[Forside]

Anvendelse af vandfortyndbar farve til serigrafisk tryk


Indholdsfortegnelse

Resumé

1. Indledning
1.1 Baggrund
1.2 Formål
1.3 Metode
1.4 Målgruppe
1.5 Formidling
1.6 Definitioner

2. Lunøe Serigrafi

3. Serigrafisk trykning
3.1 Fremstilling af en tryksag i serigrafi
3.2 Trykning med vandfortyndbar farve
3.2.1 Fremstilling af stencil
3.2.2 Trykning
3.2.3 Tørring
3.2.4 Færdiggørelse
3.2.5 Rammevask
3.4 Anbefalinger til hovedprojekt

4. Kemikalier
4.1 Typer og sammensætning af kemikalier
4.1.1 Stencilfremstilling
4.1.2 Trykning
4.1.3 Rammevask
4.2 Farlighedsvurdering af kemikalier
4.2.1 Farlighedsvurderingsstrategi
4.2.2 Farlighedsvurdering af formkemikalier
4.2.3 Farlighedsvurdering af farve
4.2.4 Farlighedsvurdering af rammevaskkemikalier
4.3 Spildevandsvurdering
4.3.1 Karakterisering af spildevand
4.3.2 Mulige vandbehandlingsteknikker
4.4 Forskelle hvad angår kemikalieforbrug og emissioner

5. Konklusion og anbefalinger
5.1 Konklusion
5.2 Muligheder og forudsætninger for udbredelse af farverne
5.3 Anbefalinger til hovedprojekt
5.3.1 Miljømæssig vurdering
5.3.2 Tekniske undersøgelser
5.3.3 Formidling

6. Referencer

Bilag 1


Resumé

 

Flere miljøprojekter har peget på vandfortyndbar farve som et godt alternativ til traditionel opløsningsmiddelbaseret farve til serigrafisk trykning, såvel i relation til arbejdsmiljø- som ydre miljøforhold.

Dette forprojekt har haft til formål at afklare, hvorvidt det er relevant at anbefale igangsættelse af et hovedprojekt, hvori det afklares, om vand-fortyndbar trykfarve reelt er et attraktivt alternativ set ud fra et teknisk og et miljømæssigt synspunkt.

I rapporten beskrives brugen af vandfortyndbar farve med udgangspunkt i de tekniske forhold, vanskeligheder og problemløsninger hos Lunøe Serigrafi. Lunøe Serigrafi er en mindre virksomhed, som siden 1990 har anvendt vandfortyndbar farve til produktion af bl.a. kunsttryk af høj kvali-tet, brochurer, plakater, reklameskilte og streamere til opklæbning på biler. På trods af en del tekniske vanskeligheder, specielt i opstartsfasen, udgør vandfortyndbar farve i dag ca. 95-98% af virksomhedens forbrug af trykfarve.

Det vurderes, at det teknisk set er muligt at anvende vandfortyndbar farve til produktion også i større målestok, men det kræver ændrede fremgangs-måder i trykkeriet.

Der er foretaget en farlighedsvurdering med hensyn til miljø og sundhed af de kemikalier, som anvendes i forbindelse med vandfortyndbar farve, såvel selve trykfarven som hjælpekemikalier. Vurderingen viser, at bru-gen af vandfortyndbar farve sandsynligvis kan være en miljømæssig for-del i forhold til anvendelse af traditionel opløsningsmiddelbaseret farve. En egentlig afklaring vil dog kræve en mere detaljeret undersøgelse kom-bineret med en sammenlignende livcyklusanalyse.

På baggrund af de foretagede undersøgelser anbefales det at gennemføre et hovedprojekt, hvor der foretages en sammenlignende livscyklusanalyse af to serigrafiske tryksager med samme ydelse, men trykt med henholds-vis en opløsningsmiddelbaseret og en vandfortyndbar farv. Formålet er at få belyst i hvilket omfang, der er forskel i den samlede miljøbelastning fra tryk med de to farvetyper, set i et livscyklusperspektiv.

Det vurderes, at de forbehold, som grafiske virksomheder kan have for anvendelse af vandfortyndbar farve, kan mindskes ved at formidle viden om den konkrete brug af farven i form af en "håndbog" og i tilknytning hertil afholde f.eks. temamøder, kurser og virksomhedsbesøg.

1. Indledning

1.1 Baggrund
1.2 Formål
1.3 Metode
1.4 Målgruppe
1.5 Formidling
1.6 Definitioner

1.1 Baggrund

Gennem de seneste mange år er der i den grafiske branche sket en ud-vikling mod mindre miljøbelastning fra produktionen, herunder de an-vendte kemikalier som afvaskere og trykfarver.

I Miljøprojekt nr. 176, "Opløsningsmiddelfattige serigrafifarver" /1/ og Miljøprojekt nr. 284, "Indsatsområder for renere teknologi i den grafiske branche" /2/ vurderes substitution af traditionelle serigrafiske farver med vandfortyndbare typer på områder, hvor det teknisk og kvalitetsmæssigt er muligt, umiddelbart som både sundheds- og miljømæssigt attraktivt. Der er dog ikke foretaget en konkret vurdering af de sundheds- og miljømæssige konsekvenser, specielt hvad angår spildevand, i disse projekter.

I Miljøprojekt nr. 381, "Miljøoptimering af rammevask ved serigrafi" /3/, undersøges miljø- og sundhedsmæssige forhold ved afvaskning af tryk-farve fra rammer, som er de serigrafiske trykforme. Projektet fokuserer på renere teknologi-tiltag ved anvendelse af de dominerende traditionelle serigrafiske farver og afvaskere, men vandfortyndbar trykfarve vurderes at være en sandsynlig attraktiv mulighed.

Forbruget af vandfortyndbare farvetyper skønnes i /2/ at udgøre 1-10 tons om året, svarende til ca. 2% af det totale forbrug af serigrafiske farver i Danmark.

Lunøe Serigrafi er en mindre virksomhed, som siden 1990 har anvendt vandfortyndbar farve til produktionen af kunsttryk af høj kvalitet, brochurer, plakater, reklameskilte og streamere til opklæbning på biler. På trods af en del tekniske vanskeligheder, specielt i opstartsfasen, udgør vandfortyndbar farve i dag ca. 95-98% af virksomhedens trykfarveforbrug.

Lunøe Serigrafi er det eneste serigrafiske trykkeri i Danmark, der produ-cerer stort set udelukkende med vandfortyndbar farve. Antallet af egent-lige serigrafiske virksomheder skønnes i /3/ til ca. 200, hvoraf ca. 80% er mindre virksomheder med under 10 ansatte.

Opløsningsmiddelforbrug

I traditionel serigrafisk trykning er opløsningsmiddelforbruget stort, da såvel trykfarve som afvaskningsmidler indeholder organiske opløsnings-midler. I /1/ vurderes opløsningsmiddelforbruget i de danske serigrafiske virksomheder at være 350 tons/år, men heri er medregnet virksomheder med tryk på tekstil, metal, læder og lignende, i alt ca. 750 virksomheder.

Farvefjernere

Anvendelse af vandfortyndbar farve betyder, at farverester kan fjernes med vand eller vandige afvaskningsmidler i stedet for med opløsnings-middelbaserede afvaskningsmidler. Dermed undgås opløsningsmiddelbaserede farvefjernere, hvoraf flere er tildelt højeste score for miljøfarlighed i /3/.

VOC-reduktionsplan

Grafisk Arbejdsgiverforening, Danske Dagblades Forenings Forhand-lingsorganisation og Emballageindustrien indgik i 1995 en aftale med miljøministeren om reduktion af VOC-emissionen fra industrien. Ifølge aftalen skal udledningen af flygtige organiske opløsningsmidler (VOC) i år 2000 være reduceret med 58% i forhold til 1988. På det serigrafiske område nævnes øget anvendelse af vandfortyndbare farvetyper som ét af midlerne til at nå dette mål.

