BERGISCHE TRANSFERGESCHICHTEN„Ich schalte das Licht an, und schon bin ich fertig!“Prof. Dr.-Ing. Ulrich Jung und die UV-härtenden Druckfarben
<span class="sub_caption">Fotos Iris Rudolph/Wissenschafts-<br />transferstelle </span>
„Druckverfahren sind eigentlich industriell sehr alte Verfahren“, sagt Jung, doch die chemisch-physikalischen Grundlagen seien bis heute nicht völlig verstanden. Das liege besonders an der Komplexität der Vorgänge. Sie funktionieren deshalb so gut, weil sehr viel Empirie eingebunden werden könne.
Man wisse aus Erfahrung, wie es funktioniere, „doch es gibt für uns Forscher noch viele große weiße Flächen in unserem Verständnis. Wir erforschen die physikalischen und chemischen Zusammenhänge, die bei den Druckverfahren, also den Offsetdruck- und Digitaldruck- Verfahren, ablaufen,“ so Jung.
Ein wirtschaftlich interessantes Forschungsgebiet in diesem Zusammenhang ist der Bereich der Strahlenhärtung. Im Allgemeinen wird mit flüssigen Farben gedruckt, die aber noch einige Zeit zum Trocknen brauchen.
Der Prozess der Strahlenhärtung – ein ähnliches Vorgehen kennt der Laie aus der Zahntechnik – hat den großen Vorteil, dass das mit energiereicher UV-Strahlung beleuchtete Material in weniger als einer Sekunde aushärtet. Jung verweist auf die immer kürzer werdenden Durchlaufzeiten und Marketingkampagnen beispielsweise in der Verpackungsindustrie. Er weiß um die Vorteile dieses Druckverfahrens, welches eine sofortige Weiterverarbeitung möglich macht.
Trotzdem ist das strahlenhärtende Druckverfahren nicht unumstritten, die Prozesskontrolle ist komplex und es lässt sich nicht mit hundertprozentiger Sicherheit sagen, ob die Farbe wirklich komplett durchgetrocknet ist. Der chemische Vorgang der Polymerisation, also einer Synthesereaktion innerhalb der Druckfarbe, kann dazu führen, dass Bestandteile der Farbe diffundieren und so vielleicht ihren Weg in den Verpackungsinhalt finden. Negativbeispiele aus der Lebensmittelbranche hat es bereits in den 1990er Jahren gegeben.
Daher beschäftigen sich auch viele Fachtagungen mit diesem Thema. Man möchte eine sichere Messmethode entwickeln, um irgendwann die gewünschte Unbedenklichkeit attestieren zu können, denn die latente Gefahr des Diffundierens unausgehärteter Farbenanteile bleibt vorerst bestehen. Als Beispiel nennt Jung Mineralölreste in Adventskalendern, die auf verpackte Schokolade übergehen kann. Im Auftrag der Lebensmittelindustrie testen Probanden daher Schokolade im Hinblick auf geschmackliche Veränderungen der verpackten Güter.
Andere Betriebe umgehen solche Probleme und setzen aus Prinzip nur bestimmte Verpackungen ein. Die Pharmaindustrie z.B. arbeitet ausschließlich mit Sichtverpackungen. Das Verpackungsgut ist für den Käufer direkt in der Primärverpackung, dem sogenannten Blister, zu sehen. Ökologisch bedenklich, bietet diese Verpackung aber aktuell noch die höchste Sicherheit.
Professor Jung macht deutlich, wie wichtig das interdisziplinäre Arbeiten in diesem Bereich wäre: „Wir sind keine Chemiker oder Physiker. Wir kennen die Anwendung und das Verständnis und beleuchten das Verfahren von unserer fachlichen und methodischen Seite.“
Der Verpackungsmarkt boomt. Jung weiß, dass gerade im Verpackungsbereich viel Müll produziert wird, aber „alles was glänzt, als besonders wertig empfunden wird“. Besonders im Bereich von Kosmetika glänzen Verpackungen im Konkurrenzkampf um die Wette, werden gar um extra Folien ergänzt. Das alles ist der Umwelt wenig zuträglich. „Ressourcenschonender“, meint der gebürtige Limburger, „wäre ein Lackdruck, der nur dort färbt, wo es nötig ist. Aber die Industrie wird ökologische Aspekte nicht vorantreiben, ein Umdenken der Bürger wäre letztendlich schädlich für die Wirtschaft“, so sein ernüchterndes Fazit.
