Projekt 21056/01

Feuchtwasseraufbereitung im Offsetdruck

ProjekttrÀger

UNISENSOR Sensorsysteme GmbH
Am Sandfeld 11 c
76149 Karlsruhe
Telefon: 0721/97884-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Bereich des Offfsetdrucks werden zur Befeuchtung der Druckwalzen sogenannte Feuchtmittel eingesetzt.. Ziel des Projekts war durch kontinuierliche Behandlung die Standzeiten zu verlĂ€ngern und den Einsatz klimarelevanter Hilfschemikalien zu vermindern. Das Projekt umfasst die Teilziele Isopropanol-Reduktion, Einsparung chemischer Additive - insbesondere von VOCs - sowie ein ökologisch und ökonomisch sinnvolles Reinigungsverfahren fĂŒr das Feuchtwasser im Offset-Druckprozess. Gleichzeitig soll eine höhere VerfĂŒgbarkeit, d. h. eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit des Druckprozesses resultieren.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Durch Entwicklung einer Online-Messtechnik zur kontinuierlichen Bestimmung der Konzentrationen der Bestandteile des Offset-Feuchtwassers und durch Vergleich mit den vorgegebenen Sollwerten wird in einem Regelkreis die ideale Zusammensetzung des Feuchtwassers durch Nachdosierung der verarmten chemischen Verbindungen und Filterung der Störkomponenten aufrechterhalten.
- Als Messmethode wird die optische Absorptionsspektroskopie herangezogen.
- Die sich im Feuchtwasser anreichernden Störkomponenten, welche insbesondere aus dem Papier und den Druckfarben stammen, werden durch die Methoden der Ultra- und der Nanofiltration entfernt.
- Die neuen Methoden werden in realen Feuchtmittelanlagen gemĂ€ĂŸ dem neuesten Stand der Technik erprobt.
- In einem ersten Projektschritt wird zunÀchst die Gesamtkonzentration des chemischen Additivs auf Sollwert gehalten. Im zweiten Schritt werden die chemischen Einzelkomponenten on-line analysiert und die jeweiligen Konzentrationen optimiert und durch Nachdosierung auf dem jeweiligen Optimal-wert gehalten.


Ergebnisse und Diskussion

Die in der ursprĂŒnglichen Zielsetzung angestrebten Umwelt- und Wirtschaftlichkeitsfaktoren wurden ausnahmslos erreicht, ja sogar weit ĂŒbertroffen. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die Nanofiltration an Keramikmembranen zur vollstĂ€ndigen Entfernung aller Verunreinigungen in der Lage ist. Die DurchfĂŒhrbarkeit einer Feuchtmittelaufbereitung und eines Messverfahrens fĂŒr die Feuchtmittelkomponenten wurde nachgewiesen. Wie im Abschlussbericht zur 1. Projektphase dargelegt, wurde durch Reduktion des Chemikalieneinsatzes durch die erstmals mit diesem Projekt mögliche Messung und Regelung der Konzentration des chemischen Gesamtadditivs eine Halbierung des Chemikalienverbrauchs erreicht. Offen-sichtlich fĂŒhrt der minimierte Chemikalieneinsatz zu einer Reduktion der durch Klebewirkung gekennzeichneten Verschmutzung der Druckmaschine mit der positiven wirtschaftlichen Folge, dass die Papierbahnrisse drastisch reduziert werden können. Ferner wird durch Reduktion des Chemikalieneinsatzes offensichtlich der bisher hĂ€ufig beobachtete Eintrag von Farben in das Feuchtwerk der Druckmaschine na-hezu vollstĂ€ndig vermieden. Im Ergebnis weisen die Zeitintervalle und die Kosten fĂŒr den Wechsel des Feuchtwassers und die Entsorgung des Feuchtwassers jeweils um den Faktor sechs gĂŒnstigere Werte auf. Die Erfolge sind im Einzelnen im Abschlußbericht dargestellt.
In einem zweiten Projektabschnitt wurde das Mess- und Regelungssystem fĂŒr die Erfassung der chemischen Einzelkomponenten weiterentwickelt. AnfĂ€ngliche Schwierigkeiten in der Reproduzierbarkeit fĂŒhrten zu der wichtigen, erstmaligen Erkenntnis, dass die bisher gebrĂ€uchliche, exakte volumimetrische Dosierung der Rezepturkomponenten nicht zu einer gleichmĂ€ĂŸigen, reproduzierbaren Zusammensetzung des frischen Feuchtwassers fĂŒhrt. Ursache hierfĂŒr ist, dass die industriell hergestellten chemischen Additive zum Teil reaktive Komponenten enthalten. Letzteres könnte auch fĂŒr den Druckprozess negative Auswirkungen haben, da mit InstabilitĂ€ten der chemischen Zusammensetzung des Feuchtwassers gerechnet werden muss. Die weiteren Entwicklungsarbeiten wurden zunĂ€chst nur an nicht reaktiven chemischen Einzelkomponenten im Gesamtgemisch durchgefĂŒhrt mit dem Ergebnis, dass eine reproduzierbare Erfassung nunmehr möglich ist.
Die praktische Erprobung der on-line Einzelkomponentenregelung wird im Praxiseinsatz an reprĂ€sentativen Rollendrucklinien in Phase II dieses Projektes durchgefĂŒhrt. Letzteres ist zwischenzeitlich erfolgreich angelaufen.


Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation

Die Vorstellung der Ergebnisse aus Phase I fand im Oktober 2004 vor dem Gutachtergremium statt.
Es bestehen rege Kontakte zu Druckereien und Feuchtmittelherstellern, um die Projektergebnisse zu verbreiten. Eine PrĂ€sentation zu den bisherigen Ergebnissen der im Rahmen dieses Projektes in Entwicklung befindlichen Prozessanalysesystems wurde erstellt. Ein Zwischenbericht sowie der Abschlußbericht zu Phase I liegen ebenfalls vor. Weitere Maßnahmen zur Ergebnisverbreitung bleiben der zweiten Projektphase vorbehalten.


Fazit

Aufgrund der alle Erwartungen ĂŒbertreffenden Ergebnisse sowohl in umwelttechnischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht wird das Projekt gemĂ€ĂŸ dem ursprĂŒnglich formulierten Umfang durchgefĂŒhrt, um die nunmehr offensichtlichen und bedeutenden Erfolgsaussichten in vollem Umfang realisieren zu können.

Übersicht

Fördersumme

125.000,00 €

Förderzeitraum

13.04.2004 - 13.04.2005

Bundesland

Baden-WĂŒrttemberg

Schlagwörter

Klimaschutz
Umweltforschung
Umwelttechnik