De miljømæssige konsekvenser af denne problematik er på nuværende tidspunkt kun delvist undersøgt. Således er afvaskningsmidlerne ved trykning med vandfortyndbare farvetyper vurderet i /3/, mens vandfor-tyndbare farver til flexo- og emballagedybtryk undersøges i projektet "Miljøoptimering ved anvendelse af vandfortyndbare flexofarver" /4/.

UV-hærdende vandfortyndbar farve vurderes i dag at være mere udbredt i den serigrafiske trykning end vandfortyndbar farve til trykning på papir og plast. UV-farver er behandlet i Miljøprojekt nr. 439, "Vurdering af UV-hærdende trykfarver og lakker i et miljøperspektiv" /5/.

For at udbrede anvendelsen af vandfortyndbar farve er det nødvendigt at sammenholde resultaterne af de miljø- og sundhedsmæssige undersøgel-ser med de tekniske betingelser, der gør sig gældende ved serigrafisk trykning.

1.2 Formål

Eksisterende viden

Dette forprojekt har til formål at opsamle den eksisterende viden om produkt og proces ved trykning med vandfortyndbar serigrafisk farve.

Forprojektet skal danne et kvalificeret grundlag for en beslutning om, hvorvidt det kan anbefales at gennemføre et hovedprojekt.

I forprojektet foretages forholdsvis simple miljø- og sundhedsmæssige vurderinger af vandfortyndbar serigrafisk farve og hjælpekemikalier til trykning med denne farvetype på baggrund af eksisterende viden. Deltal-jerede miljø- og sundhedsmæssige undersøgelser samt undersøgelser/vurderinger af renere teknologi-løsninger foretages i det eventuelle hovedprojekt.

Hvis forprojektet har konkluderet, at der er behov for tryktekniske forsøg for at fremme udbredelse af vandfortyndbar farve gennemføres forsøgene under hovedprojektet. Det kan for eksempel være forsøg med særlige trykmaterialer eller forskellige be- og affugtningsteknikker.

Det samlede formål med for- og hovedprojekt er at fremme anvendelsen af vandfortyndbar trykfarve i serigrafiske trykkerier, såfremt det viser sig at være en miljømæssig fordel.

Det er endvidere tanken, at de miljø- og sundhedsmæssige undersøgelser skal kunne bidrage til en eventuel fremtidig produktdatabase med kemi-kalier til serigrafisk tryk.

1.3 Metode

Forprojektets formål søges opfyldt ved at:

  • beskrive den teknik, som gør det muligt at anvende vandfortyndbar farve til kommercielt brug i et mindre, håndværkspræget serigrafisk trykkeri
  • beskrive i hvilket omfang der forekommer emissioner, hvilke stoffer der emitteres samt deres farlighed
  • afklare hvilke barrierer der eksisterer i dag for at overføre den tekni-ske viden til større serigrafiske trykkerier
  • afklare forudsætninger for spredning af brug af vandfortyndbar farve til større serigrafiske trykkerier og andre trykteknikker, f.eks. behov for tryktekniske forsøg.

1.4 Målgruppe

Projektets primære målgruppe er serigrafiske virksomheder.

Hertil kommer rådgivere inden for renere teknologi ved serigrafisk trykning, producenter af farver og andre kemikalier til serigrafi samt tilsynsmyndigheder.

1.5 Formidling

For- og hovedprojektet afrapporteres hver for sig.

Håndbog

Den egentlige formidling til den primære målgruppe; indehavere af serigrafiske trykkerier, tænkes at ske samlet i form af en "håndbog", hvor den tekniske bekrivelse samles med oplysninger om håndtering af de pågæl-dende materialer på baggrund af den miljø- og sundhedsmæsige vurde-ring.

"Håndbogen" kan eventuelt formidles i tilknytning til virksomhedsbesøg, temamøder, kurser og/eller konsulentbesøg.

Dette sikrer, at projektets resultater formidles i en form, som er praktisk anvendelig for de relevante virksomheder.

1.6 Definitioner

Fire typer af trykfarve finder anvendelse til serigrafisk trykning:

  • fordampningstørrende vandbaseret farve, som i dette projekt benævnes vandfortyndbar farve, kendes også som acrylfarver
  •  "traditionel" farve, der ligeledes tørrer ved fordampning, benævnes i dette projekt opløsningsmiddelbaseret farve, men kendes også som solventbaseret farve og VOC-farve
  • monomérbaseret UV-farve, som kræver belysning med ultraviolet lys for at hærde ("tørre")
  • vandfortyndbar UV-farve, en farve med vand der ligeledes hærder ved UV-belysning.

UV-farver vil ikke blive behandlet yderligere, da projektet er afgrænset til at omhandle den fordampningstørrende vandfortyndbare farve.

2. Lunøe Serigrafi

Lunøe Serigrafi blev etableret i l948 af Oda og Erik Lunøe samt Eigil Nielsen under navnet O. LUNØE SILKETRYK.

Firmaet startede med at trykke førstedagskuverter, idet én af indehaverne var filatelist, og udvidede senere med almindelige reklametryksager, som omfattede plakater, skilte, prisskilte, selvklæbende etiketter, brevpapir og kuverter. Af plakater kan nævnes Hygæas farveplakat, Tuborgs "Hvornår smager en Tuborg bedst" tegnet af Robert Storm Petersen samt plakater til ABC-revyen tegnet af Bjørn Wiinblad. Man fremstillede også ind imellem originale serigrafiske tryk i samarbejde med forskellige kunstnere.

I l963 afhændede familien Lunøe deres andel i Lunøe Serigrafi til Gerhardt Trepile, som i l966 overtog hele virksomheden. Virksomheden har til huse i det indre København og råder over ca. 300 m2 fordelt på to etager. Selve trykkeriet er placeret i stueetagen, mens 1. sal består af kontor, møde/udstillingslokale, frokostlokale, omklædningsrum, montage, rum til stencilfremstilling og fotorum.

Firmaets produktion omfatter i dag trykning af reklamematerialer, men den store niche er trykning af kunstblade, dvs. originale serigrafier, i samarbejde med mange forskellige kunstnere. Dette samarbejde har forårsaget, at flere merkantile kunder vælger Lunøe Serigrafi til trykning af specialordrer, hvor deres viden om kunsttrykning kan anvendes.

Firmaet har normalt 3 medarbejdere: En serigraf, en lærling og Gerhardt Trepile.

Vandfortyndbar farve

I 1990 forespurgte én af Lunøe Serigrafi's kunder, Tivoli, om muligheden for at trykke deres plakater med farve, som ikke lugtede så stærkt af opløsningsmidler. Lunøe Serigrafi startede så småt med trykforsøg med vandfortyndbar farve, og da en anden kunde, Toyota Danmark, stillede samme krav, blev det en nødvendighed at finde en trykfarve, som opfyldte kundernes krav om at undgå brugen af organiske opløsningsmidler.

I 1991 gik Lunøe Serigrafi over til brug af vandfortyndbar serigrafisk trykfarve, og i dag foregår ca. 95-98 % af trykningen med denne type.

I 1995 blev der udarbejdet en Miljøplan for Lunøe Serigrafi i samarbejde med Grafisk Arbejdsgiverforening, og firmaet blev godkendt som underleverandør til miljøgodkendte virksomheder.

Lunøe Serigrafi har formidlet den opnåede viden om vandfortyndbar trykfarve ved kurser for elever på Det Kongelige danske Kunstakademi i København, Kunstskolen i Nuuk i Grønland samt Københavns Tekniske Skole.

