TORAY Wasserlos-Chemie Funktion/Anwendung

Druckplattenentwickler/Reiniger für TORAY Wasserlos-Druckplatten


Griso-Chemie AG produziert als Lizenznehmer für Europa, Amerika und Asien Entwickler und Reiniger für die Wasserlos-Druckplatten von TORAY aus Japan.

Vom Produktionsstandort Rotkreuz aus vertreiben wir unsere Produkte fast auf der ganzen Welt. Unsere Tochtergesellschaft GRISO CHEMICAL INC. in den USA garantiert die kurzfristige Verfügbarkeit unserer Produkte in Nord- und Südamerika.

 

Look for this mark when buying Waterless!
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Als Mitglied der Waterless Printing Association und der European Waterless Printing Association sind wir im Kontakt mit Wiederverkäufern und Anwendern der wasserlosen Drucktechnik. In Seminarien und Tagungen für die Praxis wird die Erfahrung mit dieser speziellen Drucktechnik unter den Beteiligten ausgetauscht. Die Waterless Printing Association versucht Maschinenhersteller, Händler und Anwender zusammen zu führen um gemeinsam den wasserlosen Offsetdruck voranzutreiben. Wasserlos drucken gilt als einer der grössten Innovationen in der jüngeren Geschichte der Druckindustrie und erfreut sich dank den neusten Entwicklungen in der Druckmaschinenindustrie eines immer breiter werden Anwendungsspektrums. So haben sich namhafte Zeitungsdruckereien für die wasserlose Drucktechnik entschieden und machen damit ausgezeichnete Erfahrungen.

 

Enrich colors, stimulate your output & save the earth

 

Geschichte des Wasserlosen Offsetdrucks

 

Der Offsetdruck verwendet zwei getrennt wirkende Medien, Druckfarbe und Feuchtmittel. Schon lange gibt es Versuche, das Flachdruckverfahren mit nur der Farbe zu betreiben. Gut ein Jahrhundert nach der Erfindung des Flachdruckes selbst durch A. Senefelder (München 1798) experimentierte der große Pionier Caspar Hermann zwischen 1926 und 1931 in Wien und Leipzig damit, ein Flachdruckverfahren ohne Feuchtmittel zu entwickeln. Er versuchte es durch komplizierte Modifikationen an der Farbe. Anders ging Heinrich Renck vor: Er entwickelte 1930 in Hamburg eine erste spezielle Druckplatte für den Druck ohne Feuchtmittel.

 

Kommerziell begann der wasserlose Offsetdruck in den 1970er Jahren. Die Firma 3M entwickelte, patentierte und verkaufte eine Platte, verließ den Pfad aber bald wieder nach großen technischen Schwierigkeiten in der praktischen Umsetzung des Verfahrens. Die japanische Firma TORAY Industries kaufte die Rechte, lieferte Druckplatten und unterstützte jahrzehntelang weltweit die kommerzielle Verbreitung und technische Weiterentwicklung dieser Flachdruckvariante. In Deutschland unterstützte die Firma Marks-3zet als Anbieter von TORAY Platten in Deutschland mit großem Einsatz eine mühsame und langsame Verbreitung. Mit Positiv- und Negativplatten wurde versucht, den Nassoffset praktisch 1:1 abzulösen. Einige Drucker übernahmen die Technik und leisteten beispielhafte Pionierarbeit.

 

Seit dem Auslaufen des TORAY Patents vor wenigen Jahren kommen andere Plattenhersteller auf den Markt, die eigene Entwicklungen für besondere Marktnischen anbieten. Als Beispiel sei die Firma Presstek erwähnt, die mit Wasserlos Platten für DI - Maschinen (direct imaging) liefert, die Bezeichnung der Heidelberger Druckmaschinen: Offset - Druckmaschinen, die die Platten innerhalb der Maschine bebildern). Parallel dazu begann die König & Bauer AG in Deutschland damit, ganz neue Maschinenkonzepte zu entwickeln und anzubieten. Damit sie die Lieferanten von Druckplatten und Farben, die Entwicklung ihrer Wasserlos  Produkte ebenfalls voranzutreiben.

