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2.3.2.2 Produktionsfolge

Druckformenherstellung

Heute werden fast ausschließlich vorbeschichtete (lichtempfindliche) Druckplatten bzw. - folien eingesetzt. Die Selbstbeschichtung von Offsetplatten in Druckereien ist nahezu eingestellt. Vorbeschichtete Offsetplatten bestehen aus der Trägerplatte und der lichtempfindlichen Kopierschicht. Als Trägermaterial kommt überwiegend Aluminium zum Einsatz; im kleinformatigen Offsetdruck, der nicht die hohen Ansprüche an die Dimensionsstabilität der Platte stellt, auch Kunststoff und Verbundmaterialien. Die wegen ihrer hohen Auflagenbeständigkeit früher häufig eingesetzten Mehrmetallplatten, die z.B. aus Stahlblech mit einer Auflage aus Messing und Chrom bestehen, wurden inzwischen weitestgehend substituiert.

* Positivplatten

Der Aluminiumträger ist mit einer 1 - 3 µm dicken Kopierschicht überzogen. Die Kopierschichten bestehen aus schichtbildenden Stoffen, meist Novolake (Kresol-Formaldehydharz) und lichtempfindlichen Diaziden, häufig in Form von Harz-Diazo-Verbindungen. Farbstoffe (keine Kupferphthalocyanin-Pigmente) bewirken den Bildkontrast auf der Druckform, sie dienen auch zur Einstellung der spektralen Empfindlichkeit der Kopierschicht. Beim Belichten der Positivdruckplatte wird die vom Licht getroffene Kopierschicht (Abb. 2.3_2) entwicklerlöslich. Der Entschichtungsvorgang wird mit einer alkalisch, wässrigen Lösung (im wesentlichen Silikate) durchgeführt. Anschließend wird die entschichtete Druckform gespült und gummiert.

Gummierungsmittel sind kolloidale Lösungen, die, nach dem Entschichten aufgetragen, die Platte schützen (konservieren). Gummierungslösungen enthalten bis zu 30 mg AOX/l. Sie dienen außerdem zur Verbesserung der Feuchtmittelführung an den bildfreien Stellen und der Farbannahme an den Bildstellen. Mitkopierte Filmkanten, Schmutzteilchen oder andere unerwünschte Bildelemente werden mit pastösen Korrekturmitteln, die in der Regel Säuren und/oder wassermischbare Lösungsmittel enthalten, entfernt. Seltener kommen Pluskorrekturen unter Verwendung von Kopierlösungen vor.

Abb. 2.3_2: Stoffflußdiagramm zur Herstellung von Monometall-Positiv-Druckformen

* Negativplatten

Abb. 2.3_3: Herstellung von Negativ-Druckformen

Die Kopierschichten von Negativplatten können unterschiedlich aufgebaut sein. Als lichtempfindliche Bestandteile können Diazoverbindungen oder mittels Fotoinitiatoren polymerisierbare, niedermolekulare Verbindungen zur Anwendung kommen. Weitere Bestandteile sind Bindemittel und Farbstoffe (häufig Kupferphthalocyanin-Pigmente). Negativ-Kopierschichten härten durch Vernetzungsreaktion bei Bestrahlung aus. Die unbelichteten, unvernetzten Schichtstellen der Negativ-Druckform werden im wässrigen, tensidhaltigen Entschichter entfernt. Die Entschichter enthalten in der Regel einen geringen Anteil (unter fünf Prozent) Alkohol, um den Entschichtungsprozess zu stabilisieren (Abb. 2.3_3). Das Spülen, Gummieren und Korrigieren erfolgt ähnlich wie bei der Positivkopie.

* Umkehrplatten

1982 wurden erstmals Umkehrplatten auf den Markt gebracht, die allein oder in Kombination für Positiv- und Negativkopie eingesetzt werden können. Ihre Marktbedeutung ist jedoch sehr gering. Umkehrplatten sind spezielle Positivplatten, die durch geeignete Wahl der aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte dem jeweiligen Bedarf entsprechend eingesetzt werden können (Abb. 2.3_4). Der Verarbeitungsvorgang entspricht im wesentlichen dem einer Positivplatte. Der Unterschied liegt in einer zusätzlichen Wärmebehandlung und einer zweiten Belichtung.

