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Donnerstag, 12. Dezember 2019
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Wissenschaft & Technik, Rohstoffe

Druckfarben: „Nachhaltige Lösungen für alle Inhaltsstoffe“

Mittwoch, 13. März 2019

Druckfarbenhersteller haben mit der Einhaltung von Rechtsvorschriften und Branchenrichtlinien alle Hände voll zu tun. Janet Preston und Anabelle Legrix von Imerys sind überzeugt davon, dass eine eindeutige Identifizierung und Qualifizierung aller Inhaltstoffe einer fertigen Druckfarbe von zentraler Bedeutung ist.

Druckfarben: "Nachhaltige Lösungen für alle Inhaltsstoffe". Bildquelle: Gunnarassmy - Fotolia

Druckfarben: "Nachhaltige Lösungen für alle Inhaltsstoffe". Bildquelle: Gunnarassmy - Fotolia

Was sind insgesamt gesehen die Tendenzen bei Rohstoffen für Druckfarben für Lebensmittelverpackungen?

Janet Preston und Anabelle Legrix: Einige der wesentlichen Tendenzen betreffen die Sicherheit und Produktverantwortung für alle Druckfarben-Inhaltsstoffe. Entscheidend ist, dass die einzelnen Bestandteile der Druckfarbe eindeutig identifiziert und qualifiziert sind. Dies ist für alle Druckfarben besonders wichtig, die auf Lebensmittelkontaktstoffe gedruckt werden. Die Druckfarbenhersteller streben danach, sich stärker an die Rechtsvorschriften und Branchenrichtlinien zu halten, um ihren Kunden mit mehr Transparenz und Verantwortung zu begegnen. Druckfarbenherstellung und Druckfarbenrohstoffe werden nach den Richtlinien von EuPIA (dem Europäischen Verband der Druckfarbenhersteller) und der guten Herstellungspraxis (Good Manufacturing Practice (GMP)) für Lacke und Druckfarben für Lebensmittelkontaktstoffe geregelt. Dies umfasst die Sicherheit der in die Rezeptur einfließenden Rohstoffe, deren Migrationspotenzial, die Zusammensetzung der Druckfarben sowie die Qualitätskontrolle und das Hygienemanagement.

Was die Bereitstellung mineralischer Rohstoffe (Kaolin, Calciumcarbonat und Talkum) betrifft, so sind Rohstoffqualität und Konsistenz Hauptanforderungen. Wir streben nach höchsten Standards der Produktverantwortung, unterhalten ein Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 und sind nach der Umweltmanagementnorm ISO 14001 zertifiziert. Die Analyselabors im Vereinigten Königreich sind nach ISO 17025 akkreditiert. Hiermit wird ein höchster Standard an analytischer Kompetenz gewährleistet

Die Wiederaufbereitung und Wiederverwendung von Stoffen nimmt an Bedeutung zu, wobei sich die Betrachtungsweise vom "Cradle-to-Grave"-Konzept zum "Cradle-to-Cradle"-Konzept hin verschiebt, bei dem die Rohstoffe unserer Erde nachhaltig wiederverwendet werden.

Was kann getan werden, um Druckfarben nachhaltiger zu machen?

Preston_Janet_Portrait

Janet Preston

Imerys

Preston und Legrix: Eine Tendenz ist die Abkehr von lösemittelhaltigen Druckfarben hin zu wässrigen Systemen. Dies gestaltet sich von der technischen Seite her jedoch schwierig, was bedeutet, dass in vielen Fällen einige Co-Lösemittel zugegeben werden müssen. Eine weitere Tendenz geht dahin, Mineralöl als Lösemittel für Druckfarben durch auf nachwachsenden Rohstoffen basierendes Pflanzenöl zu ersetzen. Vorteile dabei sind ein möglicher schnellerer Abbau bei der Wiederaufbereitung, niedrigere VOC-Emissionen und ein geringerer Anfall von Schadstoffen wie Schwermetallen. Die Verbesserung der CO2-Bilanz ist ein Kernthema, das zur Optimierung der Logistik führen könnte; die Druckfarbenherstellung fände an einem Standort statt, und dann gäbe es strategisch günstig liegende regionale Mischzentren.

