Druckindustrie

Umsatzkontrolle UV-härtbarer Farben und Beschichtungen
Qualitätssicherung in der Druckindustrie

Beim Härten oder Trocknen von UV-vernetzenden Farbmitteln und Beschichtungen bestimmen die Reaktivität der einzelnen Komponenten, die Intensität der UV-Strahlung, die Bahngeschwindigkeit sowie andere Prozessparameter den Härtungsgrad des Endproduktes. Unbemerkte Änderungen dieser Prozessbedingungen können zu erheblichen Qualitätsmängeln und Ausschuss führen.
Bei der Bedruckung von Lebensmittelverpackungen mit UV-härtenden Druckfarbmitteln besteht ferner das Risiko, dass bei unzureichender Aushärtung Farbmittelbestandteile durch Abklatsch im Auslegerstapel oder durch eine Rolle der Druckmaschine auf die Rückseite des Substrates übertragen werden. Bei unzureichender Aushärtung können ferner durch Migration Bestandteile mit niedrigem Molekulargewicht (z.B. Acrylat-Monomere und Fotoinitiatoren) durch den Bedruckstoff in das Lebensmittel gelangen. Eine gesundheitliche Gefährdung ist dann nicht auszuschließen.
Eine Inline-Kontrolle des Umsatzes kann auftretende Veränderungen schon in einem frühen Stadium registrieren und alle notwendigen Maßnahmen zur Regelung relevanter Prozessparameter einleiten.

Vorteile NIR-spektroskopischer Bewertungsmethoden


  • Quantitativer Nachweis des Umsetzungsgrades bzw. der Aushärtung
  • Anwendbar auch für radikalisch trocknende Lacksysteme
  • Anwendbar für unterschiedliche Beschichtungsträger wie Folien, Papier, Karton, Kunststoffe
  • Anwendbar bei Schichtdicken von einigen Mikrometern
  • Hohe Messgeschwindigkeit ermöglicht Inline-Messungen unmittelbar am industriellen Druck- und Beschichtungsprozess
  • Schnelle Ergebnisbereitstellung für die Prozesssteuerung
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Chemometrische Analyseverfahren

Mit der NIR-Messtechnik werden die Absorptionsbanden der Beschichtungssysteme gemessen und für die quantitative und qualitative Bewertung genutzt. Bei der UV-Härtung wird die Absorption der Acrylat-Monomere während der UV-Härtung spektrometrisch verfolgt. Dabei wird die charakteristische Absorptionsbande der Acrylat-Monomere bei einer Wellenlänge von 1620 nm ausgewertet. Die Intensität der Bande ist proportional zu deren Konzentration.
Für die Bestimmung des Vernetzungsgrades des Monomers ist es vorteilhaft, wenn im Prozess auch gleichzeitig das unbeschichtete Substrat und die Nassprobe gemessen werden.