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Frage 45, Trocknung von Dispersionslacken

    • Frage 45, Trocknung von Dispersionslacken

      Lack-, Farb- und Klebersysteme, die wässrig aufgebaut sind, bezeichnen wir in unserer Fachwelt als Dispersionen. Sie haben mehrere Arten der Trocknung und Verfestigung. Die einfachste betrifft das Wasser: Wie trocknen sie?

      meine Antwort:
      Spoiler anzeigen


      1. durch Verdunsten

      Verdunsten heißt „deutlich unterhalb der Siedetemperatur in den Dampfzustand bringen„. Weder bei Wasser, noch bei Lösemitteln oder im Heatset verkochen wir die Flüssigkeiten. Wir schonen die Druckprodukte, indem wir ihre Oberflächen nicht zu stark erhitzen. Aus der Lackoberfläche treten Dunstschwaden aus wie aus einen Kaffee. Und die kann man wegpusten.

      Bei technischen Anwendungen kommt uns noch eine Eigenschaft der Luft zu Hilfe. Je wärmer sie ist, desto gieriger löst sie Wasserdampf in sich. Allerdings ist Heißluft wegen der niedrigen Wärmeleitfähigkeit von Gasen eine ungünstige Heizquelle für Druckoberflächen. Damit ist verständlich, dass eine Aufheizung der Bahn (oder des Bogens) durch IR-Strahlung und danach ein Darüberblasen erhitzter Luft die effektivste Kombination ist. IR treibt das Wasser aus und Heißluft transportiert es weg.

      Solche Kombination von Trockeneinrichtungen finden wir nicht nur in Lackwerken, sondern sogar bei Papierstreichanlagen. Die Papierstreichfarben gehören nämlich auch zu den so genannten Dispersionen.

      2. durch Wegschlagen

      Der zweite Weg, auf dem das Wasser einen Druck verlassen kann, findet auf saugfähigen (porösen) Materialoberflächen statt. Weil Wasser eine besonders niedrige Viskosität hat (Fließwiderstand), kann es in Poren blitzschnell eindringen, falls diese überhaupt von Wasser benetzt werden. Andere Anteile des Lackes oder der Farbe bleiben auf der Oberfläche stehen, weil sie nicht so schnell mitkommen (viskoser oder gar fest). Im Offsetdruck kennen wir das schon aus der Diskussion des Trapping nass-in-nass im Skalendruck.

      Beide Mechanismen bringen es, dass Bogen oder Bahn berührtrocken aus der Maschine kommen. Für die Weiterverarbeitung oder das Stapelleben genügt das in einigen Anwendungen bereits. Allerdings haben die Dispersionen noch zwei echte Knüller im Gepäck, die ich in den nächsten Quizfragen behandeln werde.

      Im Stapel und ggf. im Heatset-Trockner verdunstet dann auch fast alles Wasser, das anfangs weggeschlagen war. Der Rest bleibt als Stapelfeuchte übrig.[\spoiler]
    • Hallo Zusammen,

      hier einmal eine einfache Erklärung für die Trocknung von Dispersionslacken, wie sie bei uns im grafischen Gewerbe bzw. für Flexolackwerke üblich sind:

      Dispersionslacke sind rein physikalisch trocknende Systeme.
      Die Trocknung des Dispersionslackes erfolgt zum überwiegenden Teil durch Wegschlagen des Wassers.
      Eine grobe Abschätzung der Anteile lautet:
      - Wegschlagen 70 %
      - Verdunstung 30 %

      Die Verhältnisse der Trocknung sind stark vom Untergrund abhängig. Nicht saugende Substrate (Folien) erreichen andere Werte, als stark saugende (Karton). Filmbildungsstörungen (Benetzungs- und Haftungsstörungen) treten dann auf, wenn die Mindestfilmbildungstemperatur (MFT) bei der Verarbeitung eines Dispersionslackes unterschritten wird, also keine ausreichenden Trocknungshilfen wie Warmluft und IR-Strahler zur Verfügung stehen.
      IR-Strahlung ist aufgrund der starken Substraterwärmung nur so wenig wie möglich zu benutzen bzw. sollte nur unterstützten eingesetzt werden. Ansonsten kann es zum Verblocken oder Ablegen im Stapel kommen.

      Viele Grüße,
      Baddi
      Nur wer Lack hat glänzt 8o
    • Hallo,

      das Verdunsten von Dispersionslacken hat so seine kleinen Besonderheiten. Wichtig ist eine eine Menge Energie zu Beginn, um die Reaktion in Gang zu setzen. Das gilt dem Verdunsten, aber auch um das Wegschlagen zu unterstützen.
      Werden IR-Strahler zu weit hinten eingesetzt, dann nützt es auch nichts wenn es mehrere sind, das Resultat wäre dann nur eine Erhöhung der Stapeltemperatur.
      Das Verdunsten braucht immer eine Zeit von ca. 1 Sekunde, dementsprechend lang muss die Trocknungsstrecke sein.

      Viele Grüße,

      TrocknerSpezi