 

Druckprinzip und Plattenaufbau

 

Beim wasserlosen Offsetdruck (indirekter Farbauftag) handelt es sich um ein Flachdruckverfahren. Im Flachdruck lassen sich die druckenden (farbführenden) Stellen der Druckplatte mit Farbe benetzen, die bildfreien (nichtdruckenden) dagegen nicht. Benetzungsvorgänge werden mit Oberflächen respektive Grenzflächenspannung bezeichnet. Dies heisst, dass die druckenden Stellen auf der Platte (Oberflächenspannung etwa 35 mN/m) wegen ihrer hohen Oberflächenspannung Farbe annehmen (Oberflächenspannung der Farbe tiefer, etwa 30 mN/m). Die nichtdruckenden Flächen sind mit Silikon beschichtet und lassen sich wegen dessen geringer Oberflächenspannung (etwa 20 mN/m) nicht mit Farbe benetzen. Bei den aktuell auf dem Markt anzutreffenden Fabrikaten liegen die farbführenden Stellen (meist eine Polymerschicht) direkt auf dem Trägermaterial (Aluminium oder Polyester) und die bildfreien auf einer darauf aufgebrachten, ca. 2 µm dünnen Silikonschicht.

 

Je nach Hersteller unterscheiden sich die Trägermaterialien und eventuelle weitere Schichten zum Oberflächenschutz oder zur Aktivierung der Bebilderungsvorgäng.

 

Die Bebilderung der Platten kann fotomechanisch erfolgen (analog) mit anschließender Entwicklung durch Verfestigen (Positivkopie) der Silikonschicht oder durch Ablösen (Negativkopie). Sie kann auch durch Funkenerosion (veraltet, frühere DI - Technik) oder durch thermische Ablation (Abtragung) über Laserstrahlen (IR - Laser) ausgeführt werden (beide negativ). Im zweiten Fall ist sie Teil der modernen CtP - Arbeitsabläufe (Computer to Plate, Direktbebilderung ab Daten). Dabei gehört die thermische Ablation zu den zurzeit am schärfsten zeichnenden Bebilderungstechniken. Sie ist dadurch für die modernen Feinraster prädestiniert, sei es als periodisch aufgebaute (AM, amplitudenmoduliert) oder nichtperiodisch aufgebaute (FM, frequenzmoduliert) Rasterung.

 

Im typischen Fall bieten die Auftragwalzen der Plattenoberfläche eine 6 - 8 µm dicke Schicht von Druckfarbe an. Eine Farbschicht von 3 - 4 µm Dicke bleibt auf den vertieften Bildstellen haften. Dadurch werden die Druckflächen sehr randscharf und präzise eingefärbt, eine der großen Stärken des wasserlosen Offsetdruckes. Eine verfahrenstypische Tonwertzunahme wie beim „Nassoffset“ (Überfärbung der druckenden Flächen in die bildfreien hinein) ist nicht bekannt, also nicht oder kaum  vorhanden. Im Vergleich zum Nassoffset steigt damit die Auflagenkonstanz der Rasterpunktgrößen wodurch eine hohe Qualitätskonstanz erreicht wird. Da lediglich die Farbe auf die Platte aufgebracht wird (kein Feuchtmittel) ist das Druckbild innerhalb weniger Zylinderumdrehungen stabilisiert, wodurch die Anfahrmakulatur auf ein Minimum reduziert wird.

 

Der wasserlose Flachdruckprozess funktioniert nach aktuellem Verständnis dadurch, dass Silikon mit einer niedrigen Oberflächenspannung die Benetzung durch die Farbe mit höherer Oberflächenspannung verhindert. Die Differenz zwischen dem Silikon und der druckenden Fläche liegt allerdings nur bei 15 mN/m. Nach allgemeinem Wissen (nach Zisman) sollte eine benetzende Flüssigkeit (hier die Farbe) eine niedrigere Oberflächenspannung aufweisen als der zu benetzende Feststoff (hier die Platte). Die Grenzflächenspannung (zwischen der Farbe und den jeweiligen Flächen, druckend oder bildfrei) sind sehr schwer bestimmbar und werden hier der Einfachheit halber als Einflussgrößen vernachlässigt (das bedeutet, als konstant bleibend behandelt). Die Oberflächenspannung der Farbe (d. h. Oberfläche gegen Luft) sinkt mit der Erwärmung stärker als die des verwendeten Silikons.

