Wie beeinflusst der Corona-Wert (Dyne-Wert) den Verpackungsdruck?
In flexible Verpackung Beim Drucken ist die Ablösung der Druckfarbe (Abblättern oder Tropfen der Farbe) ein seit Langem bestehendes und hartnäckiges Qualitätsproblem. Bedruckte Verpackungen können während der Nachbearbeitung, des Transports, der Lagerung oder sogar der Präsentation im Einzelhandel Farbabplatzungen, verblassende Grafiken oder teilweisen Bildverlust aufweisen.
In leichten Fällen führt das Problem zu Nacharbeit oder einem kompletten Neudruck. In schweren Fällen müssen unter Umständen ganze Chargen verworfen werden, was Lieferverzögerungen und erhebliche Kostenverluste zur Folge hat.
Viele Druckereien geben zunächst der Tintenqualität die Schuld und wechseln mehrmals den Lieferanten, ohne dass sich etwas ändert. Andere konzentrieren sich auf die Genauigkeit der Druckmaschinen und passen die Maschineneinstellungen wiederholt an, doch das Problem bleibt bestehen.
1. Warum haften Tinten auf Kunststofffolien von Natur aus schlecht?
Um die Ablösung von Druckfarben zu verstehen, ist es wichtig, zunächst die Beschaffenheit von Kunststofffolien zu verstehen.
Die am häufigsten verwendeten Verpackungsmaterialien wie PE- (Polyethylen) und PP-Folien (Polypropylen) sind unpolare Werkstoffe. Ihre Oberflächen sind glatt, hochdicht und weisen keine porösen Strukturen auf, die das Eindringen oder Anhaften von Tinte ermöglichen würden.
Beispielsweise weist unbehandelte BOPP-Folie typischerweise eine Oberflächenspannung von nur etwa 31 Dyn/cm auf.
Druckfarbe verhält sich jedoch wie ein flüssiges System. Für eine optimale Haftung muss die Farbe die Filmoberfläche benetzen, sich verteilen und anhaften können. Dies erfordert, dass die Oberflächenenergie des Substrats mindestens so hoch ist wie die Oberflächenspannung der Farbe.
Ist die Oberflächenspannung zu gering, kann sich die Tinte nicht gleichmäßig verteilen. Stattdessen zieht sie sich zu Tröpfchen zusammen – ähnlich wie Wasser auf einer gewachsten Oberfläche. Dadurch kann die Tintenschicht keine stabile Verbindung eingehen und blättert später leicht ab.
Aus diesem Grund eignen sich unbehandelte PE- und PP-Folien im Allgemeinen nicht für den Direktdruck.
2. Was ist eine Corona-Behandlung und wie verbessert sie die Tintenhaftung?
Um die niedrige Oberflächenenergie von KunststofffolienDie Industrie nutzt die Corona-Behandlung häufig als Oberflächenmodifizierungsverfahren.
Das Funktionsprinzip basiert auf einer Hochspannungsentladung. Beim Durchlaufen eines Hochspannungselektrodenfeldes wird die umgebende Luft ionisiert, wodurch Plasma und hochenergetische Teilchen entstehen. Diese Teilchen interagieren mit der Filmoberfläche und führen polare funktionelle Gruppen wie Carbonyl (-C=O) und Hydroxyl (-OH) ein.
Gleichzeitig wird die Oberfläche durch die Behandlung auf mikroskopischer Ebene leicht angeätzt, wodurch die Oberflächenrauheit erhöht und die mechanische Verankerung verbessert wird.
Dadurch wird die Oberfläche polarer und chemisch aktiver. Die Oberflächenspannung (im Dyn-Bereich) steigt deutlich an, was eine bessere Benetzung und Haftung von Tinten und Beschichtungen ermöglicht.
Vereinfacht ausgedrückt, verwandelt die Corona-Behandlung eine „antihaftbeschichtete“ Kunststoffoberfläche in eine Oberfläche, auf der Tinte fest haftet und dauerhaft haften bleibt.
3. Welcher Dyne-Wert ist für den Druck erforderlich? Das hängt vom Material ab.
Die Corona-Behandlung ist nicht einfach ein Bestehen-oder-Nichtbestehen-Prozess. Sie muss einen ausreichenden und stabilen Dyn-Wert erreichen, um eine zuverlässige Druckleistung zu gewährleisten.
Für eine gute Tintenhaftung beim Bedrucken flexibler Verpackungen sollte die Oberflächenspannung im Allgemeinen mindestens 38 Dyn/cm betragen. Unterhalb von 36 Dyn/cm treten Haftungsprobleme wie Ablösung und unzureichende Benetzung deutlich häufiger auf.
Bei UV-Druckanwendungen sind die Anforderungen noch höher, typischerweise 42 dyn/cm oder mehr.
Unterschiedliche Materialien haben auch unterschiedliche Zielniveaus:
Frisch behandelte Folien erreichen üblicherweise unmittelbar nach der Corona-Behandlung eine Oberflächenenergie von 40 dyn/cm oder mehr. Nach der Lagerung nimmt die Oberflächenenergie jedoch allmählich ab und sollte für ein stabiles Druckergebnis über 38 dyn/cm liegen.
