Feuchtmittelanalyse
für den Offsetdruck

Feuchtmittelanalyse

Verbesserung der Druckqualität im Offsetdruck

Das Feuchtmittel stellt für den Offsetdruck neben der Druckplatte und der Offsetdruckfarbe die dritte wichtige Größe dar. Aus dem optimalen Zusammenspiel dieser Systemkomponenten resultiert ein perfektes Druckergebnis auch über hohe Auflagen hinweg. Der vorliegende Inhalt soll Ihnen einen allgemeinen Überblick über das Feuchtmittel, seine Zusammensetzung und seinen Einsatz in der Druckindustrie vermitteln.

Das Feuchtmittel besteht aus Frischwasser, Zusätzen und Alkohol. Im Idealfall verfügt das Feuchtmittel über eine Wasserhärte von 8° dH bis 12° dH und einen pH-Wert von 4,8 bis 5,5. Als übliche Feuchtmitteltemperatur gelten 10°C bis 15°C. Dabei muss der Drucker wissen, dass zu niedrige Temperaturen zu Kondenswasser an Schläuchen und Feuchtmittelwannen führen und somit auch zur Bildung von Wassertropfen sorgen können.

Die Funktionen der einzelnen Substanzen lassen sich

in vier Hauptgruppen zusammenfassen:

R

Plattenschutzkomponenten

verbleiben nach dem Abtrocknen der Druckplatte auf der wasserführenden Schicht und erleichtern das schnelle Wiederanfeuchten
R

Netzmittel

stellen die Oberflächenspannung des Feuchtmittels ein und garantieren eine gleichmäßige Benetzung bei geringem Wasserbedarf
R

Lösevermittler

sorgen dafür, dass die Netzmittel mit dem Wasser mischbar sind und eine ausreichende Lagerfähigkeit des Feuchtmittelkonzentrats gegeben ist
R

Pufferkomponenten

sorgen für einen stabilen pH-Wert im Feuchtmittel

Feuchtmittelanalyse Durchführen lassen?

Nutzen Sie unsere Know-how und vereinbaren Sie mit uns einen Termin! Unsere Experten werden Ihnen mit fachkundigem Wissen zur Seite stehen und Sie dabei unterstützen, die bestmögliche Lösung für ihren Prozess zu finden.

Welche Anforderungen an Feuchtmittelzusätze gibt es?

Die Maschinenabnahme gliedert sich in mehrere Schritte, die vom allgemeinen Zustand immer mehr ins Detail gehen und so nachvollziehbar und zuverlässig alle eventuell vorhandenen Mängel aufdecken und dokumentieren.

1. Wirkung auf das Wasser

  • Einstellung und langfristige Stabilisierung des pH-Wertes
  • Gezielte Einstellung der
  • Oberflächenspannung Partielle Bindung der Härtebildner

2. Wirkung im Maschinenbereich

  • Verwendbar für möglichst viele Feuchtwerkstypen 
  • Schutz von Maschinenstahl, Walzen und Kunststoffen 
  • Sicherstellen einer optimalen Produktivität 

3. Wirkung auf Druckplatten

  • Gute Benetzung der wasserführenden Partien
  • Schnelles Freilaufen der Platten
  • Guter Schutz vor Korrosion

4. Wirkung auf Offsetdruckfarben

  • Bildung einer stabilen Feuchtmittel-in-Farbe-Emulsion 
  • Schnelle Einstellung des Farb-/ Feuchtmittel-Gleichgewichts 
  • Keine Beeinträchtigung der Farbtrocknung 

5. Wirkung auf den Bedruckstoff

  • Kein Anlösen des Papierstrichs 
  • Keine Trennschicht hinterlassen, welche die Farbhaftung negativ beeinflussen könnte 
Anforderungen an Feuchtmittel
Messungen im Feuchtmittelbereich

Aufgrund der vielfältigen Wasserqualitäten ist es notwendig, den entsprechenden Zusatz auszuwählen.

Die Basis: Das Wasser

Das in der Natur vorkommende Wasser ist nicht rein, sondern enthält zahlreiche Gase und Mineralstoffe. Für den Drucker ist Leitungswasser der Ausgangsstoff für sein Feuchtmittel. Zur Beurteilung des Wassers wird die Wasserhärte gemessen, die im Wesentlichen vom Calcium- und Magnesiumanteil abhängt.

Die Wasserhärte muss in jedem Fall vor der Zugabe von Zusätzen ermittelt werden. Denn im fertigen Feuchtmittel lässt sich die Härte mit einfachen Mitteln nicht mehr bestimmen. Zur einfachen Bestimmung der Gesamthärte helfen Teststreifen. Die Bestimmung der Carbonathärte erfolgt mit einer Indikatorlösung (Hilfsmittel zur Messung gibt es z. B. bei Gebrüder Heyl, Myron L, Merck, Neukum …). Dabei sollte berücksichtigt werden, dass es sich bei einer Messung immer um eine „Momentaufnahme“ handelt und die Wasserqualität sehr stark schwanken kann. Auf Anfrage kann eine genaue Wasser-analyse gemacht werden.