 

Schon bei relativ tiefen Temperaturen, z. B. schon ab 32°C, kann deshalb stellenweise Farbe von der Silikon-schicht angenommen werden, dadurch tont die Platte punktuell oder gar flächig. Aus diesem Grunde ist es notwendig im  wasserlosen Offsetdruck die Temperatur im Farbwerk und auf der Druckplatte mit Kühlwalzen konstant zu halten. Je mehr Energie in die Maschine eingetragen wird (Laufgeschwindigkeit, Laufdauer), desto stärker können Tonprobleme auftreten und desto wirkungsvoller müssen Platte und Walzen gekühlt werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

Vorteile von TORAY Waterless

 

  • Präziser Ausdruck der Rasterpunkte, bessere Feinzeichnung, geringe    Tonwertzunahme, prädestiniert für besonders feine Raster (max. 300 Linien/cm anstelle der 120 im Nassoffset) aber auch für FM-Raster durch die bessere Wiedergabe der pixelfeinen Rasterpunkte der periodischen Raster
  • Feine Negativschriften in Volltonflächen drucken offen
  • Druck mit dickeren Farbschichten möglich, dadurch höher Dichtewerte mit brillanteren Druckergebnissen. Nützlich für die hoch pigmentierten HiFi - Skalen
  • Einfacherer Maschinenbau durch den Wegfall der Feuchtwerke und deren Peripheriegeräte (Aufbereitung und Kontrolle sowie Entsorgung des  Feuchtmittels)
  • Geringer Wartungs- und Reinigungsaufwand der Druckmaschinen
  • Korrosion von Stahlteilen durch das saure Feuchtmittel entfällt
  • Passerprobleme bedingt durch den Einfluss des Feuchtmittels auf die Dimensionsstabilität treten nicht mehr.
  • Bbessere Verdruckbarkeit von Breitbahn (Papierfasern in Maschinenlaufrichtung)
  • Keine Emissionsprobleme durch den Wegfall von Isopropano-Alkohol im Feuchtmittel
  • Kein Trapping, bessere Konstanz der im Raster zusammen gedruckten Farben über die Auflage
  • Weniger Fehlerquellen da der Einfluss des Feuchmittels auf die Farbentrocknung entfällt
  • Ddie Oxydation von Metallfarben, z. B. Offsetsilber ist nicht mehr möglich

 

 

Nachteile des Wasserlosen Offsetdrucks

 

  • Platten sind bedingt durch den Aufbau mit der Silikonkautschukschicht teurer
  • Druckfarben sind teurer, da sie noch nicht in grossen Mengen produzuiert werden, fehlende Konkurrenz
  • Platten sind schwerer zu korrigieren
  • der Druckprozess ist temperaturempfindlich und bedingt höhere Investionen in Kühlaggregate
  • Im wechselnden Betrieb (konventionell/wasserlos) noch allgemein höheres Kostenniveau; die höhere  Druckqualität wird nicht überall bezahlt
  • Deckt bisher nur die Druckprodukte ab bei denen markante Vorteile bestehen wie qualitativ hochwertige Kleinauflagen, Akzidenzdruck und den Druck auf nicht saugfähige Bedruckstoffe. Grosser Erfolg im Zeitungsdruck durch höhere Druckqualität bei den Inseraten, der Möglichkeit die Zeitungsdruckmaschine auch für andere höherwertige Druckprodukte einzusetzen, geringerer Makulaturanfall.
  • Im Verpackungsbereich mit Ausnahme des Blechdrucks noch nicht verbreitet, z.B. bei Lebensmittelpackungen
  • Geringerer Abtransport schlecht gebundener Papierfasern da die Wirkung des züruckspaltenden  Feuchtmittels fehlt, tendenziell mehr Butzenbindung

                                          

Durch das Wegfallen des Feuchtmittels ergeben sich zudem zahlreiche Ökonomische und Ökologische Vorteile die in Zukunft immer wichtiger werden.