3. Serigrafisk trykning

3.1 Fremstilling af en tryksag i serigrafi
3.2 Trykning med vandfortyndbar farve
3.2.1 Fremstilling af stencil
3.2.2 Trykning
3.2.3 Tørring
3.2.4 Færdiggørelse
3.2.5 Rammevask
3.4 Anbefalinger til hovedprojekt

Anvendelse

Den serigrafiske trykmetode finder anvendelse ved fremstilling af almindelige merkantile grafiske tryksager, såsom skilte, plakater, emballager, displays, selvklæbende etiketter, bogomslag, plastmapper og reklamer på busser og lastbiler - i det hele taget hvor man ønsker at fremkomme med oplysnings- og reklamebudskaber.

Serigrafisk tryk finder også anvendelse i den elektroniske industri til bl.a. trykte kredsløb, fingertouchtastatur, trykning af radioskalaer på højttalere og kabinetter; i plastindustrien til tekst på emballage, kuglepenne, disketter osv.; i metalindustrien til trykning af frontpaneler, vejskilte m.v.; i glas- og porcelænsindustrien til tekst på ruder og dekoration af glasvarer og tallerkner, samt i tekstilindustrien til trykning af motiver på metervarer, t-shirts m.m. I tekstiltryk anvendes såvel direkte tryk på tøjet som brug af varmeoverføringstransfers. Ligeledes kan man dekorere varer fremstillet af kunststoffer; tasker, paraplyer m.v.

Faktisk er det kun fantasien, der sætter grænser for hvilke produkter og materialer, der kan betrykkes med den serigrafiske trykmetode.

3.1 Fremstilling af en tryksag i serigrafi

Fremstilling af en tryksag i serigrafi kan opdeles i 6 procestrin, som ses i nedenstående figur:

Figur 1. Den serigrafiske trykproces : Se her

Klargøring af original

Det traditionelle forarbejde med klargøring af original består i fremstilling af film. Det er i dag muligt at reducere brugen af kemikalier og råfilm ved en digital overførelse af motiv fra computer til stencil ("computer to screen") eller ved opprojektion af motiv fra lille filmformat til stencil.

Stencilfremstilling

Derefter fremstilles trykformen, kaldet stencil. Der anvendes en metalramme, ofte aluminium, med opspændt og fastlimet væv, som kan være fremstillet af nylon, polyester, metaliseret polyester eller metal. Tidligere anvendtes trærammer med silkevæv, og deraf kommer benævnelsen "silketryk", som ikke længere anvendes.

Det opspændte væv påføres en lysfølsom emulsion, hvorefter det ønskede trykmotiv overføres fra det fremstillede filmmateriale til trykrammen ved en belysningsproces. Emulsionen hærder de steder, hvor den bliver belyst, mens de motivbærende dele af filmen skærmer emulsionen mod hærdning. Efter belysningsprocessen fremkaldes motivet på trykrammen ved udskylning med vand uden tilsætning af kemikalier. Efter tørring af emulsionen haves den færdige trykform med motivet som et negativt motiv på vævet.

Hvis der er fejl i stencilen, således at der er åbne partier på steder, hvor man ikke ønsker, at der skal komme farve på trykket, kan de åbne partier lukkes, dvs. afdækkes, med en såkaldt filler. Denne proces kaldes retouchering.

Trykning

Den trykklare stencil monteres nu i en serigrafisk trykmaskine. Trykmaterialet, som kan være papir, karton, plast eller andet, placeres under stencilen og rettes til, så motivet bliver placeret på det ønskede sted på trykmaterialet.

På stencilens overside, kaldet rakelsiden, ophældes trykfarven, og man er klar til selve trykningen. En rakel, som er en slags gummispartel, trækkes hen over stencilen, hvorved trykfarven presses gennem stencilen og ned på det underliggende trykmateriale. Herved opnåes gennemtrykket, som har givet navn til den serigrafiske trykmetodes princip, gennemtryksmetoden.

Ved indstilling af den serigrafiske trykmaskine er der mange parametre at tage hensyn til. Her kan nævnes:

  • raklens hårdhed, slibning, vinkel og pres,
  • vævets finhed, dvs. hvor mange tråde det er vævet med, og hvor hårdt det er opspændt,
  • afstanden fra stencilens trykside (underside) til trykemnet,
  • hvor hurtigt raklen bevæges hen over stencilen ved trykningen, og hvor hurtig trykfarven føres tilbage over stencilen ved den såkaldte tilbageskrabning, før man er klar til næste tryk.

Hertil kommer indstilling af trykfarvens konsistens (viskositet), som afhænger af flere parametre: Motivets finhed, trykmaterialets beskaffenhed, og hvad det er fremstillet af. Og for ikke at forglemme; trykfarven skal have den ønskede farvenuance.

Tørring

Efter trykning føres trykemnet gennem en tørreovn, som er indstillet til den rette temperatur og luftventilation, således at trykemnet opnår den korrekte tørring på den produktionsmæssigt korteste tid.

Færdiggørelse

Til sidst færdiggøres trykket, eventuelt blot i form af en renskæring og/eller udstansning, men der kan også foretages f.eks. lakering og/eller limning.

Rammevask

Rammen vaskes ren for rester af farve, filler og emulsion og genbruges til trykning af nye motiver.

3.2 Trykning med vandfortyndbar farve

Overgangen til anvendelse af vandfortyndbar farve hos Lunøe Serigrafi har givet forskellige problemer, idet farven skal håndteres helt anderledes end traditionel opløsningsmiddelbaseret farve.

Mange faktorer har indflydelse på trykresultatet, når man trykker med vandfortyndbar farve:

  1. Stencilen - herunder vævets finhed og materiale, samt emulsionens type, egnethed til farven, opløsningsevne af motivet og holdbarhed i forhold til oplagets størrelse.
  2. Trykning - herunder trykmaterialets struktur og egenskaber, trykfarves type og viskositet, anvendelighed i forhold til trykmaterialet, og hvor tykt et farvelag man ønsker, samt indstilling af trykmaskinen, trykhastighed, sliphøjde (afstand fra stencils underside til trykmaterialet), rakelpres, rakelvinkel m.v.
  3. Tørring - herunder luftfugtighed såvel i selve lokalet som i og omkring trykmaskine og i tørretunnel, mulighed for indstilling af varme, luftflow, båndhastighed i tørretunnel, efterhærdning af farven før viderebehandling.
  4. Færdiggørelse - i forhold til det færdige produkts anvendelse og funktion, herunder motivets holdbarhed.
  5. Rammevask - herunder hyppighed, midler, grundighed og mulighed for genbrug af rammen.

I det følgende beskrives de forskellige forhold, hvor det hos Lunøe Serigrafi har været nødvendigt at ændre fremgangsmåder for at kunne trykke med vandfortyndbar farve.

3.2.1 Fremstilling af stencil

Alle almindelige vævstyper kan anvendes til trykrammen. Lunøe Serigrafi bruger polyestervæv, uanset hvilken farvetype der anvendes. Trykrammer i profilaluminium leveres med den ønskede vævstype (og finhed) pålimet og med den nødvendige strækning af vævet.

Emulsion

Brug af vandfortyndbar farve kræver, at der anvendes en speciel emulsion til fremstilling af stencilen. Emulsionen, som er lysfølsom, skal i færdighærdet tilstand være resistent overfor vand.

Lunøe Serigrafi har haft mange vanskeligheder med at finde en egnet emulsion til den vandfortyndbare farve. Mere end 10 forskellige produkter blev afprøvet i starten. Emulsionerne faldt af vævet, eller de blev fugtige af vandet i farven, så trykmaterialet klæbede til undersiden af stencilen, som dermed blev ødelagt. Leverandørerne undrede sig over, at emulsionerne gav problemer, fordi flere af emulsionerne med succes kunne anvendes til vandfortyndbar tekstilfarve. Det lykkedes leverandøren CPS at fremstille en velegnet emulsion, som også havde den ønskede opløsningsevne af motiver, og senere har også andre leverandører videreudviklet deres produkter.