Die CO2-Bilanz der einzelnen Druckfarbenkomponenten ist ebenfalls ein wichtiger Gesichtspunkt. Imerys beispielsweise senkte die CO2-Emissionen zwischen 2012 und 2017 um 7 % (Durchschnittswert für alle Minerale). Die Auswahl des mineralischen Stoffs wirkt sich ebenfalls auf die CO2-Bilanz aus. Bei weißen Druckfarben z.B. steigert das Spacing von TiO2-Pigmenten nicht nur die Kosteneffizienz der Druckfarbe, sondern verbessert auch die CO2-Bilanz der Rezeptur. Die CO2-Bilanz von TiO2 beträgt 5,3 kg CO2 e/kg TiO2, wohingegen die CO2-Bilanz von Kaolin und Calciumcarbonat erheblich niedriger liegt (0,1 – 0,85 kg CO2 e/kg Kaolin-Slurry – trockenes gefälltes Calciumcarbonat (PCC)).

Zu Nachhaltigkeit gehören auch Ethik, Unternehmensverantwortung, die Senkung des Verbrauchs an Ressourcen wie Energie und Wasser, die Senkung der Luftemissionen und die Maximierung der Wiederverwertungsrate. Die meisten Unternehmen entwickeln Strategien, um diese wichtigen Fragen anzugehen, wie sie auf ihren Websites erläutern. Bei Imerys beispielsweise gibt es eine engagierte Gruppe für soziale Unternehmensverantwortung ("Corporate Social Responsibility Group"), die sich für die Förderung von Verbesserungen und Innovationen einsetzt.

Inwieweit können mineralische Zusätze das Verhalten von Druckfarben verbessern?

Anabelle Legrix_Imerys

Anabelle Legrix

Imerys

Preston und Legrix: Aufgrund der hohen Zahl an Wettbewerbern in der Druckfarben- und Druckindustrie ist der Druck zu Kostensenkung allgegenwärtig. Mineralische Füllstoffe wie Kaolin und Calciumcarbonat sind oft die Komponenten mit den geringsten Kosten in einer Druckfarbe. Daher ist es eine verbreitete und nützliche Strategie, so viel mineralische Stoffe wie möglich zuzugeben, ohne die Eigenschaften der Druckfarbe negativ zu beeinflussen.

Mineralische Stoffe bringen für die Druckfarben jedoch auch technische Vorteile, beispielsweise vergrößern sie das Volumen der Druckfarbe und tragen dazu bei, die Substratoberfläche physikalisch abzudecken. In einigen Fällen werden Füllstoffe zugegeben, um die Druckfarbe dort auf der Papieroberfläche zu halten, wo die Farbe tatsächlich benötigt wird, und das Eindringen in/Durchschlagen durch das Papier zu verhindern. Die Zugabe und Art des eingesetzten mineralischen Stoffes unterscheiden sich auch innerhalb der gleichen Druckfarbentype. Einige dieser Unterschiede sind auf die lokale Verfügbarkeit des Rohstoffes und die logistischen Gegebenheiten zurückzuführen, andere jedoch sind dem technischen Leistungsvermögen der Druckfarbe geschuldet.

Beim Offsetdruck ist die Auswahl von Calciumcarbonat oder Kaolin zur Steuerung der Viskosität sowie der Aufnahme und Abgabe des Feuchtwassers wichtig. Unterschiedliche Füllstoffe können der Druckfarbe unterschiedliche Eigenschaften verleihen. Kaolin hat eine Plättchenstruktur und ermöglicht daher einen höheren Glanz, wenn die Plättchen in der fertigen getrockneten Druckfarbe entsprechend ausgerichtet sind. Calciumcarbonat verleiht einer Farbe einen weißen Farbton und führt zu einer geringeren Scherviskosität (sodass einer Flexodruckfarbe beispielsweise höhere Anteile zugegeben werden können).

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