ProzessStandard Offsetdruck | Ablauf CTP Check

Die Wasserhärte

Die Kalkanteile des Wassers können beim Drucken Probleme verursachen, zum Beispiel: 

  • Blanklaufen der Farbwalzen (Kalkablagerungen) 
  • Ablagerungen auf dem Gummituch 
  • Beeinflussung des pH-Wertes 
  • Schwankungen im pH-Wert 

Zu hohe Anteile von Chlorid, Sulfat oder Nitrat fördern zudem die Korrosion. Mit Teststreifen lässt sich die Gesamthärte des Wassers einfach ermitteln: das Härtestäbchen kurz eintauchen und nach ca. zwei Minuten ablesen.

Der pH-Wert

„pH“ kommt aus dem Lateinischen (Potentia Hydrogenii) und repräsentiert die logarithmische Darstellung der Wasserstoffionenkonzentration. Der pH-Wert ist somit ein Messwert zur Bestimmung des sauren oder alkalischen Verhaltens von wässrigen Lösungen. Um welche Art von Säure oder Lauge es sich handelt, kann nicht festgestellt werden. Eine Flüssigkeit mit einem pH-Wert von 5 hat zehnmal mehr Säure als eine Flüssigkeit mit einem pH-Wert von 6. In der Regel sind Feuchtmittelzusätze gepuffert, zudem Zweck, äußere Einflüsse weitgehend zu neutralisieren.

Eine pH-Wert-Messung ist in Bezug auf die Feuchtmittelqualität nicht sehr aussagekräftig. Sie zeigt lediglich an, ob Zusatz vorhanden ist oder nicht. Zur Bestimmung der Qualität des Feuchtmittels sollte natürlich auch der Leitwert ermittelt werden.

pH-Wert und Puffer

Moderne Feuchtmittelzusätze sind so zusammengesetzt, dass der richtige pH-Wert bei vorgeschriebener Dosierung eingestellt ist. Die Pufferung verhindert, dass Papier und Farbe den pH-Wert verändern.
Das Indikatorstäbchen zur pH-Wert-Bestimmung sollte kurz eingetaucht und dann mit der Farbskala verglichen werden.

PSO Zertifizierung | Andruck auf erster Testform

Der Leitwert = μS/cm

Der Leitwert beschreibt, wie Strom in einer Flüssigkeit geleitet wird. Verunreinigungen im Feuchtmittel lassen den Leitwert ansteigen. Je nach Wasser und Zusatz variiert der Leitwert. Der Leitwert muss ausgetestet werden und dient als Orientierungswert. Auch die Temperatur und die Alkoholkonzentration beeinflussen den Leitwert. Durch mehr Isopropanol (IPA) fällt der Leitwert. Moderne Leitwertmessgeräte rechnen die Temperatur in die Messung mit ein. Wichtig ist, dass die Leitwertsonde in der Feuchtmittelzentrale regelmäßig gereinigt und kalibriert wird.

PSO Zertifizierung | Andruck auf erster Testform
Der Leitwert sollte mit „frisch angesetztem Feuchtmittel“ ermittelt werden, damit er als „Messlatte“ für den Wechsel des Feuchtmittels dienen kann. Ist der Leitwert im Feuchtmittel um ca. 1.000 μS/ cm angestiegen, so ist dies als Impuls zum Feuchtmittelwechsel zu sehen. Um Druckschwierigkeiten vorzubeugen, empfiehlt es sich, das Feuchtmittel in regelmäßigen Abständen zu erneuern. Durch den Einsatz von optionalen Feuchtmittelfiltern (z.B. Softflow) kann die Feuchtmittel-Standzeit erheblich erhöht werden.
Mit einem Universalprüfgerät können der pH-Wert, die Temperatur sowie der Leitwert gemessen werden. Alle elektronischen Messgeräte müssen regelmäßig kalibriert werden.

Benetzung der Platte

Die Oberflächenspannung des Wassers kann mit Gummiarabikum, Glycol, Glyzerin oder mit Alkohol herabgesetzt werden. Welche Mittel in den jeweiligen Feuchtmittelzusätzen enthalten sind,
benennt der Hersteller in dem Sicherheitsdatenblatt zum Produkt.

  • schlechte Benetzung großes Tropfenvolumen großer Randwinkel 
  • hohe Oberflächenspannung 
  • gute Benetzung 
  • kleines Tropfenvolumen kleiner Randwinkel 
  • niedrige Oberflächenspannung 

Alkohol ist ein sehr gutes Netzmittel. Isopropanol, auch als IPA bezeichnet, senkt die Oberflächenspannung, erhöht die Viskosität des Feuchtmittels und fördert damit die Filmbildung im Feuchtwerk. Dies bewirkt eine gleichmäßige Feuchtung. IPA verdunstet schnell. Somit trocknet die Farbe schneller; gleichzeitig werden die Druckwerke über die Verdunstungskälte gekühlt. Durch den Zusatz von IPA werden das Schöpfvolumen erhöht und die Aufnahme des Feuchtmittels unterstützt. IPA wirkt schaumhemmend. 

