Magazin Luftfeuchte	❮ 2022 FEB 02 ❯

Konstante Luftfeuchte in Druckereien: Garant für konstante Qualität

Sehr geehrte Leserinnen und Leser,

Papiere sind hygroskopische Stoffe und als solche sind sie in der Lage, Feuchtigkeit aus ihrer unmittelbaren Umgebung aufzunehmen und in ihren Zellen zu verschließen. Ist die Luft übermäßig trocken, saugt sie die Feuchtigkeit aus dem Papier und trocknet dieses buchstäblich aus.

Das hygroskopische Verhalten von Papier und Druckerzeugnissen hat dabei nicht nur Auswirkungen auf dessen Lagerung, sondern auch enorme Bedeutung für die (Weiter-)Verarbeitung. Das gilt für den Buch- und Zeitungsdruck, ebenso wie für die Herstellung von Wellpappe oder Möbelstücken. Um hierbei für eine gleichbleibend hohe Qualität der Papiererzeugnisse zu sorgen, müssen diese in einer optimalen Umgebung unter für sie optimalen Bedingungen verarbeitet und aufbewahrt werden. Sämtliche Phasen der Verarbeitung sind dabei von den Folgen zu hoher oder zu geringer Luftfeuchte betroffen. Sie können bereits bei der Druckvorbereitung, während der eigentlichen Verarbeitung oder Nachbearbeitung wie auch bei der anschließenden Lagerhaltung auftreten.

In welchem Bereich liegt die optimale Luftfeuchtigkeit beim Druck
und bei der Papierverarbeitung

Optimale Anwendungseigenschaften erfüllen Papiere mit einem Wasseranteil zwischen vier und sechs Prozent. Dieser Anteil verändert sich jedoch mit zu- oder abnehmender Umgebungsfeuchte. Geht es um die Verarbeitung von möglichst „reinen“ Papiersorten, so gilt eine relative, in einer Spanne von 45 – 55 % r. F. liegende Luftfeuchte in Verbindung mit Temperaturen zwischen 20 und 25 Grad Celsius als optimal.


Was passiert, wenn der Feuchtigkeitsanteil im Papier zu hoch ist?

1. Eine übermäßig hohe Luftfeuchte wirkt sich unmittelbar auf die Oberfläche der zu bearbeitenden Papiere aus. Diese wird dadurch rauer, was – etwa beim Ablauf von Druckprozessen – die Reibung zwischen den Einzelblättern erhöht und dazu führen kann, dass diese aneinanderhaften und so der Einzug in den Drucker erschwert wird.


2. Eine zu hohe Luftfeuchte verändert aber nicht nur die Oberflächenbeschaffenheit, sie kann auch eine nachhaltige Verformung der Papiere nach sich ziehen. Folge davon sind z. B. Wellen- oder Beulenbildungen, die als Resultat von Druckprozessen ungleichmäßige Druckbilder hervorbringen.


3. Hohe Feuchtigkeitswerte führen zur Bildung von Schimmel und Stockflecken. Für den industriellen Betreiber kann dies fatale Folgen nach sich ziehen, die zur Unbrauchbarkeit ganzer Lieferchargen führen können.


4. Im Zuge höherer Feuchtigkeitswerte erhöht sich die elektrische Leitfähigkeit des Papiers. Dies ist häufig mit negativen Folgen für die Qualität des Durckbildes verbunden.

Und was geschieht bei zu trockener Luft?

1. Liegt der Feuchteanteil in der Umgebungsluft dauerhaft unterhalb von 45 Prozent, so kann sich dies negativ auf die Materialqualität auswirken. Besonders trockene Raumluft entzieht den Papieren Feuchtigkeit. Deren Fasern beginnen dadurch auszutrocknen, die Papiere werden zunehmend spröder und poröser, sodass sie leichter reißen können.


2. Auch ein Feuchtigkeitsverlust verändert die Materialdimensionen der verwendeten Papiere: Schrumpfungen bzw. Faltungen, Passerdifferenzen und Rollneigung sind die negative Konsequenz. Eine optimale Planlage und ein nachfolgend gleichmäßiges Druckbild können auf dieser Grundlage nicht mehr gewährleistet werden.


3. Übermäßig trockene Papiere neigen zu statischen Aufladungen. Diese führen wiederum zu einer stärkeren Haftungsneigung zwischen den Einzelblättern und können so z. B. den Fortlauf von Druckprozessen stören oder einschränken.


4. Wie bei einer zu hohen Luftfeuchte wirkt sich auch eine zu trockene Luft – in diesem Fall „negativ“ – auf die elektrische Leitfähigkeit der verwendeten Materialien aus.