I Bilag 1 findes produktnavne på forskellige emulsioner.

Belysningstiden

Belysningstiden, dvs. den tid, som emulsionen skal belyses, før den hærder, er betydeligt kortere for den emulsion fra CPS, der i dag

anvendes hos Lunøe Serigrafi til vandfortyndbar farve, end for emulsioner til opløsningsmiddelbaseret farve. Det skyldes, at indholdet af de lysfølsomme diazo-forbindelser i emulsionen er højere.

Det betyder en elbesparelse: Til den vandfortyndbare farve kan man ved anvendelse af en metalhalogen kopilampe på 2000W nøjes med en belysningstid på ca. 30 sekunder. Ved brug af traditionel emulsion til opløsningsmiddelbaseret farve belyser man derimod i ca. 5½ minut eller anvender en kraftigere kopilampe på 5000 W eller derover for at opnå en tidsmæssig kortere belysning.

Når motivet skal fremkaldes anvendes ingen kemikalier, men udelukkende almindeligt postevand. Man kan eventuelt anvende en højtryksrenser til efterspuling af motivet for at få eventuelle rester af emulsionen helt ud af motivet. Et tryk på ca. 10-20 bar vil normalt være tilstrækkeligt. Vandet ledes typisk ubehandlet til kloak.

Filler

Lunøe Serigrafi har testet forskellige midler til retouchering, men det er endnu ikke lykkedes at finde en velegnet filler til den vandfortyndbare farve. Indtil videre anvender Lunøe Serigrafi derfor emulsionen til retouchering, hvilket bevirker, at stencilen må belyses endnu en gang, for at det nye lag emulsion hærdes.

3.2.2 Trykning

Farveserier

Der er efterhånden flere forskellige farveserier inden for vandfortyndbare farver på markedet. På trods af den af og til anvendte betegnelse "vandbaserede farver" er vand ikke det eneste "opløsningsmiddel" i farveserierne; de indeholder også større eller mindre mængder af organiske opløsningsmidler. I kapitel 4 findes en detaljeret beskrivelse af farvernes sammensætning.

Lunøe Serigrafi anvender fortrinsvis farveserien Aqua-Jet FGLO fra den tyske farvefabrik Pröll. Denne farve har den højest opnåelige lysægthed på uldskalaen, og da Lunøe Serigrafi's produktion i stor udstrækning er kunsttryk, er anvendelse af farver med høj lysægthed et krav fra kunstnerne.

Vandfortyndbar farve har generelt samme vedhæftning og holdbarhed som opløsningsmiddelbaseret farve. Den hastighed, man kan trykke ved, svarer hos Lunøe Serigrafi til trykhastigheden med traditionel farve.

Lunøe Serigrafi vurderer, at vandfortyndbar farve giver en bedre kvalitet af trykket. Farven koster stort set det samme som traditionel farve.

Materialer

En løbende udvikling af vandfortyndbar farve betyder, at antallet af anvendelige trykmaterialer er stigende. Blandt andet kan farven anvendes på forskellige plasttyper som PVC, PP og PE med godt resultat.

Farven stiller større krav til papir/karton end de traditionelle farver. "Almindeligt" papir (cellulosepapir), der som bekendt er fremstillet af træ, vil, når det betrykkes med en vandholdig farve, begynde at "arbejde". Det kan modvirkes ved at anvende papirtyper med en større stabilitet, som opnås ved f.eks. bestrygning af papirets overflade, højere gramvægt og selvfølgelig bedre kvalitet af fibrene i papiret. Ved kritisk valg og afprøvning (prøvetrykning) kan man finde frem til egnede papirtyper. I hvert fald én finsk og én tysk papirfabrik fremstiller papir specielt til brug ved trykning med vandfortyndbar farve.

Nye farvetyper er under udvikling hos Pröll, og disse farvetyper skulle, ifølge farveleverandøren selv, dels være endnu mindre miljøbelastende og samtidig kunne anvendes på endnu flere forskellige materialer.

Håndtering

Som tidligere nævnt skal den vandfortyndbare farve håndteres anderledes end traditionel farve. Generelt skal man i højere grad følge brugsanvisningen fra farvefabrikken. For eksempel skal den vandfortyndbare farve fortyndes mindre end den traditionelle farve. Normalt tilsættes max. 5% vand. Hvis farven fortyndes for meget, vil der opstå synlig vævsstruktur i trykket, hvilket man dog kan rette op ved at tilsætte ny ufortyndet farve, så farven får den rette viskositet igen.

Antiskumningsmiddel

Den vandfortyndbare farve skal tilsættes et antiskumningsmiddel for at undgå, at farven skummer under trykningen. Der tilsættes 0,5-1% af farvemængden, og det tilrådes, at man afvejer mængden af antiskummer. Antiskummeren nedbrydes efter ca. 3 dage, så man skal derfor ikke blande for stor mængde farve, men hellere tilsætte antiskummeren ad flere gange. Hvis man undlader antiskummeren, vil det tydeligt kunne ses i trykket. Man får det, som kaldes "appelsinhud", dvs. en masse små hvide nistre i farveoverfladen.

Tværbinder

Ved trykning på materialer som kræver en større farvevedhæftning, kan man yderligere tilsætte en tværbinder (vernetzer). Dette middel danner tværbindinger i bindemidlet, således at vedhæftningen til trykemnet forbedres væsentligt. Der tilsættes ca. 3% til farven, og ved tilsætningen nedsættes farvens holdbarhed til ca. 48 timer. I uåbnet emballage og korrekt opbevaring kan farven dog have en holdbarhed på 3-5 år.

Når den vandfortyndbare farve er tilsat antiskummer og eventuelt vernetzer, og viskositeten er den ønskede ved tilsætning af mere farve eller fortynding med vand, er farven klar til trykbrug. Stencilen fugtes let med vand og tørres over med en klud, inden farven hældes op, og trykningen begynder.

Den vandfortyndbare farve har en væsentlig højere viskositet, dvs. er mere tyktflydende, end traditionelle farver. Dette har vist sig at være en fordel, fordi det er med til at give et mere præcist/skarpt tryk. Farven flyder ikke gennem vævet, som den traditionelle farve kan have tildens til. I det øjeblik, man skal trykke, har farven den rette trykviskositet og lader sig presse gennem vævet ned på trykemnet. Så snart farven er i "ro", stiger viskositeten igen, hurtigere end en traditionel farve. Dette er årsag til, at man nemmere undgår punktbredning, som er fagudtrykket for, at det trykte punkt bliver større end det oprindelige punkt - motivet "flyder ud". Vandet i den vandfortyndbare farve giver farven en højere overfladespænding, som medvirker til, at farven ikke flyder ud ved trykningen. Derfor holder den enkelte "farveklat" formen, som dermed kommer til at stå skarpere end den traditionelle farve.

Den vandfortyndbare farve har en særdeles god evne til at holde vævet åbent i motivet, hvilket betyder mindre udtørring og dermed færre afvaskninger, så der spares tid under trykningen. Ved trykning med traditionel farve kan til afvaskningerne anvendes et kemikalie, kaldet vævs-åbner. Hvis Lunøe Serigrafi har brug for at foretage udvaskninger under trykningen anvendes blot vand med håndopvaskemiddel.