Abb. 2.3_4: Herstellung von Umkehr-Druckformen

* Elektrofotografische Druckplatten

Abb. 2.3_5: Herstellung von elektrofotografischen Druckformen

Elektrofotografische Druckplatten (organische Fotoleiterplatten) enthalten als lichtempfindliche Komponente organische Fotohalbleiter, wie z.B. Oxazole, Oxadiazole, Carbazole etc. Vor der Belichtung müssen elektrofotografische Druckplatten durch elektrostatische Aufladung sensibilisiert werden. Weitere Schichtbestandteile sind Bindemittel und Farbstoffe (Abb. 2.3_5).

Elektrofotografische Druckplatten werden in speziellen Kameras belichtet. An den bildfreien Stellen, an denen Licht von der Vorlage über die Optik auf die Platte gelangt, wird die elektrostatische Ladung durch das auftreffende Licht in das geerdete Trägermaterial (Aluminium) abgeleitet. Es entsteht ein latentes Bild. Dieses Ladungsbild wird durch Tonerauftrag sichtbar, wobei sowohl Trocken- als auch Flüssigtoner verwendet werden können. Durch Wärmebehandlung wird das Tonerbild auf der Druckform fixiert und dient als Schablone im nachfolgenden Entschichtungsvorgang. Das Gummieren erfolgt ähnlich wie bei der Positivkopie.

* Wasserlosdruckende Platten

Abb. 2.3_6: Herstellung von wasserlosdruckenden Druckformen

Eine farbabweisende, etwa 2 µm starke Dimethyl-Silikonschicht übernimmt bei der wasserlosen Offsetplatte die Rolle der farbabstoßenden Oberfläche. Unter der Silikonschicht liegt die fotopolymere Kopierschicht. Bei der Belichtung von Positivplatten entsteht an den belichteten Stellen eine feste Verbindung zwischen der Silikon- und Polymerschicht (Abb. 2.3_6). Die Polymerschicht härtet aus. Bei der Negativplatte dagegen wird der Verbund der beiden Schichten durch das Licht gelöst. Bei der Entwicklung werden die nicht mit der Unterlage verankerten Stellen der Silikonschicht daher abgezogen. Das Vorbehandlungsmittel quillt zunächst an den nicht verankerten Stellen die Silikon-Gummischicht an, dann reiben rotierende Bürsten die angequollenen Silikonteile unter Wasserzufluss ab. Abschließend erfolgt eine Nachbehandlung der Druckform zur besseren Differenzierung der druckenden und nichtdruckenden Bildstellen.

* Mehrmetallplatten

Mehrmetallplatten bestehen, wie der Name schon sagt, aus mehreren Metallschichten. Man unterschiedet zwischen Bi- und Trimetallplatten. Bei der Bimetallplatte liegt eine Chromschicht auf Kupfer oder Messing, während bei der Trimetallplatte meist ein preiswertes Trägermaterial, z.B. Stahlblech, verwendet wird, auf dem z.B. Kupfer und darüber Chrom galvanisch abgeschieden sind. Da auf dem Markt kaum noch vorbeschichtete Mehrmetallplatten angeboten werden, führen die Anwender die Beschichtung (mit chromatsensibilisierten Fotolacken) selbst durch. Nach der Belichtung wird die ungehärtete Kopierschicht mit Wasser abgelöst. Dann schließt sich das Tiefätzen oder Nachentwickeln an. Dabei wird das Chrom an den von der Schablone ungeschützten Stellen bis auf den Kupferträger entfernt. Als nächstes folgt das Ablösen der vom Fotolack gebildeten Ätzschablone. Die weiteren Verarbeitungsschritte, Fixieren und Gummieren, entsprechen denen der Monometallplattenherstellung. Vorbeschichtete Mehrmetallplatten können auch ohne Ätzen wie Monometallplatten (positiv und negativ) zur Druckform verarbeitet werden. Metallhaltige Abwässer fallen dann nicht an.

