Mo 13.11.17

Micor präsentiert Möglichkeiten der Trocknungsoptimierung


Die Entwicklung immer neuer, hochqualitativer Verpackungen ziehen Änderungen im Fertigungs- und Produktionsablauf und damit oftmals erhöhte Anforderungen an bestehende Druck- und Beschichtungsmaschinen nach sich. Ein immer wiederkehrendes Einzelkriterium ist die Leistungsfähigkeit der bestehenden Trocknungsanlagen. Mit diesem Aspekt verbunden ist ihre leistungslimitierende oder qualitätsmindernde Performance, wie z.B. durch erhöhte Mengen von Restlösemittel im Druck und Beschichtung oder reduzierte Maschinengeschwindigkeit.

Für den Anwender bieten sich immer dann interessante und wirtschaftliche Lösungen, wenn bereits vorhandene, aber nicht mehr ausreichende konvektive Trocknungskapazitäten, sich durch Zusatzaggregate erweitern lassen oder so modifiziert werden können, dass sie den erhöhten Trocknungsanforderungen entsprechen.

In dieser Hinsicht kann die KIR-Trocknungstechnologie von Micor auf Basis von kurzwelliger Infrarotstrahlung zur Trocknungsunterstützung oder als Zusatztrocknung eine Lösung sein.

Die KIR-Trocknungssysteme sind BG-/GS geprüft. Integrierte KIR-Strahlungsteile entsprechen den Sicherheitsanforderungen der Richtlinie 94/9/EG (ATEX) zum Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre (z.B. im Umluftbetrieb von Konvektionstrocknern bis 50% UEG). Sie sind durch eine akkreditierte Zertifizierungsstelle baumustergeprüft. Es sind Trocknerausführungen bis zur Verarbeitung von Lösemitteln der Temperaturklasse 3 (T3) realisierbar.

Testmöglichkeiten vor Ort

Den theoretischen Trocknungsoptimierungen steht die Prozesssicherheit vor, die dem Anwender für eine Nachrüstung oder Ausrüstung gegeben werden muss. Die Durchführung von Trocknungstests an bestehenden Druck- und Beschichtungsmaschinen sind deshalb für den Anwender als auch den Lieferanten eine unersetzliche Voraussetzung. Sie sollten möglichst der angestrebten Optimierung entsprechen und über konkrete Betriebs-versuche unter Produktionsbedingungen mit entsprechenden Trocknungseinrichtungen angeboten werden können.

Praxisbeispiele: Flexodruck

Problemstellung: Achtfarben-Zentralzylinder-Flexodruckmaschine, 30 Mikron dicke PP-Folie (transparent), Lösemitteldruckfarben, maximale Druckgeschwindigkeit 130 m/min. Die Farben beim Rasterdruck duplierten auf den vollflächigen Farbauftrag, nachdem die bedruckte Substratbahn die Druckwerke verlassen hat, weil die vorhandene Trocknungsleistung der konventionellen Warmluftzwischentrockner unzureichend ist. Darüber hinaus musste die Flexodruckformen nach relativ kurzer Zeit aufwendig gereinigt werden.

Dieses Problem konnte von Micor durch die Entwicklung eines KIR-Zwischentrockners gelöst werden. Die Trocknungstechnologie beruht auf der Kombination aus „Luft und Infrarotstrahlung“. Die äußeren Abmessungen entsprachen dem des Warmluftbläsers. Mit dem Einbau des Zwischentrockners können jetzt Druckgeschwindigkeiten von mehr als 180 m/min erzielt werden. Auch die Reinigung von Flexodruckformen nach jedem Rollenwechsel sowie die daraus resultierenden Maschinenstillstandszeiten gehören damit der Vergangenheit an.