Trykfarven må naturligvis ikke tørre i rammen, inden farven overføres til papiret. Ved at lægge et tykt lag farve på stencilen ved tilbageskrabningen kan man modvirke udtørring i motivet. Den høje viskositet i den vandfortyndbare farve betyder, at farvelaget ("overlæget") kan være tykkere end med traditionel farve. Den vandfortyndbare farves store "selvopløselighed", dvs. den evne at ny tilført farve blander sig med "gammel" farve, der er ved tørre ind, er også med til at hindre udtørringen. Derved kan de mange stop i produktionen for ud- og afvaskninger, som er nødvendig ved tryk med traditionel farve, helt eller delvist undgåes. Det er derfor væsentlig mere problemløst at trykke med lille skrift/ fint motiv.

Forskellige maskintyper giver forskellig mulighed for overlægets/farvelagets tykkelse ved tilbageskrabning af farven. Hos Lunøe Serigrafi kan man kun indstille maskinen med et forholdsvis lille farvelag ved tilbageskrabningen. Da den relative luftfugtighed i trykkeriet er høj, opstår der dog ingen problemer med det tyndere farvelag.

3.2.3 Tørring

Luftfugtighed

Såvel under som efter trykning spiller luftfugtigheden en meget vigtig rolle, fordi den påvirker både trykfarve og papir.

Dette er ikke mindst vigtigt ved brug af vandfortyndbar farve pga. farvens vandindhold. Der er forskellige krav til luftfugtigheden i og omkring farven, og en god styring af befugtning/affugtning er derfor afgørende for, om der kan opnås tilfredsstillende kvalitet med den vandfortyndbare farve.

Produktionslokalet skal have en relativ luftfugtighed på ca. 50-60%. Det er et generelt krav i trykkerier af hensyn til papiret, som har en relativ fugtighed på ca. 50% og ikke må tørre ud, da det så bliver vanskeligt at styre i trykprocessen.

Vandfortyndbar farve kræver højere luftfugtighed end traditionel farve. De ideelle forhold er en relativ luftfugtighed på 50-60% i tryklokalet og en relativ luftfugtighed på ca. 80% i selve trykmaskinen.

Ved denne høje luftfugtighed vil farven afgive så små mængder vand under trykningen, at det reelt ikke har nogen indflydelse på viskositeten og dermed farvens trykbarhed og udtørring i motivet.

I Lunøe Serigrafi's tryklokale haves en luftfugtighed på ca. 80%, hvilket bl.a. skyldes, at virksomheden har til huse i et gammelt byggeri.

Efter trykning skal trykkes tørres. Ved brug af traditionel farve skal man i tørreprocessen fjerne opløsningsmidler, mens det ved brug af vandfortyndbar farve primært er vand, der skal fjernes.

Tørringen sker hos Lunøe Serigrafi i en konventionel tørretunnel, som består af 2 sektioner. Første sektion kan indstilles til luftcirkulation samt til regulerbar varm luft fra ca. 30-l50?C, mens anden sektion kun har luftcirkulation.

Da Lunøe Serigrafi startede med trykning med vandfortyndbar farve, blev tørretunnellens 1. sektion indstillet på luftcirkulation med ca. 50?C og 2. sektion på luftcirkulation. Det viste sig snart, at det var helt unødvendig at tænde for varmen på 1. sektion. Ved de videre forsøg med tørringsprocessen kunne man ved trykning på papir og karton nøjes med at anvende sektion 2, mens det ved trykning på vinyl og PVC-materialer viste sig nødvendigt at anvende 1. sektion også, dog uden varme.

Den vandfortyndbare farve har således givet en besparelse i elforbruget hos Lunøe Serigrafi, fordi brugen af varme meget ofte kan undlades, og i visse tilfælde kan også 1. luftsektion undværes.

Den altafgørende parameter ved tørring er luftens relative fugtighed, som er afhængig af temperaturen, samt ventilationen. Som et eksempel kan nævnes, at et A4 ark (21x29,7 cm), betrykt 100% med farve, ved ophold i en tørrekanal med en relativ luftfugtighed på 10-15% ville tørre på 3-5 sekunder /6/.

3.2.4 Færdiggørelse

Efter trykning og tørring foretage en færdiggørelse, som afhænger af, hvad det færdige produkt skal anvendes til.

Hvis det f.eks. er en reklame, der skal holde i flere år, eller hvis tryksagen skal udsættes for et stort mekanisk slid, f.eks. busstreamers der skal tåle mange afvaskninger med rensemiddel og børster i vaskehal, kan farven beskyttes med en lak.

Den farve, som Lunøe Serigrafi anvender, er meget holdbar og slidstærk, og det er sjældent nødvendigt at lakere tryksagerne.

3.2.5 Rammevask

Efter endt trykning skrabes den overskydende farve bort fra stencilen og genbruges. Hertil kan man anvende en blød plastskrabe. Lunøe Serigrafi anvender pap, f.eks. en rest fra tidligere tryk opskåret i mindre stykker.

Farvefjernelse

Derpå forstøves et vandlag ud over stencilen med en almindelig vandforstøver (blomstersprøjte). Vandet er tilsat en smule håndopvaskemiddel. Hos Lunøe Serigrafi vaskes stencilen af med en klud af tekstil eller papir, mens man i større produktioner sandsynligvis ville skylle resterne af med vand.

Emulsionsfjernelse

Herefter fjernes emulsionen, som sidder på/i vævet. Som ved traditionel farve anvendes en perjodat/perjodsyre-baseret stencilfjerner. Den blandes med vand, fordeles med vandforstøver på begge sider af vævet og gnides ind i emulsionen med en børste. Emulsionfjerneren skal stå og "trække" i ca. 5 minutter, alt efter hvor tykt emulsionslaget er. Emulsionfjerneren må ikke tørre ind i vævet, da emulsionen så vil forstene i vævet og kan være meget vanskelig at rense ud igen, og vævet må eventuelt kasseres.

Efter endt "trækketid" skylles den nu opløste emulsion og emulsionsfjerner af med en håndbruser og almindeligt vand. Vævet efterspules med højtryksrenser med et tryk på ca. 110 bar. Efter grundig spuling skulle vævet gerne være rent og klar til at blive anvendt igen.

Hvis der stadig er rester at farve, som ikke er renset helt ud ved den tidligere rengøring af vævet, fjernes de ved påføring af ufortyndet håndopvaskemiddel på vævet. Det "trækker" i ca. 10 minutter, hvorefter vævet spules rent med en højtryksrenser med vand.

Skyggefjernelse

Efter gentagne brug af vævet kan der forekomme såkaldte "skyggebilleder" i vævet. Disse skygger må fjernes inden ny stencilfremstilling, da man ellers vil kunne se dem - som skygger - i det nye trykte motiv.

Hvis skyggerne er rester af emulsion, som er mere eller mindre forstenet i vævet, fjernes de med en alkalisk/opløsningsmiddelbaseret skyggefjerner af samme type som til traditionel farve. Skyggefjerneren påføres manuelt med en hulrakel på begge sider af vævet. Efter en virketid på 10-30 minutter skylles skyggefjerneren af med håndbruser, hvorefter vævet gen-nemspules med højtryksrenser.

Hvis vævet efter rensningen ikke er fuldstændig rent som nyt væv, kan afrensningen gentages. Afrensningsmetoden slider på vævet, og når det har været renset flere gange på denne måde, kan det blive mørt eller "træt" og pludselig "springe"/revne.

Til sidst påføres det rene, men våde væv et afspændingsmiddel (vævs-affedter), som fordeles og gnides ind i vævet med en børste. Afspændingsmidlet skal stå og virke i ca. 5 minutter, hvorefter vævet skyldes rent med vand og sættes til tørre. Afspændingsmidlet bevirker, at ny emulsion lægger sig i et ensartet, jævnt lag på vævet, når man oprakler rammen for at anvende den til et nyt tryk.

3.4 Anbefalinger til hovedprojekt

Der anvendes som ved traditionel rammevask en del vand til afvaskningen af rammer. Muligheden for at reducere vandforbruget til 10-20 % af det normale ved hjælp af en ny kombination af trykluft og vand er derfor interessant at undersøge nærmere i et eventuelt hovedprojekt.