Tab. 2.3_1: Hilfs- und Zusatzmittel bei der Druckformenherstellung

Druck

Abb. 2.3_7: Materialfluss beim Bogen- und Rollendruck

Das Druckwerk besteht aus Druckform-, Gummituch- und Gegendruckzylinder. Aufgabe des Feuchtwerkes einer Offsetmaschine ist es, die Oberfläche der Druckform vor dem Einfärben mit einem gleichmäßigen Feuchtigkeitsfilm zu benetzen.

Die Druckform bildet das Druckbild zunächst auf einem Gummituchzylinder ab, bevor die Informationen (Schrift, Bild) auf den zwischen Gummituch- und Druckzylinder hindurchlaufenden Bedruckstoff übertragen werden (Abb. 2.3_7).

* Feuchtung

Vor dem Einfärben der Bildstellen wird die Druckform mit einem Feuchtmittel benetzt. Über Walzenantragssysteme werden aus Vorratseinrichtungen (Feuchtmittelkasten, Farbkasten) ein dünner Feuchtmittel- und Druckfarbenfilm kontinuierlich auf die Druckform übertragen. Filmfeuchtwerke sind am weitesten verbreitet. Sie arbeiten in den meisten Fällen mit Isopropanol als Feuchtmittelzusatz und nutzen die drucktechnisch günstigen Eigenschaften des Alkohols. Beim Einsatz wasserlosdruckender Platten ist eine Feuchtung nicht erforderlich.

* Gummituchreinigung

Je nach Druckmotiv, Bedruckstoff, Druckfarbe etc. setzen sich Papier- und Druckfarbenbestandteile mehr oder weniger schnell und stark auf dem Gummituch ab, wodurch die Druckqualität abnimmt. Die Gummituchoberfläche muss daher von Zeit zur Zeit gesäubert werden. In kleineren Druckereien und Bogenmaschinen der kleineren und mittleren Formatklassen erfolgt die Reinigung des Gummituches überwiegend mit Putztüchern, Reinigungsmitteln und eventuell mit Wasser von Hand. Bei Bogenmaschinen im größeren Druckformat nimmt die Zahl automatischer Gummituchwaschanlagen (mit Waschprogrammen) zu. Bei den Akzidenz-Rollenmaschinen (Offset mit Heißlufttrocknung) gehören solche Waschanlagen nahezu zur Standardausstattung. In Coldset-Offsetrollenmaschinen für den Zeitungsdruck ist die automatisierte Gummituchwäsche noch nicht sehr verbreitet. Sowohl bei der manuellen wie automatischen Gummituchwäsche werden hauptsächlich Kohlenwasserstoffe und Wasser (zum Anlösen der Papierverkrustungen auf dem Gummituch) verwendet. Bei den Reinigern handelt es sich vorwiegend um naphthenische und aliphatische Kohlenwasserstoffe der Gefahrenklasse A II oder A III. Zur Verminderung von VOC-Emissionen werden zunehmend Hochsieder (Kohlenwasserstoffe mit Flammpunkt > 100°C) und Pflanzenölester bzw. Mischungen aus Kohlenwasserstoffen und Pflanzenölestern verwendet.

Tab. 2.3_2 Gebräuchliche Lösungsmittel

Folgende Verfahren kommen zum Einsatz:

• Bürstensystem mit Reiniger: Eine mit Waschmittel (Emulsion aus Lösungsmitteln und Wasser) benetzte Bürste wird kurzzeitig an das Gummituch angestellt. Die dem Gummituch anhaftenden Verunreinigungen werden angelöst und zum Teil mechanisch durch die Bürste entfernt.
• Waschtuchsystem: Ein Waschtuch wird gleichmäßig an den Gummituchzylinder gedrückt. Das Waschtuch und das Gummituch werden über eine Düsensprüheinrichtung mit Waschmittel befeuchtet.
• Sprühsystem: Ein mit Sprühdüsen bestückter Waschbalken wird mit Waschmittel (Lösungsmittel) versorgt. Die Emulsion wird auf der Einlaufseite des Druckwerkes auf das Gummituch aufgesprüht.
• Manuelle Reinigung: Die manuelle Gummituchreinigung wird mit Putztüchern und aufgegossenem Waschmittel durchgeführt. Im Bogen-Offset wird diese Art der Gummituchreinigung noch vielfach praktiziert.

