UV-LED-EB Technologie - Strahlende Zukunftschancen

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1 UV-LED-EB Technologie - Strahlende Zukunftschancen

2 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

3 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

4 Farbhärtung – Trocknung mit UV/EB
Vergleich Farbaufbau Härtungs- / Trocknungsprozess * UV only Quelle: Sun Chemical

5 UV-Strahlen-Technologie
UV Licht = Elektromagnetische Strahlung Kürzere Wellenlänge als sichtbares Licht Typische Quecksilberdampflampe (Mitteldruck) Quecksilbertropfen Quelle: Sun Chemical Ultraviolett Gamma- strahlen Röntgen- UV sichtbares Licht Infrarot Mikrowellen Radiowellen IR. Pikometer Nanometer Mikrometer Millimeter Meter Kilometer 200 nm 760 nm 400 nm sichtbares Licht Quelle: Eye-UV/Sun Chemical Relative Intensität Wellenlänge in nm

6 LED-UV + „Niedrigenergie“-UV-Technologie
Ozon Formierung „Niedrigenergie“ UV Technologie Halbleiter Dioden- ansammlung LED Spektrum (395, 385, 365 nm) Standard Quecksilber Spektrum Spektrum Eisen dotiert Hg UV A nm UV B nm UV C nm Substrat Lampen- aufbau Bildquellen: Sun Chemical

7 Härtung mit Elektronenstrahlen EB
Wie funktioniert ein Elektronenstrahler EB? Vakuumkammer Repeller (80 – 125 kV) Filament Titan Fensterfolie Dosisleistung 25 – 30 kGy Stickstoffatmosphäre Quelle: Sun Chemical

8 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

9 UV - Standard Einsatz in allen Druckverfahren
Akzidenzdruck (Papier, Folie) Etikettendruck (Papier, Folie) Verpackungsdruck (Papier, Karton, Folie, Blech) Körperdruck (Becher, Tuben, Flaschen, 3D-Objekte) Quelle: Siegwerk (

10 UV - Standard Vorteile der UV-Härtung Breite Bedruckstoffauswahl
Einfache Handhabung (Reinigung, keine Selbsthärtung, kein Ex-Schutz) Qualitätssteigerung (Glanz, Auflösung, Scheuerfestigkeit, Echtheiten) Sofortige Weiterverarbeitung VOC Freiheit Quelle: Flint Group ( Quelle: Siegwerk (

11 UV - Standard Herausforderungen der UV-Härtung
Investitionskosten (Strahler, Absaugung) Betriebskosten (Energie, Wartung, Farbe) Arbeitsschutz (Ozon, Farbhandhabung) Lebensmittelverpackung Quelle: Siegwerk (

12 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

13 „Niedrigenergie“- UV Entwickelt für Akzidenzdruck (Bogenoffset)
Ausblenden der ozonbildenden Strahlung Geringer Energieverbrauch Angepasstes Farbsystem erforderlich

14 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

15 LED - UV Einsatz von LED-UV Härtung bei: Akzidenzdruck (Papier, Folie)
Verpackungsdruck (Papier, Karton, Folie) Körperdruck (Tuben, Flaschen, 3D-Objekte)

16 LED - UV Vorteile Herausforderungen
Energieeinsparpotenzial (keine Vorwärmzeit, taktbare Schaltung) Keine Ozonbildung Kaum Wärmeeintrag auf Substrat Lebensdauer Konstante Strahlerleistung Quecksilberfrei Lebensmittelverpackungen (Reaktivität / Migrationslimit) Lacke (Oberflächenhärtung, Vergilbung, Kosten) Eingeschränkte Rohstoffauswahl Energiedichte – Wellenlänge Junge Technologie

17 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

18 EB Technologie – Drucktechnologien
EB Offset EB Flexo Rollenoffset (kein Strahler für Bogenoffset) Substratspannungskontrolle (keine Zwischentrocknung) Variable Drucklänge (Marktvorgabe flexible Verpackung) Inline Druckmaschinen verschiedener Hersteller Zentralzylinder Offsetmaschine Zentralzylinder Flexo (Nass in Nass Druck) Verschiedene Technologieentwick- lungen (teils mit Zwischentrocknung) Andere Entwicklungen Schmalbahn EB Strahler Siebdruck und Tiefdruck Inkjet

19 EB Technologie – UV / EB Vergleich
Vorteile EB Herausforderungen EB Prozesssicherheit durch kontrollierte Dosisrate Niedriges Migrationspotential (Photoinitiatoren, Vernetzung) Geringe Betriebskosten (Wartungs-zyklen, Energie, Ersatzteile) Kein Wärmeeintrag (IR) auf Substrat Quecksilberfrei Investitionskosten Einfluss auf Substrate Verfärbung einiger PA, PVC, OPP Substratformulierungen PE Heißsiegeltemperatur OPP- Hot Tack Window Einige Substrate zeigen Spaltprodukte Geruch chlorhaltiger Substrate

20 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

21 Inkjet Etabliertes Druckverfahren für Kleinauflagen
LED-UV, auch in Kombination 3D-Druck EB in Entwicklung Viele Anwendungen mit zu entwickelnden Ausnahmen UV Inkjet Tropfen verlässt die Düse Quelle: Siegwerk (

22 Inkjet Vorteile Herausforderungen Nur Software-Vorstufe
Keine Rüstzeiten Wenig Makulatur Individualisierung Berührungsfreier Druck Druckgeschwindigkeit Abhängigkeit Druckkopf – Tinte Lebensmittelverpackungen Limitierte Rohstoffauswahl Farbraum – Branding Höhere Auflösungen

23 Inhalt Grundlagen UV - Standard Niedrigenergie UV LED UV
Elektronenstrahlhärtung Inkjet Lebensmittelverpackung

24 Druck von Lebensmittelverpackungen
Quelle: Sun Chemical

25 Druck von Lebensmittelverpackungen
Quelle: Sun Chemical

26 Druck von Lebensmittelverpackungen
Hohes Migrationspotential Geringes Migrationspotential Nicht vernetzt im Farbfilm Vernetzt im Farbfilm Geringes Molekulargewicht Hohes Molekulargewicht (> 1000 Da) Löslich im Lebensmittel Schwer löslich im Lebensmittel

27 Druck von Lebensmittelverpackungen
Härtungstechnologien Technologie Marktanteil 2015 Farb-entwicklung Anwendungs- spektrum EB ++ ++++ UV +++ UV LE + UV LED -

28 Druck von Lebensmittelverpackungen
Die Herstellung von Lebensmittelverpackungen im UV / EB Druck ist möglich! Voraussetzungen: Einsatz migrationsarm rezeptierter Farben Fachgerechte Verarbeitung Bestätigung durch geeignete Migrationsuntersuchung

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