Desuden vil det være relevant at trykke med den vandfortyndbare farve på forskellige materialer ved bedre muligheder for styring af- og befugtningsforholdene.

4. Kemikalier

4.1 Typer og sammensætning af kemikalier
4.1.1 Stencilfremstilling
4.1.2 Trykning
4.1.3 Rammevask
4.2 Farlighedsvurdering af kemikalier
4.2.1 Farlighedsvurderingsstrategi
4.2.2 Farlighedsvurdering af formkemikalier
4.2.3 Farlighedsvurdering af farve
4.2.4 Farlighedsvurdering af rammevaskkemikalier
4.3 Spildevandsvurdering
4.3.1 Karakterisering af spildevand
4.3.2 Mulige vandbehandlingsteknikker
4.4 Forskelle hvad angår kemikalieforbrug og emissioner

 Ved tryk med vandfortyndbar serigrafisk farve anvendes en række kemikalier. Nedenstående er kort gennemgået hvilke typer af kemikalier, der anvendes ved de forskellige procestrin ved en serigrafisk produktion. Kemikaliernes typiske sammensætning er beskrevet, og kendte indholdsstoffer er farlighedsvurderet mht. vandmiljø og sundhed. Endvidere er det vurderet i hvilket omfang, kemikalierne vil kunne ende i spildevand og mulige vandbehandlingsteknikker er kort angivet. Til sidst er der udført en samlet vurdering, hvor umiddelbart identificerede forskelle på kemikalieanvendelse ved opløsningsmiddelbaseret serigrafisk tryk over for vandbaseret tryk er inddraget, og der gives anbefalinger for det videre arbejde i et eventuelt hovedprojekt.

4.1 Typer og sammensætning af kemikalier

Hovedprocesser

De hovedprocesser, der indgår ved serigrafisk tryk, omfatter serigrafisk prepress, trykning, færdiggørelse og rammevask. Serigrafisk prepress omfatter alle delprocesser før trykning, men her medtages kun selve fremstillingen af stencillen (formfremstilling), idet udførsel af reproarbejde og andre øvrige delprocesser ikke afhænger af, om man trykker med traditionel eller vandbaseret farve. Færdiggørelse er ligeledes i al væsentlighed uafhængig af valg af trykfarvesystem og behandles derfor ikke her. De processer, der medtages, er derfor stencilfremstilling, trykning og rammevask.

4.1.1 Stencilfremstilling

Fremstilling af den serigrafiske trykform, stencillen, sker kort fortalt ved først at oprakle den rene serigrafiske ramme (dvs. vævet) med fotoemulsion, belyse (overføre motiv) og efterfølgende udvaske ikke hærdet emulsion med vand og efter tørring påføre filler. Hele procesforløbet er detaljeret beskrevet i kapitel 3 samt /2/ og /3/.

Fotoemulsioner

Fotoemulsioner forefindes i dag som "rene" diazobaserede eller "rene" fotopolymerbaserede typer samt såkaldte hybridtyper, der er en blanding af de to førstnævnte /2/.

Hybridtypen

Hybridtypen er i dag den mest anvendte og til tryk med vandfortyndbar farve anvendes typisk en hybridtype med et højere indhold af diazo end typer anvendt til traditionel tryk (opløsningsmiddelbaseret). Den typiske sammensætning af denne hybrid type fremgår af tabel 4.1.

Tabel 4.1 Typisk sammensætning af hybrid-emulsion til vandfortyndbar farve /2,7,8/

% indhold (w/w) Funktionsgruppe Stofgrupper

60-65

Fortyndingsmiddel Vand

30-40

Bindemidler Polyvinylalkohol
Polyvinylacetat
Acrylater

0,1-1

Fotosensibilisatorer
Fotoinitiator
Diazoforbindelser
Peroxider

0-5

Additiver Blødgører (phthalater)
Konserveringsmiddel
Farve (pigmenter)
Fyldmiddel (kiseldioxid)
Emulgatorer (detergenter)

Som det fremgår af tabel 4.1, er hovedbestandelen (60-65%) i fotoemulsionen vand. Bindemidlerne udgør typisk 30-40% og dermed den væsentligste del af tørstoffet. De altdominerende bindemidler er polyvinyl-alkohol (PVA), polyvinylacetat (PVAc) og/eller acrylater (oligomerer og monomerer, f.eks. tripropylenglycol-diacrylat). Fotosensibilisatoren (f.eks. diazo-diphenylamine-formaldehyd-kondensat) udgør en betydelig mindre del (0,1-1%) og foreligger i mange tilfælde separat som pulver eller opløst i fosforsyre. Sensibilisatoren tilsættes i disse tilfælde umiddelbart før brug af fotoemulsionen. Polymerisering af evt. tilstedeværende acrylater foregår ved hjælp af en fotoinitiator. Her kan der f.eks. være tale om et peroxid (benzoylperoxid). Af additiver, der i alt udgør 0-5%, kan indgå blødgører (typisk dibutylphthalat), konserveringsmidler (typisk isothiazolinoner), farve (pigmenter), fyldmiddel (siliciumdioxid) og emulgatorer (detergenter).

Filler

Fotoemulsionen anvendes endvidere endnu i vidt omfang som filler, hvilket kræver ekstra belysning efter påførelse. Egentlige fillere, som ikke kræver belysning findes, men fungerer ifølge undersøgelse hos Lunøe Serigrafi dårligt (se kapitel 3). Nye typer er under udvikling. Typisk sammensætning af en eksisterende fillertype til vandfortyndbar farve fremgår af tabel 4.2.

Tabel 4.2 Typisk sammensætning af filler til vandfortyndbar farve /1,3,4/

% indhold (w/w) Funktions-
gruppe
Stofgrupper

75-85

Fortyndingsmiddel Vand

20-25

Bindemidler Polyvinylalkohol
Polyvinylacetat

0-5

Additiver Syrer (salpetersyre)
Farve (pigment)
Konserveringsmidler

Udover typen beskrevet i tabel 4.2 findes en type baseret på acrylatpolymer i glycoletheracetat ("Serifil WR Red" fra Sericol). Celluloselak blev tidligere anvendt som filler.

4.1.2 Trykning

I trykprocessen, som er udførligt beskrevet i kapitel 3, anvendes udover selve trykfarven i mange tilfælde en vævsåbner for at undgå, at farven tørrer ind og hermed lukker/blokerer de åbne vævspartier. Hos Lunøe Serigrafi forhindres indtørring under trykningen ved at lægge et forholdsvist tykt farvelag på rammen og ved behov sprøjte lidt vand på farvelaget med en vandforstøver.

Vandfortyndbare farver

Af vandfortyndbare serigrafiske farver findes tre hovedtyper:

Fordampningstørrende til tryk på papir, fordampningstørrende til tryk på plast (og papir) samt UV-farver. De vandfortyndbare UV-farver behandles ikke yderligere her, da projektet er afgrænset til at omhandle fordampningstørrende (indsugningstørrende) vandfortyndbare farver.