* Druckfarbentrocknung

Die wischfeste Fixierung des Druckbildes wird durch Trocknen der übertragenen Druckfarbenschicht auf dem Bedruckstoff erreicht. Die im Bogenoffset verwendeten Druckfarben trocknen durch Oxidation. Gelegentlich werden im Bogenoffset Infrarot-Trocknungshilfen verwendet, um den Trocknungsvorgang zu beschleunigen. In Zeitungsrotationen (Coldset) werden rein wegschlagende Druckfarben verwendet: die Bindemittel werden vom Bedruckstoff aufgesogen. Für den Endlosformulardruck sind die Druckfarben wegschlagend und langsam oxidierend rezeptiert. UV-Farben, die vielfach im Endlosformulardruck zum Einsatz kommen, härten unter dem Einfluss kurzwelliger Strahlung aus.

Beim Akzidenz-Rollenoffsetdruck wird ein Großteil der Verdünnungsmittel in einem Heißlufttrockner ausgedampft (Heatsettrocknung).

* Farbwerksreinigung

Soweit mit einem Auftragswechsel auch ein Farbwechsel verbunden ist, ist die Reinigung der Farbwerke (Farbwalzen, Farbkästen) erforderlich. Bei oxidativ trocknenden Druckfarben können solche Reinigungsarbeiten auch am Schichtende notwendig werden. Zur Reinigung der Farbwalzen werden Waschmittel auf Lösungsmittelbasis aufgespritzt und die Waschrückstände abgerakelt. Akzidenz-Rollenrotationen und Bogenmaschinen neuerer Bauart werden zunehmend mit automatischen Wascheinrichtungen ausgestattet. Das Reinigen der Farbkästen erfolgt entweder von Hand oder in speziellen Waschanlagen. Bei diesen Reinigungsarbeiten fällt in der Regel kein Abwasser an.

* Druckformenreinigung

Bei der manuellen Druckformenreinigung entstehen normalerweise keine Abwässer. Bei maschineller Plattenreinigung zur Archivierung wird oft mit Wasser nachgewaschen. Im Bogenoffset kann eine Druckformenreinigung von Hand im Korrekturfall oder nach Maschinenstopp erforderlich sein. Außerdem werden Druckformen in der Maschine gummiert oder entgummiert. Sofern hier Wasser zum Einsatz kommt, wird es in Eimern an den Maschinen vorgehalten und mit Schwämmen aufgetragen. ("Schwammwasser")

* Feuchtwalzenreinigung

Bei der Verwendung textilbezogener Feuchtwalzen müssen diese gelegentlich mit Wasser unter hohem Druck gereinigt werden. Teilweise kommen hier auch Tenside und Lösungsmittel zum Einsatz.

Tab. 2.3_3: Weitere Hilfs- und Zusatzmittel im Offsetdruck

2.3.2.3 Abwasseranfall und Abwasserbeschaffenheit

Druckformenherstellung

Die Arbeitsschritte der Druckformenherstellung erfolgen heute zum größten Teil maschinell. Auch in Kleinbetrieben hat die Maschine die Hand- oder Küvettenentwicklung abgelöst. Der Chemikalien- und Spülwasserverbrauch ist dadurch ebenso zurückgegangen wie die Belastung der Spülwässer. Auch infolge der Umstellung auf vorbeschichtete Druckplatten sowie des Verzichts auf Mehrmetallplatten sind Abwasserschadstoffe vermindert worden; insbesondere Chrombelastungen des Abwassers sind weitgehend entfallen. Die Druckformenherstellung von Monometallplatten ist als wenig umweltbelastend einzustufen. Die zur Herstellung der Druckformen erforderlichen Verarbeitungsbäder und Behandlungsmittel enthalten je nach Plattensystem unterschiedliche Chemikalien. Die meisten Präparate sind sauer oder alkalisch. Sie wirken zum Teil reizend oder im Falle von Konzentraten ätzend.