 

Ökonomische Vorteile:

 

  • Wegfall von Wasserprüfungen und kostspieliger Feuchtmittelzusätzte und Alkohol
  • Keine Trocknungsverzögerungen durch das Feuchtmittel in der Druckfarbe speziell beim Druck auf nicht saugfähige Oberflächen (oxydatidative Trocknung)
  • Keine Farbschwankungen durch die Wasseraufnahme der Druckfarbe (Emulgieren)
  • Feuchtwerkseinstellungen entfallen
  • Keine Passerprobleme bedingt durch den Einfluss des Feuchtmittels auf das Papier       
  • Kein Farbnebel- Farbspritzen der Druckfarben im Rollenoffsetdruck

 

Ökologische Vorteile:

 

  • Keine Umweltbelastenden Emissionen durch die Verwendung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC-Emissionen durch Alkohol) im Feuchtmittel.
  • Die Einhaltung der Abwasserverordnung bedingt durch das Feuchtmittel entfällt
  • Keine Dosiereinrichtungen für Zusatzmittel und Alkohol mehr notwendig
  • Keine Anlagen mehr für die Regenerierung und Wiederaufbereitung des Feuchtmittels

 

 

Da im Wasserlos Druck höhere Farbdichte-Werte möglich sind erweitert sich auch das Farbenspektrum im Vergleich zum konventionellen

Druck um bis zu 20%.

 

 Average Solid Ink Densities


 

 Donnelley
 Bayshore

 Conventional*
 Waterless

 Black

 1.63

 2.10

 Cyan

 1.19

 1.57

 Magenta

 1.35

 1.70

 Yellow

 1.10

 1.13

 *Average of customer specified densities.

 

Durch das wegfallende Feuchtwasser, welches sich ungünstig auf die Punktzunahme und den Rasterverlauf auswirkt,  kann eine wesentlich höhere Auflösung erzielt werden (bis zu 760 Linien pro inch = 300 Linien pro cm) was neue Perspektiven bei den Druckprodukten ermöglicht.

 

 

Die aufgelisteten Vorteile, die zunehmende Bedeutung der Umweltauflagen und die erhöhte Druckqualität aber auch die einfache Bedienung einer Druckmaschine für den wasserlosen Offsetdruck macht dieses Verfahren für viele Anwendungen immer interessanter.
 

 

Was braucht es für die Entwicklung einer TORAY Wasserlos-Druckplatte

 

Druckplatten für den konventionellen Nassoffset werden mit einer Entwicklerlösung entwickelt.

 

Bei der TORAY Wasserlos-Platte, welche eine Silikonschicht als nichtdruckendes Element aufweist, wird ein Vorbehandler und ein Nachbehandler für die Entwicklung der Druckplatte benötigt.

 

1. Transparenter Schutzfilm

2. Silikon Gummischicht

3. Lichtempfindliche Photopolymerschicht

4. Primerschicht

5. Aluminiumträger

Vereinfachte Darstellung einer CTP Laser-Belichtung. Gut sichtbar sind die vertieften druckenden Partien in der nichtdruckenden, farbabstossenden Silikonschicht.
 

Ökologie: Wieviel Entwickler wird für die Druckplattenentwicklung benötigt?

 

  • Die Chemikalien befinden sich im Kreislauf
  • Tankfüllung Vorbehandler  = 20 Liter in der Aktivatorstation
  • Tankfüllung Nachbehandler = 20 Liter in der Einfärbestation
  • Minimale Frischwasserzufuhr für die Spülung zwischen Vor- und Nachbehandler

 

Weitere Vorteile:

 

  • Entwicklung von ca. 5.000 m2 Wasserlos-Platten können mit einer Füllung. Der Vorbehandler kann zur  Verlängerung der Lebensdauer mit einem Zusatz regeneriert werden. Mit einem Testkit kann die Entwicklerstärke überprüft werden 
  • Sehr geringer Reinigungs- und Wartungsaufwand im Vergleich zum Nassoffset
  • Langlebige Bauweise der Entwicklungsmaschinen

Die Entwicklung kann sowohl manuell oder in der Entwicklungsmaschine erfolgen. Manuell wird der Entwickler mit einem Tampon durchgeführt und anschliessend eingefärbt. Meistens erfolgt der Entwicklungsvorgang maschinell mit speziell dafür konzipierten Entwicklungsmaschinen.