Fordampningstørrende farver

Hovedsammensætningen af de to typer fordampningstørrende vandfortyndbare farver (papir eller plast/papir) er meget ens. Rent teknisk vil en farve til papir af trykkvalitetsmæssige årsager typisk kun kunne anvendes til tryk på papir, mens en farve beregnet til plast normalt både kan anvendes til tryk på plast og papir. Forskellen i sammensætningen af de to typer skal især findes i typen af bindemiddel, da der i plastfarver anvendes højmolekylære polymerer, mens der i papirfarver indgår typer, der er lavmolekylære /4, 10/. Yderligere forskelle angår tilstedeværende additiver, og her tænkes primært på fikseringsmidler/tværbindere (vernetzer, cross-binder), der først og fremmest anvendes i plastfarver /2,4/ samt art og mængde af filmdannere. Fikseringsmidler anvendes for at få farven til at fiksere (binde) bedre til trykemnet, hvilket kan være et problem ved tryk på plast. De findes derfor typisk i plastfarver og/eller tilsættes separat, lige inden der skal trykkes med farven. Filmdannere er langsomt fordampende opløsningsmidler (f.eks. propylenglycolethere) /4/, som har stor betydning for opnåelse af en kompakt, lukket og godt hæftende farvefilm /10/, hvis dannelse er specielt afgørende ved tryk på plast (ikke sugende trykmateriale).

Hovedsammensætningen af farver til papir og til plast fremgår af tabel 4.3.

Tabel 4.3 Typisk sammensætning af vandfortyndbare farver til papir og plast /2, 4, 9, 10/

Indhold

% (w/w)

Funktionsgruppe Stofgrupper

5-35

Pigmenter Organiske pigmenter
Uorganiske pigmenter

20-40

Bindemidler Carboxylholdige harpikser
Acrylat-emulsioner

35-65

Fortyndingsmiddel Vand

?2-20

Opløsningsmiddel Ketoner/estere/glycolethere

ca. 1

pH-regulatorer Aminer

2-6

Additiver Voks
Blødgørere (phthalater m.fl.)
Antiskummidler (silikone m.fl.)
Dispergeringsmidler
Biocider (bakterio-og fungicider)
Fikseringsmidler (tværdindere)

Farvestoffet i de vandfortyndbare farver består af pigmenter og udgør mellem 5% og 35%. De organiske pigmenter udgør typisk 5-10%, mens de uorganiske pigmenter (herunder fyldstoffer) kan udgøre op til 35%. De hyppigst anvendte gule pigmenter er azopigmenter/arylamider (Pigment Gul 98, 97, 17 og 83), mens røde pigmenter er domineret af naphtholer (Pigment Rød 119 og 146) og quinacridoner (Pigment Rød 122). Som blåt pigment anvendes næsten udelukkende phthalocyaniner (Pigment Blå 15), hvilket også er gældende for grønne pigmenter (Pigment Grøn 7). Anvendelsen af dioxaziner, som f.eks. violet pigment (Pigment Violet 23), er udbredt. Som hvidt og sort pigment anvendes næsten udelukkende henholdsvis titandioxid (Pigment Hvid 6) og Carbon Black (Pigment Sort 7). Af fyldstoffer anvendes bl.a. bariumsulfat (Pigment Hvid 21) og kaolin (Pigment Hvid 19).

Bindemidlerne udgør typisk 20-40% og består af hovedgrupperne harpikser (resiner) og semiemulsioner. Som harpikser anvendes typisk carboxylerede maleinsyre- og polyesterharpikser, mens semiemulsionerne består af polyacrylater kombineret med acrylat-monomerer.

Som hoved"opløsningsmiddel" (fortyndingsmiddel) indgår vand i en andel på 35-65%.

Organiske opløsningsmidler udgør fra mindre end 2% op til 20% og er domineret af glycolethere (f.eks. ethylenglycolmonopropylether), alkoholer (f.eks. propanol) og ketoner (N-methyl-2-pyrrolidon). Opløsningsmidlernes funktion i trykfarven er bl.a. at styre fordamningsforløbet under tørring af trykfarven.

pH-regulatoren, der typisk udgør omkring 1% af trykfarven, består af aminer (ammoniak og ethanolaminer). Den er tilstede i farven for at holde bindemiddelemulsionen stabil, indtil farven er påført trykemnet, hvorefter pH-regulatoren fordamper under tørreprocessen.

De væsentligste additiver omfatter voks, blødgørere, antiskummidler, biocider (konserveringsmidler), dispergeringsmidler og fikseringsmidler og udgør 2-6% af trykfarven. Voks (f.eks. polyethylenvoks), der er et gnidefasthedshjælpemiddel, anvendes i mængder på 1-4% af trykfarven. For at gøre farvetrykket (filmen) mere flexibelt anvendes blødgørere. Det drejer sig typisk om dibutylphthalat, fosfater eller citrater. Antiskummidler, i form af silikone-, mineralolie- eller blokpolymerbaserede typer, indgår i mængder på 0,5-1% af trykfarven, men tilsættes også trykfarven som separat additiv umiddelbart før trykning. Fikseringsmidler tilsættes ligeledes typisk farven umiddelbart før trykning og udgør typisk omkring 2%. Det drejer sig her om aziridiner, titan- og zirkoniumforbindelser m.fl., som tilsættes for at opnå bedre vedhæftning til trykunderlaget (danner tværbindinger i bindemidlet). Dispergeringsmidler indgår typisk i mængder på 0,2-0,5% af trykfarven og tilsættes for at holde pigmenterne dispergeret (emulgeret) i trykfarven. Det vurderes, at de dominerende typer omfatter an- og nonioniske tensider, mens kationiske og amfotære tensider kun anvendes i mindre omfang. Hvilke konkrete tensider, det drejer sig om, afhænger af de tilstedeværende pigmenter. For at undgå mikrobiel vækst i trykfarven - og hermed forringet holdbarhed - tilsættes i mange tilfælde konserveringsmidler. Det drejer sig især om biocider af typen isothiazolinoner og Bronopol, der typisk udgør 0-0,5% af trykfarven.

Af yderligere additiver skal nævnes, at siliciumdioxid anvendes som forkortningsmiddel (sænkning af elasticitet), og at der kan forekomme befugtere (til befugtning af underlag), bl.a. acetylenbaserede typer.

Bortset fra, at vandfortyndbare serigrafiske lakker ikke indeholder pigmenter og de additiver, der knytter sig hertil, ligner de trykfarverne i sammensætning.

En mere detaljeret beskrivelse af vandfortyndbar trykfarves sammensætning og især de enkelte trykfarvekomponenters identitet og funktion kan findes i /4, 9/ (for flexo/dybtryk) og /11, 12/ (generelt og mindre detaljeret).

4.1.3 Rammevask

Forhold omkring rammevask - her tænkes på kemikalieanvendelse, procedurer m.v. - findes detaljeret beskrevet i /3/, så her vil kun blive fokuseret på de forhold, der er specielle, når en ramme skal vaskes efter tryk med vandfortyndbar farve.

Til at fjerne den farverest, der sidder på rammen efter at det meste er skrabet af med henblik på genbrug, kan der i de fleste tilfælde anvendes rent postevand eller postevand tilsat lidt håndopvaskemiddel.

Håndopvaskemidler

Ifølge en undersøgelse fra Forbrugerstyrelsen /13/ indeholder håndopvaskemidler 10-43% tørstof, mens resten er vand samt evt. ethanol (typisk mindre end 5%). Tørstoffet består for hovedpartens vedkommende af tensider, hvor anioniske- (alkylethersulfater og LAS) og nonioniske (alkoholethoxylater) tensider er de dominerende. Hertil kommer små mængder additiver; typisk konserveringsmidler, farvestoffer og parfume.

Farvefjernere

Egentlige farvefjernere til vandfortyndbar farve eksisterer, men er unødvendige, hvis farven ikke er tørret ind. De består typisk af vand, opløsningsmidler (glycolethere og evt. aromater), tensider (an- og nonioniske) samt diverse additiver. Sammensætning og anvendelse m.m. er detaljeret beskrevet i /3/.

Stencilfjerner

Efter farvefjernelsen kommer turen til stencillen. Her anvendes samme stencilfjerner som efter tryk med opløsningsmiddelbaserede farver, nemlig en vandig opløsning af perjodater/perjodsyre. Stencilfjernere er udførligt beskrevet i /3/.