* Monometallplatten

Der Positiventschichter besteht aus einer wässrigen, alkalischen Lösung, deren Hauptbestandteile Alkalisilikate und Alkalihydroxide sind. Der Verbrauch an Entschichter liegt bei ca. 200 ml pro m² Druckplatte. Bei Nachschärfen mit Regenerat kann der Verbrauch auf ca. 100 ml/m² gesenkt werden. Gebrauchte Positiventschichter enthalten in der Regel keine stark wasserbelastenden Stoffe.

Negativentschichter besteht aus einer wässrigen, neutralen bis alkalischen Lösung, deren Hauptbestandteile Tenside und Alkalisalze sind. Außerdem sind Alkohole (unter 5 %) zur Stabilisierung des Entschichtungsprozesses enthalten. Der Verbrauch an Entschichter beträgt ca. 100 ml/m². Ein Nachschärfen von Negativentschichter ist im allgemeinen nicht möglich. Gebrauchte Negativentschichter können Kupferphthalocyanin enthalten.

Bei der Druckformenherstellung entstehen mit wenigen Ausnahmen Spülwässer. Die Spülwassermengen sind verschieden und hängen unter anderem von der maschinellen Einrichtung ab. Bei der Verarbeitung von Positiv- und Negativplatten überwiegt die Fließspülung. Bis zu 15 l Spülwasser fallen bei der Verarbeitung eines Quadratmeters Druckplatte an. Etwa 15 ml Entschichterlösung wird pro Quadratmeter Druckplatte ins Spülwasser verschleppt. Der Entschichterschlepp verursacht im Spülwasser eine CSB-Belastung von ca. 50 mg/l (positiv) bzw. 300 mg/l (negativ). Die AOX-Belastung ist bei beiden Verfahren vernachlässigbar.

* Mehrmetallplatten

Bei der Herstellung von Mehrmetallplatten kann zwischen Entwicklung und Entschichtung eine Nachentwicklung (Ätzen) mit hochkonzentrierter Zinkchlorid-Lösung erfolgen. Hierbei wird die Chromschicht mit einer Salzsäurelösung mit hoher Zinkkonzentration bis auf die Kupferschicht abgeätzt. Das hierbei anfallende Abwasser enthält hohe Konzentrationen an Säure und den Schwermetallen Chrom (III) und Zink und muss daher einer Behandlung unterzogen werden. Bei der Selbstbeschichtung mit chromatsensibilisierenden Substanzen ist im Abwasser Chrom (VI) zu erwarten.

* Gummierungen

Gummierungen sind in der Regel schwach saure wässrige Lösungen von Dextrin oder Gummi arabicum. Lösungen dieser Art sind leicht verderblich und müssen gegen Mikrobenbefall durch Biozidzusätze geschützt werden. Auch für diese Anwendung geeignete und aus Sicht des Arbeitsschutzes akzeptable Biozide sind nicht frei von orga geeignete und aus Sicht des Arbeitsschutzes akzeptable Biozide sind nicht frei von organisch gebundenen Halogenen, wie z.B. Kathon und Bronopol. Bei geeigneter Biozidauswahl kann die Dosierung so niedrig gehalten werden, dass eine ausreichende Wirkung erzielt wird, ohne in der Gummierung eine AOX-Konzentration von 30 mg/l zu überschreiten. Die eingesetzten Konservierungsstoffe sind nicht persistent. Beim Reinigen von Gummierungssystemen resultieren sehr geringe Mengen Spülwasser, in denen erfahrungsgemäß ca. 10 % Gummierung entsprechend ca. 3 mg AOX/l enthalten sein können. Aufgrund von Frachtbetrachtungen ist die AOX-Konzentration solcher Reinigungswässer als nicht abwasserrelevant einzuschätzen.

Druck

Beim Druckbetrieb entsteht Abwasser nur beim Reinigen (Entleeren) der Feuchtmittelkästen bzw. Feuchtmittelaufbereitungsanlagen, bei der maschinellen und der manuellen ("Schwammwasser") Gummituch- und Druckformenreinigung sowie bei der Reinigung textilbezogener Feuchtwalzen. Diese Abwässer können mit Kohlenwasserstoffen (Waschmittel), Papier- und Druckfarbenbestandteilen verunreinigt sein.