Druck- und Medientechnologie kann man in Wuppertal als Kombi-Bachelor studieren. „Die Drucktechnik wird nicht verschwinden,“ ist sich Jung sicher, „aber die Attraktivität, in diese Industrie hinein zu gehen, ist bei jungen Menschen extrem gering.“ Der Bedarf sei trotzdem da.
Druckmaschine auf dem Campus Freudenberg.
Die Druckmaschinen werden immer größer und komplexer und haben mittlerweile eine integrierte Inspektionsanlage. So wird u.a. während des Druckprozesses die Qualität der Farbe ständig kontrolliert. Diese Komplexität der Maschinen können klassisch ausgebildete Drucker gar nicht mehr bedienen. Und da braucht man dann Ingenieure, die nicht nur die Funktionsweise verstehen, sondern auch als Qualitätskontrolleure die Messungen überprüfen können. „Die Anlage misst immer, aber ob sie Mist misst, oder richtig misst, ist die Frage.“
Die Bandbreite von drucktechnischen Themen im Lehr- und Forschungsgebiet Digital- und Offsetdruck an der Bergischen Universität ist schier unerschöpflich. So bietet das Fach u.a. spezielle Vorlesungen zum Sicherheitsdruck, in denen die Studierenden Kenntnisse über die Sicherheitsmerkmale auf Geldscheinen erwerben können, die aber auch auf Tickets oder Bahnkarten anwendbar sind.
Im Auftrag der Firma Phillips untersuchte Jung leitfähige Kupfertinten, die auf Glas gedruckt werden und tüftelte als Alternative zur gestanzten Blindenschrift mit einem Blählack, der beim Kontakt mit Druckmaterial aufploppt. Oder er arbeitet mit Barrierelacken. Das beste Beispiel dafür kennt jeder, der einmal Chips gegessen hat. Die Innenseite der Tüte ist mit einem Metalllack versiegelt, der die aufgedruckte Haltbarkeit gewährleistet, und keinen Sauerstoff einlässt.
Seine aktuellen Projekte sind ökologisch ausgelegt. Prof. Jung arbeitet an der Wiederverwendung von Ausschussware beim Flexodruck sowie an nachleuchtenden, lösungsmittelfreien Farben, die mit UV-Farben hergestellt werden sollen.
Die Druckmaschinenindustrie wächst nicht mehr, weiß Jung aus eigener, langjähriger Erfahrung und eine neue Maschine ersetzt zwei bis drei alte Maschinen, aber die Druckprodukte verändern sich. „Produkte, die bedruckt werden, sind oft keine Druckprodukte.“ Es entstehen bedruckte Produkte, die der Laie und Kunde nicht als Druckprodukte interpretiert. Dazu gehören Tachoanzeigen im Auto, Laminat, in welches eine Maserung eingedruckt wird, oder der große Bereich des Dekordrucks in Form von Kacheln und Fliesen.
Seinen Studierenden wünscht er mehr Zeit um sich auszuprobieren und sagt: „Die Zukunft ist ungewiss und wo unsere Studierenden ihre Stärken entwickeln. Ich glaube, das können die junge Menschen noch gar nicht vorhersehen. Sie sehen im Studium teilweise noch gar nicht, was sie wirklich gut können.“
UWE BLASS
Weitere Transfergeschichten unter
https://www.transfer.uni-wuppertal.de/transfergeschichten.html
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Prof. Dr.-Ing. Ulrich Jung studierte an der TH Darmstadt, promovierte 1992 am dortigen Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren und arbeitete bis 2008 in der freien Wirtschaft. 2009 kam er an die Bergische Universität und übernahm das Lehr- und Forschungsgebiet Digital- und Offsetdruck für das Forschungsfeld Druck- und Medientechnologie.
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