PSO Zertifizierung | Korrektur der LUTs der PSO-Zertifizierung
PSO Zertifizierung | Zweiter Andruck mit der Visual- Testdruckform

Alkohol prüfen

Der verwendete Alkohol sollte sehr rein sein. Dies lässt sich mit einem einfachen Test überprüfen: In ein sauberes Glas werden zu gleichen Teilen Wasser und Alkohol gefüllt. Nach 30 bis 45 Minuten sollte die Flüssigkeit klar sein. Bei einer Trübung ist der Alkohol unbrauchbar.

Ablesen am Aräometer

Die Messspindel muss sich auf jeden Fall im Glaskubus oder ähnlich frei schwimmend bewegen können. In der Flüssigkeit und an der Messspindel dürfen keine Luftblasen sein. Durchsichtige Flüssigkeiten werden „unten“ abgelesen. Den Messwert bei Vol. % sowie die Temperatur ablesen und mit dem Vol. %-Wert verrechnen. Dann wird der errechnete Wert in der Tabelle verifiziert.
Mit dem Aräometer lässt sich der IPA-Gehalt im Wasser messen. Das Gerät zeigt Volumen- und Gewichtsprozente. Grundsätzlich sollen Volumenprozente gemessen werden. Die Temperatur spielt bei der IPA-Bestimmung eine wichtige Rolle. Deshalb bitte den Temperaturabgleich beachten. Das spezifische Gewicht (Dichte) des Feuchtmittelzusatzes bei der Bestimmung einbeziehen.

Die Alkoholmessung

Die Alkoholmessung in der Feuchtmittelzentrale geschieht konventionell über die Dichte des Feuchtmittels (Schwimmer). Die Dichte des Feuchtmittels wird aber nicht nur vom IPA-Gehalt, sondern auch von der Temperatur, der Art des Zusatzes und dem Verschmutzungsgrad beeinflusst. Eine regelmäßige Reinigung ist hier unumgänglich. Weitestgehend unabhängig von Fremdeinflüssen sind moderne Messverfahren wie die Infrarot- oder die Ultraschallmessung.

Nachteile von Alkohol:

IPA fördert das Blanklaufen, insbesondere bei hoher Waserhärte, da IPA die Löslichkeit der Calciumsalze herabsetzt.
Zu viel IPA kann die Bindemittel der Druckfarbe ausfällen, die Schutzhülle von Metallpigmenten anlösen und so zu einem Glanzverlust führen
IPA kann den Papierstrich angreifen und dadurch zu einem Aufbauen auf dem Gummituch führen
• IPA kann darüber hinaus gesundheitliche Schäden verursachen.

PSO Zertifizierung | Fein-anpassung der RIPLUTs

Eine Auswahl häufiger Druckprobleme durch falsch eingestellte Feuchtmittel:

Mit dem Gedanken „Viel hilft viel“ setzen die Drucker dem Feuchtmittel oft erheblich mehr IPA zu, als aus drucktechnischer Sicht notwendig wäre. Die angestrebte Höchstmenge an Alkohol liegt bei 5–8 %. Aus Gesundheits- und Umweltschutzgründen ist in jedem Fall ein möglichst geringer Verbrauch an IPA anzustreben. Die IPA- Konzentration sowie der Feuchtmittelzusatz sollte regelmäßig kontrolliert werden
R

Aufbauen auf dem Gummituch:

Angriff auf den Papierstrich durch saures Feuchtmittel
R

Plattenverschleiß

Druckende Schicht wird zerstört. Zusätze zu aggressiv, falsche Maschineneinstellung
R

Tonen

pH-Wert zu hoch, Plattenschutz nicht ausreichend, Platte schlecht entwickelt, Farbführung zu hoch, Ablagerungen auf Platte oder Gummituch, IPA zu niedrig, Farb/ Feuchtmittel- Balance stimmt nicht, Temperierung falsch
R

Blanklaufen

Beläge auf den Walzen, Gummituch und Platte
R

Überemulgieren

pH-Wert zu hoch, zu viel Wasser, Wasser zu weich, Zusatz zu hoch, Walzenjustage falsch, zu viel IPA, wenig Farbabnahme
R

Schlechte Trocknung

PH Wert zu niedrig, falsche Bedruckstoff,- Farbkombination, pH-Wert des Bedruckstoffes zu niedrig
R

Spritzen

Überemulieren, falsche Farb,- Feuchtmittel-Balance
R

Schmieren

Zu wenig Feuchtmittel, Feuchtmittel untauglich, verunreinigt, falsche Maschineneinstellung
R

Schlechtes Freilaufen

PH Wert zu hoch, IPA zu niedrig, Plattenschutz nicht ausreichend, Walzenjustage falsch, Farb,- Feuchtmittel-Balance stimmt nicht
R

Zulaufende Feuchtreiber

zu wenig hydrophile Stoffe im Feuchtmittel, Chrom nimmt die Farbe an.
R

Plattenkorrosion

Platte oxidiert, Plattenschutz durch Zusatz nicht ausreichend

Feuchtmittelanalyse im Druck
Alle Infos auf einen Blick

So verbessern Sie die Druckqualität im Offsetdruck