Reste an Feuchtmitteln können im Bogenoffset neben geringen Konzentrationen an Kupfer und Zink (aus Farbpigmenten) auch hohe Konzentrationen an Kobalt enthalten, im Rollenoffset geringe Konzentrationen an Kupfer (aus Farbpigmenten). Die Ableitung ist deshalb nur nach Prüfung im Einzelfall möglich. Unter die Bagatellregelung fallen nur Betriebe, die keine Feuchtwässer ableiten.

Handreinigungsabwässer ("Schwammwässer") enthalten normalerweise nur geringe Konzentrationen an Kohlenwasserstoffen (Waschmittel), Papier- und Druckfarbenbestandteilen. Bei größeren Betrieben ist im Einzelfall zu prüfen, ob die Ableitung möglich ist. Bei "Bagatellbetrieben" kann der Ableitung ohne Nachprüfung zugestimmt werden. Erfolgt bei Gummituch- oder Druckformenwaschanlagen (Bürstenwaschanlagen) die Reinigung mit Waschmittel und Wasser, fällt ein Lösungsmittel-Wasser-Gemisch an, das entweder behandelt und dann als Abwasser abgeleitet werden kann oder als Abfall entsorgt werden muss. Bei der Verwendung pflanzlicher Reiniger ist die Ableitung des Nachspülwassers in der Regel möglich, aber im Einzelfall zu prüfen. Das bei der Reinigung der textilbezogenen Feuchtwalzen mit Wasser und Hochdruck (ohne Waschmittel) anfallende Abwasser kann bei Bagatellbetrieben ohne Prüfung eingeleitet werden. Bei Einsatz von Lösungsmitteln ist in jedem Fall die Behandlung erforderlich.

2.3.3 Abwasservermeidungs- und Abwasserbehandlungsverfahren

2.3.3.1 Maßnahmen zur Abwasservermeidung Druckformenherstellung

Bei der Herstellung von Monometallplatten sind die Standzeiten der Entschichterlösungen zu optimieren. Die Spülwässer sollten weitgehend im Kreislauf gefahren werden.

Auf den Einsatz von Mehrmetallplatten sollte wegen der beim Ätzen entstehenden stark sauren, schwermetallhaltigen Abwässer verzichtet werden. Sie sollten durch vorbeschichtete Monometallplatten ersetzt werden. Soweit technisch möglich, sollten Negativplatten eingesetzt werden, deren Kopierschicht mit kupferfreien Pigmenten ausgerüstet ist.

Bei allen Spülprozessen sollte der Einsatz von Wasser auf ein Minimum reduziert werden. Bei durchfließenden Spülen ist der Wasserzufluss soweit wie möglich zu drosseln. Effektiv sind Geräte mit Kreislaufführung, die Abwassermengen auf Bruchteile vermindern.

Druck

Zur Behandlung größerer Mengen von verbrauchten Lösungsmittel-Wassergemischen, z.B. aus der Gummituchreinigung, können Recyclinganlagen zur Trennung von Wasser und Lösungsmittel eingesetzt werden. Sowohl die Lösungsmittel als auch das Wasser sollte wieder verwendet werden. Derartige Anlagen können sowohl extern betrieben oder in den Reinigungsprozess integriert werden. Feuchtmittelreste können in der Regel nach Filtration wieder eingesetzt und aufgebraucht werden.