Es ist wichtig zu verstehen, dass mehr nicht immer besser ist. Eine übermäßige Corona-Behandlung kann die Oberflächenstruktur der Folie beschädigen und zu Instabilitäten im Druckprozess führen. Die praktische Regel ist einfach: Die Anforderungen müssen erfüllt werden, ohne die Behandlung zu übertreiben.
4. Warum sinkt der Dyne-Wert mit der Zeit? Das versteckte Risiko bei der Datenspeicherung
Eines der am meisten übersehenen Probleme beim Bedrucken flexibler Verpackungen ist, dass die Corona-Behandlung nicht dauerhaft ist.
Nach der Behandlung nimmt die verbesserte Oberflächenenergie mit der Zeit allmählich ab – ein Prozess, der als Dyn-Abfall bekannt ist.
Unter normalen Lagerbedingungen (kühl, trocken und gut belüftet) beträgt die effektive Dyne-Erhaltungsdauer typischerweise 3 bis 6 Monate. Höhere Temperaturen und Luftfeuchtigkeitswerte können diesen Abbau jedoch deutlich beschleunigen.
In kontrollierten Lagerumgebungen ist ein Abfall von etwa 2–3 dyn/cm² über sechs Monate üblich.
Warum passiert das?
Die Ursache liegt in der Molekülmigration und der Oberflächeninstabilität. Nach der Corona-Behandlung wird die Oberflächenschicht des Polymers reaktiver, aber auch instabiler. Mit der Zeit wandern interne Additive wie Gleitmittel und Antiblockmittel allmählich an die Oberfläche und bilden dort eine schwache Grenzschicht.
Darüber hinaus verringern Umweltfaktoren wie Luftfeuchtigkeit, Staub und luftgetragene Schadstoffe die Oberflächenenergie zusätzlich.
Dies erklärt ein häufiges Problem in der Produktion: Dieselbe Foliencharge liefert direkt nach der Auslieferung einwandfreie Ergebnisse, zeigt aber nach einigen Monaten Lagerung Haftungsprobleme mit der Tinte. Der Dyn-Wert ist unbemerkt unter den erforderlichen Schwellenwert gesunken.
5. Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Nicht unbedingt. Zwar gelten 38 Dyn/cm allgemein als Mindestanforderung, die tatsächliche Leistung hängt jedoch von mehreren Faktoren ab, darunter Tintenart, Druckgeschwindigkeit, Substrat und Umgebungsbedingungen.
UV-Farben benötigen beispielsweise typischerweise mindestens 42 Dyn/cm² oder mehr. Wasserbasierte Farben erfordern im Vergleich zu lösemittelbasierten Farben ebenfalls eine höhere Oberflächenenergie.
Darüber hinaus spiegelt der Dyn-Wert lediglich die Oberflächenenergie wider – er gibt die tatsächliche Haftfestigkeit der Tinte nicht vollständig wieder. Aus diesem Grund wird ein Drucktest vor der Massenproduktion dringend empfohlen.
Die Wirksamkeit der Corona-Behandlung ist zeitabhängig. Im Allgemeinen bleiben die Dyn-Werte je nach Lagerbedingungen 3 bis 6 Monate lang stabil.
Für PE-FolienEine sofortige Verwendung nach der Produktion wird empfohlen. Die Lagerung sollte idealerweise 3 Monate nicht überschreiten. Bei einer Lagerung von mehr als einem Monat ist vor dem Druck ein Dyne-Test erforderlich.
Für eine optimale Lagerung ist eine kühle, trockene und gut belüftete Umgebung erforderlich. Hohe Temperaturen und Luftfeuchtigkeit beschleunigen den Oberflächenenergieverlust erheblich.
Es stehen mehrere Lösungen zur Verfügung:
Die direkteste Methode ist die erneute Coronabehandlung, die die Oberflächenspannung vor dem Drucken wiederherstellt. Ist die Drucklinie mit Inline-Coronasystemen ausgestattet, kann dies sogar während der Produktion erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit ist die Grundierung, bei der eine Funktionsschicht aufgebracht wird, um die Haftung der Tinte auf der Filmoberfläche zu verbessern.
Beide Methoden erfordern jedoch zusätzliche Verarbeitungsschritte und Kosten. Aus produktionstechnischer Sicht ist der beste Ansatz weiterhin die Prävention: die Auswahl frisch behandelter Folien mit stabilen Dyn-Werten und deren Verwendung innerhalb ihrer effektiven Lagerdauer.
Abschluss
Die Ablösung von Druckfarben beim Verpackungsdruck wird selten durch einen einzigen Faktor verursacht. Vielmehr ist sie das Ergebnis einer Kette von Variablen, die bei der Folienherstellung, den Lagerbedingungen und den Druckprozessen eine Rolle spielen.
Unter all diesen Faktoren spielt der Dyn-Wert (Oberflächenenergie der Corona-Behandlung) eine zentrale Rolle. Er beeinflusst direkt die Tintenbenetzung, die Haftung und die Langzeitstabilität des Drucks.
Von der korrekten Kontrolle der Corona-Behandlung während der Filmherstellung über kontrollierte Lagerbedingungen bis hin zu routinemäßigen Dyne-Tests vor dem Druck – jeder Schritt ist wichtig, um eine gleichbleibende Druckqualität zu gewährleisten und Produktionsrisiken zu reduzieren.