Problemstellung: Bei der Verdruckung von wasserbasierten Farben auf gestrichenem Papier war die Geschwindigkeit einer Flexodruckmaschine auf 60 m/min limitiert. Der Grund: Die nicht durchgetrocknete Farbe duplierte und wurde über den im letzten Druckwerk aufgebrachten Überlack abgezogen bzw. angelöst. Durch den Einsatz eines baugleichen KIR-Zwischentrockners anstelle des entsprechenden Warmluftbläsers ist die Produktionsgeschwindigkeit auf mehr als 200 m/min gesteigert worden.

Ein ähnliches Szenario traf auf eine Zentralzylinder-Flexodruckmaschine zu, die zunächst auf PP-Folie ein 2K-Weiß vollflächig aufträgt und anschließend die Lösemittelfarben verdruckt. Auch hier wurde mit dem Zwischentrockner von Micor die Produktionsgeschwindigkeit gesteigert und die Restlösemittelmenge im Druck reduziert.

Ein weiteres Beispiel ist die Bedruckung einer PP-Folie mit 2K-Farben (Snackverpackung). Aufgrund des Einsatzes der KIR-Kassette als Nachtrockner nach der Brückentrocknung einer Zentralzylinder Flexodruckmaschine konnte die Restlösemenge von etwa 35 mg/m² auf unter 10 mg/m² reduziert werden.

Gleich gute Ergebnisse lassen sich auch bei der Nachbehandlung einer bereits bedruckten und konfektionierten Automatenfolie über den Einsatz einer Kassette als Nachtrockner erzielen.

Praxisbeispiele: Tiefdruck

Problemstellung: Auf ein gestrichenes Papier wurde ein Antirutschlack im Tiefdruckverfahren aufgetragen. Auch hier führte die mangelnde Trocknung des Lackes zu Problemen im Produktionsprozess. Durch die zusätzliche Installation einer KIR-Kassette wurde die Druckgeschwindigkeit um mehr als 100% gesteigert.

Eine Restlösemittelreduktion im Druck konnte bei der Fertigung von flexiblen Verpackungen auf Basis von OPP-Folie (metallisiert) erreicht werden, indem auf der Tiefdruckmaschine eine KIR-Kassette als Nachtrockner eingesetzt wurde. Die Restlösemittelwerte wurden bei nur 30 % zusätzlicher Trocknungsleistung von 18 mg/m² auf unter 5 mg/m² bei etwa 150 m/min Druckgeschwindigkeit gesenkt. Darüber hinaus konnte durch die KIR-Kassette der Restammoniak vollständig entfernt und der Geruch von wasserbasierten Lacken während der Folienbedruckung reduziert werden.

Ein weiteres Beispiel zur Restlösemittelreduktion ist eine Tiefdruckmaschine für die Zigarettenfertigung. Hier konnte die Menge an Lösemittel bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 150 m/min um etwa 25 % gegenüber der Standardproduktion gesenkt werden.

 

Zudem verringerte sich bei einem Verpackungshersteller der Restlösemittelgehalt im kaschierten Materialverbund von Triplex-Folien aufgrund der Verwendung der KIR-Kassette um bis zu 50 %. Gleichzeitig steigerte das Unternehmen dadurch die Produktionsgeschwindigkeit der Kaschiermaschine um etwa 30 %.

Fazit

Die Optimierung bestehender Trocknungsaggregate (z.B. Konfektionstrockenhauben, Zwischentrockner) auf Flexodruck-, Tiefdruck- und Beschichtungsmaschinen mit der KIR-Trocknungstechnologie von Micor kann sich für Verpackungshersteller wirtschaftlich positiv auswirken.

Durch konkrete Betriebsversuche vor Ort unter Produktionsbedingungen können alle Daten zur wirtschaftlichen Vorbetrachtung und zur Prozesssicherheit vor der Optimierung einer Trocknungsanlage aufgezeigt werden. Dazu setzt Micor mobile KIR-Simulationseinrichtungen ein, die auch für den Ex-Bereich von Druck- und Beschichtungsmaschinen geeignet sind.

*KIR (NIR) = kurzwellige Infrarotstrahlung