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Entwicklung eines druckbaren Haftvermittlers für den Glasdirektdruck

Kurzbezeichnung: Haftvermittler für Glasdirektdruck

Fogra-Nr. 65.018
Projektleiter: Dr. P. Stolper
Partner: INNOVENT e.V., Jena
Förderung: BMWi (IGF) über AiF
 

Laufzeit: 01.11.2018 - 31.10.2020

Aufgabenstellung und Relevanz

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines druckbaren Haftvermittlers für den UV-Direktdruck auf Glas, insbesondere für eine Anwendung auf mehrwegfähigen Getränkeflaschen, welcher im Anschluss an die zur Haftvermittlung eingesetzte Flammensilikatisierung aufgebracht werden kann. Die Vorbehandlung des Glases, beispielsweise durch Flammensilikatisierung, und die Formulierung der Primerlösung sind so zu entwickeln bzw. aufeinander abzustimmen, dass eine optimale Anbindung zum Untergrund einerseits und zu handelsüblichen UV-härtenden Tinten andererseits gewährleistet werden kann.

Neben der Haftung soll so zudem die Beständigkeit des Druckes für nachfolgende Prozesse (Befüllen und Wiederverwenden) sichergestellt werden. Im Hinblick auf eine Einsparung laufender Kosten im späteren Produktionsbetrieb ist angedacht, Primer und Tinte nass-in-nass zu applizieren und mittels UV-LED-Technik gemeinsam auszuhärten. Hinsichtlich des Flaschenrecyclings ist darüber hinaus beabsichtigt, eine Methode zur Entfernbarkeit der Aufdrucke zu erarbeiten. Im Zuge einer erfolgreichen Umsetzung des Projektvorhabens soll der UV-Direktdruck für Anwendungen im Bereich der Glasbedruckung, speziell der Hohlglasbedruckung, deutlich an Attraktivität gewinnen.

Dr. Philipp Stolper

Abteilungsleiter Material & Umwelt

+49 89 431 82 - 354

Kontaktaufnahme

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Lösungsweg

Um das Ziel des Forschungsvorhabens zu erreichen sind folgende Schritte notwendig:

  • Ermittlung der Verträglichkeit von Druckköpfen gegenüber möglicher Primer-Komponenten

  • Entwicklung von geeigneten Primer-Rezepturen, die den notwendigen Anforderungen theoretisch entsprechen

  • Druckversuche mit den Primern, um die reproduzierbare und homogene Verdruckbarkeit sicherzustellen

  • Entwicklung einer geeigneten Prüfprozedur zur Haftungsbestimmung

  • Vergleich der Ergebnisse der neuen Rezepturen mit denen handelsüblicher Primer

  • Entwicklung eines Verfahrens zur Entfernung der Bedruckung in der Flaschenwäsche

Angestrebte Ergebnisse

In der Flaschenbedruckung werden Glasprimer bisher in der Regel durch ein Sprayverfahren vollflächig auf die Glasflaschen aufgebracht. In diesem Projekt wird daran geforscht, wie die Beprimerung durch Inkjet-Druckköpfe möglich wird.

Dabei liegt eine Herausforderung darin, homogene und sehr dünne (< 100 nm) Schichten des Primers zu applizieren. Die dazu notwendige Rezeptierung entspricht nicht den konventionellen UV-härtenden Tinten und stellt daher eine große Anforderung an das Drucken dar. Im Rahmen des Projektes werden derzeit Optimierungsversuche zur Verdruckbarkeit durchgeführt. Es ist mittlerweile möglich, homogene Schichten bei einer Geschwindigkeit von ca. 40 m/min zu erzeugen.

Im Institut unseres Kooperationspartners erfolgen bereits Versuche zur Bestimmung der Haftung von Farbfilmen bei unterschiedlicher Vorbehandlung der Glasfläche vor der Primerung. Dabei werden neben dem in der Druckindustrie gebräuchlichen Gitterschnitt auch Druckscherprüfungen und Stempelabrissprüfungen durchgeführt.