA Rapida 142 repräsentiert. Diese neuere Maschine hat nach dem zweiten Druckwerk einen Lackturm, Zwischentrocknung und Bogenwendung sowie einen weiteren Lackturm und Endtrocknung nach dem sechsten Druckwerk. Beide Offsetdruckmaschinen sind mit vollautomatischen Gummituch- bzw. kombinierten Gummituch- und Gegendruckzylinderwaschanlagen von BALDWIN ausgestattet.

Beim Faltschachteldruck arbeitet A&R Carton in großem Stil mit Dispersionslackierung, um den Verpackungen bestimmte Veredelungseffekte und Funktionseigenschaften zu verleihen. Beispielsweise erhalten die ein- oder zweifarbig bedruckten Innenseiten von Fastfood-Verpackungen im Inline-Verfahren einen Barrierelack-Auftrag. Auch das Äußere profitiert in mehrfacher Hinsicht von einer Matt- oder Glanzlackierung.

Deshalb ist der KBA Rapida 142 bei A&R Carton ein BALDWIN Viskomat mit Temperiereinheit beigestellt. Das System saugt den Dispersionslack direkt aus dem Liefergebinde an und bereitet ihn automatisch zum gebrauchsfertigen Medium auf. Während der Produktion hält der Viskomat die Lackviskosität konstant auf dem vorgewählten Niveau, sodass eine wesentliche Voraussetzung für einen gleichmäßigen Lackauftrag gegeben ist. Beim Lackierbetrieb wird der Lack kontinuierlich umgewälzt und im Rücklauf von Lackwanne bzw. Kammerrakel gefiltert.

Außerdem übernimmt der BALDWIN Viskomat bei Produktionsende die abschließende Reinigung der Lackwerke und Leitungen. In puncto Umweltfreundlichkeit ist dabei von Vorteil, dass das Reinigungswasser zur Viskositätseinstellung wiederverwendet wird. Deshalb fällt durch den Einsatz dieses BALDWIN-Systems kaum Abwasser an.

A&R Carton GmbH
Werk Augsburg
Ansprechpartner: Peter Misof, Betriebsleiter
Föllstraße 16
86343 Königsbrunn
Tel. +49 (0) 8231 999-0
Fax: +49 (0) 8231 999-453

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