2.3.3.2 Maßnahmen zur Abwasserbehandlung

Druckformenherstellung

Positiventschichter ist nicht behandlungsbedürftig und kann in eine biologische Kläranlage abgeleitet werden. Negativentschichter ist, sofern er Kupfer enthält, als Abfall zu entsorgen oder ggf. zu behandeln (z.B. Fällung/ Flockung). Elektrofotografischer Entschichter ist aufgrund der AOX-Belastung als Abfall zu entsorgen. Die Abwässer aus der Herstellung wasserlosdruckender Platten bedürfen keiner Behandlung. Spülwässer aus der Plattenherstellung (positiv und negativ) sind nicht behandlungsbedürftig. Beim Ätzen von Mehrmetallplatten entstehen schwermetallhaltige Konzentrate bzw. Spülwasser. Eine Behandlung durch Neutralisation bzw. Fällung/Flockung ist erforderlich. Werden selbstbeschichtete, chromatsensibilisierende Mehrmetallplatten eingesetzt, ist zusätzlich eine Chromatreduktion (z.B. Eisen(II)-Salze, Sulfit) erforderlich.

Druck

Die Feuchtmittelreste sind - sofern die im Anhang unter D(1) genannten Überwachungswerte überschritten werden - zu behandeln; z.B. mittels Membrantrennverfahren. Abwasser aus der manuellen Gummituch- und Druckformenreinigung kann z.B. durch Koaleszenzabscheider gereinigt werden. Bei Lösungsmittel-Wasser-Gemischen aus der maschinellen Gummituchreinigung können auch Membrantrennverfahren zum Einsatz kommen. Sofern eine Behandlung der Abwässer aus dem Druck - insbesondere bei kleineren Mengen - notwendig aber nicht wirtschaftlich ist, sind die Flüssigkeiten als Abfall zu entsorgen.

2.4 Durchdruck (Siebdruck)

2.4.1 Branchenstruktur

In der Bundesrepublik gibt es eine Vielzahl von Siebdruckbetrieben von unterschiedlicher Größe und zum Teil sehr unterschiedlichen Produktionsverhältnissen. Der Siebdruck ist das universellste Druckverfahren. Die vielfältigen Möglichkeiten haben dazu geführt, dass das Siebdruckverfahren in vielen Bereichen der Industrie (Elektronik, Automobil, Glas, Keramik, etc.) einen hohen Stellenwert besitzt. Der Siebdruck-Markt gliedert sich in den:

• gewerblichen Siebdruck mit grafischem Schwerpunkt und/oder technischem Schwerpunkt (Werbe-, Dekor- und Kommunikations-Siebdruck),
• industriellen Siebdruck, d. h. Siebdruck wird als Teil eines Produktionsprozesses eingesetzt, mit dem Schwerpunkt Präzisions- und Schaltungsdruck (Leiterplattenherstellung), Glasbedruckung, Keramikindustrie, Bedrucken von Formteilen,
• Textilsiebdruck mit dem Schwerpunkt Transferdruck,
• Siebdruck als nachgeordnete bzw. zusätzliche Aktivität in anderen Branchen als dem Druckgewerbe, z.B. Malerhandwerk, Schilder- und Lichtreklamehersteller.

Insgesamt dürfte es 5.000 - 6.000 Betriebe geben, die in irgendeiner Form Siebdruck betreiben:

• ca. 550 - 600 gewerbliche Siebdruckereien,
• ca. 3.000 Fertigungsbetriebe mit industriellem Siebdruck,
• ca. 1.500 - 2.000 nebenbetriebliche Siebdruckereien.

Es gibt neben den gewerblichen Siebdruckereien in Deutschland noch eine ganze Reihe von Industriefirmen anderer Branchen, die den Siebdruck nebenbetrieblich ausüben. Mehr als die Hälfte der gewerblichen Betriebe sind reine Siebdruckereien, also ausschließlich in diesem Verfahren tätig. Die anderen setzen auch andere Druckverfahren ein, am häufigsten dabei den Offsetdruck.

Bei den gewerblichen Siebdruckbetrieben handelt es sich meist um kleine Betriebe. Ca. 40 % haben weniger als 10 und 30 % zwischen 10 und 19 Beschäftigte. Nur etwa jeder zehnte Betrieb beschäftigt mehr als 50 Personen.