Die aufgetragene Entwicklerflüssigkeit lässt die Silikongummischicht auf der Druckplatte an den unbelichteten Stellen aufquellen, diese wird anschließend manuell oder in der Entwicklungsmaschine von rotierenden Bürsten ausgewaschen.

Zuletzt erfolgt eine manuelle Spülung oder die maschinelle (Durchfluss-)Spülung mit Wasser. Die heraus gelösten Silikongummi-Bestandteile sind umweltneutral und können mit dem Wasser in die Kanalisation eingeleitet werden. Die verblei­be­nde, gehärtete Silikonschicht (nichtdruckende Teile) liegen etwa 2 Mikrometer höher als die freigelegte Fotopolymerschicht. Im Gegensatz zu den konventionel­len Druck­platten nimmt beim wasserlosen Offsetdruck nicht die erhabene Schicht sondern die tiefer liegende Schicht die Farbe an, was zu einem höheren Farbangebot und damit zu einer höheren Dichte führt.

Die Platte wird bei der Entwicklung mit dem Nachbehandler eingefärbt. Dadurch nimmt die Fotopolymerschicht Farbe an und die Bildstellen werden sichtbar. Eine Gummierung der Platten wie bei der konventionellen Plattenentwicklung ist nicht erforderlich.

 

Wird die Entwicklungsmaschine regelmässig gewartet, können mit den beiden erforderlichen Entwickler-Lösungen (Vorbehandler und Nachbehandler) ungefähr 5`000 m2 Druckplatten entwickelt werden (abhängig von der Anzahl Platten die in einem bestimmten Zeitraum entwickelt werden).

Dabei wird zwischen 2 Druckplatten, CTP (digital, Computer to Plate) und konventionell (analog, mit Film) unterschieden.
 

Welche Druckplatten benötigen welche Chemie?

 

- Für die Handentwicklung von negativ analog Druckplatten:
Vorbehandler-Lösung „PTS-1“
Nachbehandler-Lösung „WH-3“
Handentwicklungstampon

 

- Für die Maschinenentwicklung von negativ analog Druckplatten:
Vorbehandler-Lösung „NP-1“
Nachbehandler-Lösung „NA-1“

 

- Für die Maschinenentwicklung von positiv CTP Druckplatten:
Vorbehandler-Lösung „DP-1“
Nachbehandler-Lösung „DA-1“

 

- Viel verwendete Hilfsmittel von TORAY Waterless
Plattenreiniger „PC-1“
Plattenreiniger  für U.V.-Druck „PC-2“
Plattenreiniger für mit Antiton PC-SPECIAL
UV Plattenreiniger mit Antiton „PC-SPECIAL UV“
Plattenkonservierung „CS-1“
PRINTON Antitonpaste macht aus konventioneller Farbe eine Wasserlos-Farbe
Kit-pH, Messkit für die Messung der Entwicklerstärke des Vorbehandlers NP-1 und DP-1

Übersicht der TORAY Wasserlos-Chemie

 

 

DP-1

CTP machine pre-treatment solution

DA-1

CTP machine after-treatment solution

NP-1

Negative analog machine pre-treatment solution

NA-1

Negative analog machine after-treatment solution

PTS-1

Negative analog manual pre-treatment developer

WH-3

Negative analog manual after-treatment developer

PC-1

Plate cleaner

PC-2

Plate cleaner for U.V. print

PC-SPECIAL

Plate cleaner with antiton

PC-SPECIAL U.V.

Plate cleaner for U.V. inks with antiton

CS-1

Plate conserver