Wie zu trockene Luft den Staubeintrag in Druckereien erhöht

Bei den generell hohen Anforderungen, die in der Druckindustrie im Hinblick auf die Einhaltung optimaler Umgebungsparameter herrschen, spielt die Einhaltung einer optimalen Luftfeuchte (in Verbindung mit einer stabilen Raumtemperatur) eine wesentliche Rolle. Für Offset-, Rotations- oder Digitalverfahren gilt gleichermaßen: Die Gewährleistung einer optimalen Luftfeuchte ist für eine verlässliche, stabile Produkt- sowie Produktionsqualität unerlässlich. Die elektrostatische Aufladung, die von zu trockener Luft „getriggert“ wird, zieht Staubpartikel aus der unmittelbaren Umgebung an: Viel Staub in der Luft bedeutet aber immer auch: Gefahr für die Druckmaschinen und ihre Erzeugnisse. Weitere Freisetzungen von Stäuben und anderen Feinpartikeln können z. B. auch beim Schneiden von Papieren oder beim Auftrag der Druckfarben entstehen und dadurch die Luftreinheit im Bereich der Produktionsstätten beeinträchtigen. Kann die relative Luftfeuchte zwischen 45 und 55 Prozent stabilisiert werden, reicht dies aus, um ausreichend Feuchtigkeit an den Staub zu binden und diesen „zu Boden zu zwingen“. Auch Papiere neigen zu Staubbildung, wenn sie zu stark austrocknen. Die freigewordenen Fasern verbinden sich dann und können sich negativ auf die Qualität des Druckbilds auswirken.

Unterschiedliche Luftfeuchte bei unterschiedlichen Papiersorten?

Unterschiedliche Druckverfahren erfordern unterschiedliche Papiersorten, die jede für sich mehr oder weniger sensibel auf Schwankungen des Raumklimas reagieren. Papierhersteller oder Druckereibetreiber wissen dabei präzise, welche Papiersorten für ihr Verfahren am besten geeignet sind. So reagieren beispielsweise Kopier- oder Laserpapiere weniger empfindlich auf wechselnde Raumtemperaturen als Papiere, die für den Einsatz in Tintenstrahl- und Laserdruckern beschichtet wurden. Überhaupt muss die Luftfeuchte beim Einsatz von beschichteten Papieren als (möglicherweise ausschlaggebender) Qualitätsfaktor tendenziell stärker in Betracht gezogen werden.


Für Offset-Druckverfahren gilt es, eine relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 50 % einzuhalten. Auf diese Weise lassen sich Probleme wie Kräuseln oder Rillen vermeiden, die durch einen zu hohen Feuchteeintrag entstehen. Bei trockener Luft kann die dadurch entstehende Elektrostatik Probleme in jeder Druckphase verursachen, da sie die Haftungsneigung der Papiere deutlich heraufsetzt. Auch für den Digitaldruck gilt die Einhaltung einer relativen Luftfeuchte zwischen 50 und 55 Prozent als Garant für ein optimales Raumklima. Auf diese Weise können etwa Papierstaus vermieden werden. Ebenso wie Papier, das für das Offset-Verfahren eingesetzt wird, ist Digitaldruckpapier anfällig für die Gefahren trockener Luft, auf die es mit Dimensions- und Formveränderungen sowie einer erhöhten Gefährdung für elektrostatische Aufladungen reagiert. Beim Einsatz von Tintenstrahldruckern kann die relative Feuchte etwas niedriger als bei den anderen Verfahren angesetzt werden: Sie liegt hier im Idealfall zwischen 45 und 50 Prozent. Auch hier gilt es vor allem, eine zu geringe Luftfeuchtigkeit und dadurch entstehende Probleme, wie sie etwa in der anstehenden Trocknungsphase aufkommen können, zu vermeiden.

Die optimale Luftfeuchte

Was für die Sicherung der Qualität von Papierprodukten gilt, gilt für die Mitarbeiter in Druckereien oder Papierverarbeitungen schon lange. Eine stabile, rund 50 Prozent hohe Luftfeuchte liefert einen erstklassigen „Support“ für den Erhalt der eigenen Gesundheit. Jeder kennt die Probleme, die sich bei längeren Aufenthalten in trockenen Räumen ergeben. Die Schleimhäute trocknen aus, Augen- und Hautreizungen gehen damit einher. Zudem steigt die Infektionsgefahr, denn trockene Luft verlängert die Aufenthaltszeit von Krankheitserregern in der (eingeatmeten) Luft. Ähnliches gilt in diesem Fall auch bei einer Luftfeuchte jenseits von 60 Prozent: Auch zu hohe Luftfeuchtewerte erhöhen das Risiko etwa mit Krankheitserregern oder Schimmelbakterien in Kontakt zu treten. Zu hohe Raumfeuchten erhöhen so nachgewiesenermaßen die Gefahr einer Erkrankung der Atmungsorgane.

Was gilt es im Sinn einer konstanten Luftfeuchte zu tun?
Die Lösung für eine gleichbleibend und verlässlich hohe Luftfeuchte in Druckereien oder Betrieben der papierverarbeitenden Industrie ist einfach: Sie besteht in der Anschaffung, Installation und konsequenten Inbetriebnahme professioneller Luftbefeuchtungsgeräte. So lässt sich beispielsweise in Betriebsräumen, in denen bereits eine raumlufttechnische Anlage vorhanden ist, ein adiabater Befeuchter oder Dampf-Luftbefeuchter (wie z. B. der Condair RS oder der Condair DL) einsetzen. Sind die Räume nicht mit einer RLT-Anlage ausgestattet, wie es in Druckereien eher die Regel als die Ausnahme ist, profitiert man besonders vom Einsatz eines Zerstäubers, beispielsweise dem Rotationszerstäuber ABS3 von Condair.


Mit freundlichen Grüßen


Andreas Zwigart
Condair GmbH