Der gewerbliche Siebdruck weist zwar eine vergleichsweise geringe Zahl von Fertigungsstätten auf, hat jedoch - bezogen auf Produktionswert und Produktionsmenge - eine wesentliche Marktbedeutung. Am häufigsten werden von gewerblichen Siebdruckern Kunststoffe bedruckt, und zwar PVC-Aufkleber, Werbemittel und Displays, Folienaufkleber, Industrieteile und Schilder. Es folgt das Bedrucken von Papier (Plakate), Karton und Pappe. Weitere Bedruckstoff-Gruppen sind Textilien, Metalle sowie Werbegeschenke. Bei ca. 2/3 aller Aufträge werden weniger als 1.000 Druckbogen/Teile bedruckt. In den gewerblichen Siebdruckbetrieben sind schätzungsweise 1500 Bogenmaschinen und 50 Rollendruckmaschinen installiert.

2.4.2 Herkunft, Menge und Beschaffenheit des Rohabwassers

2.4.2.1 Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren, Begriffsdefinitionen

Siebdruck ist ein Durchdruckverfahren. Beim Durchdruckverfahren ist der Träger der Druckform ein Gewebe (Polyester, Nylon, Metall), auch Sieb genannt, das straff auf einen Druckrahmen (Holz-, Aluminium-, Stahlrahmen) gespannt ist. Die bildfreien Stellen der Siebdruckform sind auf dem Gewebe durch die Siebdruck-Schablone abgedeckt, dagegen ist das zu reproduzierende Bild offen. Beim Druckvorgang wird die Farbe durch die offenen Stellen (Bildstellen) des Gewebes mittels einer etwas schräg gestellten Rakel in Reib- und Streichbewegung auf das zu bedruckende Material gedrückt.

Abb. 2.4_1: Prinzip der Durchdruckform

Begriffsdefinitionen

Geisterbild: Im Siebdruck ungewollte, partielle Veränderung der Farbtiefe innerhalb des Druckbildes durch Einfluss eines früher gedruckten Motivs auf dem selben Siebdruck-Schablonenträger.

Sieb: Flächengebilde mit gleichartigen Öffnungen in Anordnung. Umgangssprachlich wird der Begriff Sieb sowohl für das Siebgewebe als auch für die ganze Siebdruckform verwendet.

Siebdruckform: Durchdruckform, bei der die druckenden Stellen siebartig geöffnet sind.

Siebdruckrahmen: Vorrichtung zum Befestigen des Siebdruck-Schablonenträgers.

Siebdruck-Schablone: Sperrschicht, die sich auf oder im Siebdruck-Schablonenträger befindet und ihn an den Stellen, die nicht drucken sollen, farbundurchlässig macht. Die Siebdruck-Schablone und der Schablonenträger bilden gemeinsam die Siebdruckform.

2.4.2.2 Produktionsfolge

Druckformenherstellung

• Druckformenherstellung (Rahmenpräparation, Bespannung, Gewebeverklebung, Rahmenschutzlackierung).
• Schablonenvorbehandlung (Gewebeentfettung, Gewebepräparation)
  Reinigung der Siebgewebe mit wässrigen, tensidhaltigen und biologisch gut abbaubaren Entfettungsmitteln. Die pH-Werte der Anwendungslösungen liegen in der Regel zwischen 6,5 und 9,5.
• Schablonenherstellung (Schablonenträgerbeschichtung, Schablonenretusche, Schablonenträgerrandabdeckung).
  Beschichten der Siebgewebe mit Emulsionen oder Kapillarfilmen auf Basis von Polyvinylalkohol, Polyvinyacetat und Acrylharzen. Vereinzelt werden auch Gelatinefilme eingesetzt. Als lichtempfindliche Sensibilisatoren dienen überwiegend Diazoniumverbindungen, SBQ (Stil-Bazole-Quaternized)-Sensibilisatoren und Fotopolymere. Lediglich im Textildruck werden teilweise auf Metallsieben noch chromatsensibilisierte Emulsionen eingesetzt.
• Belichtung, Entwicklung, Spülen.
• Metallschablonenherstellung.
  Insbesondere im Textildruck werden auch Metallschablonen verwendet, die auf galvanischem Weg (in der Regel aus Nickel) hergestellt werden. Hier kommen auch chromathaltige Trennschichten zum Einsatz.

Abb. 2.4_2: Vorbereitung der Siebdruckformen

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