Skyggefjernere

Hvis der efter farve- og stencilfjernelse stadig er urenheder til stede i vævet, de såkaldte skygger, f.eks. i form af farverester og/eller emulsionsrester, kan der for at få vævet helt rent anvendes skyggefjernere. Disse er identiske med typer anvendt efter brug af opløsningsmiddelbaseret farve. Der er her tale om tre hovedtyper; en alkalibaseret (type A), en hypokloritbaseret og en opløsningsmiddelbaseret (type B). Førstnævnte består typisk af en kraftig opløsning af natriumhydroxid (> 20%) i vand. Den hypokloritbaserede indeholder natriumhypoklorit (< 5% i vand), og den opløsningmiddelbaserede er typisk en kraftig vandemulgerbar farvefjerner type, der bl.a. kan indeholde aromatiske kulbrinter. Alle tre indeholder typisk fortykkelsesmidler, emulgatorer m.m. Deres sammensætning, brug og funktion er detaljeret beskrevet i /3/. Til fjernelse af farverester kan, som beskrevet i kapitel 3, endvidere anvendes håndopvaskemiddel, hvis sammensætning er beskrevet ovenfor under farvefjernere.

Vævsaffedtere

Til affedtning (afspænding) af vævet bruges samme vævsaffedtere som efter brug af opløsningsmiddelbaseret farve. Der er her tale om vandige tensidbaserede produkter, der minder meget om håndopvaskemidler i sammensætning. Sidstnævnte kan da også anvendes i stedet for. Vævsaffedteres sammensætning m.m. er beskrevet i /3/.

4.2 Farlighedsvurdering af kemikalier

De i afsnit 4.1 beskrevne kemikalietyper er nedenstående vurderet med hensyn til farlighed for vandmiljø og sundhed, samt i hvilket omfang de kan ende i spildevand. Først beskrives dog den metode, der er anvendt ved farlighedsvurderingerne.

4.2.1 Farlighedsvurderingsstrategi

Hvis de anvendte kemikalier ved serigrafisk produktion med vandfortyndbar trykfarve ender i kloaksystemet, kan de, hvis de ikke nedbrydes fuldstændigt i det modtagende renseanlæg, ende i "naturen" (f.eks. vandløb eller landbrugsjord ved udbringning af slam). Hvis stofferne er giftige, kan det medføre uønskede effekter her. Ligeledes vil stoffer, der udgør en sundhedsfare, kunne give effekter (f.eks. allergi og kræft), hvis mennesker udsættes for dem i f.eks. arbejdsmiljøet eller via fødevarer.

For at kunne karakterisere de enkelte kemikalietypers typiske indholdsstoffer, med hensyn til deres iboende farlighed over for vandlevende organismer og hvad angår sundhed, er der anvendt to screeningsværktøjer/scoringsmodeller.

"ABC"-system

Til karakterisering af miljøfarlighed af stoffer, der afledes til offentlig kloak, er anvendt det såkaldte "ABC"-system. Dette system grupperer stofferne i følgende:

A : Stoffer der er uønskede i kloaksystemet (ikke let nedbrydelige stoffer, der samtidig er meget giftige og/eller bioakkumulerbare samt stoffer, der kan medføre uhelbredelige skadevirkninger på mennesker).

B: Stoffer for hvilke det anbefales, at der opstilles udlederkravværdier (ikke let nedbrydelige stoffer der er giftige eller skadelige for vandmiljøet).

C: Stoffer for hvilke der normalt ikke opstilles udlederkravværdier (let nedbrydelige stoffer samt stoffer der ikke er let nedbrydelige, men samtidig "ugiftige" (EC50>100 mg/l) og ikke bioakkumulerbare).

ABC-systemet er bl.a. beskrevet i Miljøstyrelsens Spildevandsvejledning /14, 15/.

UPH-system

Til at karakterisere de aktuelle stoffer med hensyn til iboende sundhedsfarlighed er det såkaldte UPH-system anvendt. Her opdeles stofferne i Uacceptable (U), Problematiske (P) og Håndterbare (H) på baggrund af kriterierne for EU-klassifikation mht. sundhedsfare.

U: Stoffer der meget giftige (Tx) mht. akut toksicitet og organtoksicitet; stoffer der er giftige (T) mht. genotoksicitet (Mut1), kræftfremkaldende effekt, reproduktionstoksisk effekt og nerveskadende effekt, samt stoffer der er sundhedsskadelige (Xn) mht. allergi og nerveskadende effekt.

P: Stoffer der er ætsende (C) og stoffer der er giftige (T) mht. akut toksicitet, organtoksicitet, genotoksicitet (Mut2), samt stoffer der er sundhedsskadelige (Xn) mht. allergi, kræftfremkaldende effekt og reproduktionstoksisk effekt. Hertil stoffer der ophobes til betænkelige niveauer i kroppen (nerveskadende effekt).

H: Stoffer der er sundhedsskadelige (Xn) mht. akut toksicitet, organtoksicitet og genotoksicitet, samt lokalirriterende (Xi) stoffer og stoffer for hvilke der trods gennemprøvning ikke er påvist sundhedsskadelige effekter.

UPH-systemet findes beskrevet i /16/ og /3/, hvor ABC-systemet ligeledes er beskrevet.

De anførte scorer i afsnit 4.2.2. og 4.2.3 samt de udførte vurderinger samme sted er primært baseret på afsluttede projekter /2, 3/ eller igangværende projekter /4,17/, hvor VKI i samarbejde med DTC og dk-TEKNIK har udført/udfører et stort antal stofvurderinger.

Scorer angivet med små bogstaver (a,b,c/u,p,h) indikerer, at scoren er baseret på et spinkelt datagrundlag, men at det ud fra analogislutninger/ekspertvurderinger m.m. vurderes mest sandsynligt, at stoffet ville skulle tildeles den angivne score, hvis tilstrækkeligt datagrundlag forelå.

4.2.2 Farlighedsvurdering af formkemikalier

Fotoemulsion

I tabel 4.4 er vist farlighedsscorerne for de typiske indholdsstoffer i fotoemulsionen beskrevet i afsnit 4.1.1.

Tabel 4.4

Farlighedsscorer af eksempler på mulige stoffer/stofgrupper i hybridemulsion til vandfortyndbar farve

% indhold (w/w) Stofgrupper/stof ABC-scorer UPH-scorer

60-65

Vand C H

30-40

Polyvinylalkohol c h
  Polyvinylacetat c H
  Acrylater C* U/P*

0,1-1

Diazo- sensibilisator ? ?
  Fotoinitiator: Benzoylperoxid C ?

0-5

Blødgører: Dibutylphthalat C 0
  Konserveringsmiddel: Isothiazolinon a ?
  Farve (pigment) a/b* u/p/h*
  Fyldmiddel: Kiseldioxid C H
  Emulgator: Nonylphenolethoxylat A P

* Typisk(e) score(r) for stoffer i denne gruppe

? Ikke tildelt score

0 Ikke scoret p.g.a. datamangel

Polyvinylalkohol og polyvinylacetat er ikke let nedbrydelige, men vurderes til at være relativt harmløse i vandmiljøet, fordi det her drejer sig om ikke biotilgængelige ("ugiftige") polymerer, hvis umiddelbare mulige nedbrydningsprodukter ikke giver grund til bekymring.

Mange acrylater (f.eks. acrylsyre og 2-ethylhexylacrylat) scores C, fordi de er let nedbrydelige, selvom nogle er meget giftige (f.eks. acrylsyre). De er dog meget reaktive og hermed irritative/sensibiliserende overfor mennesker og tildeles derfor P (f.eks. acrylsyre) eller U (f.eks. ethyla-crylat).

Diazosensibilisatorer og fotoinitiatorer er ikke vurderet, blandt andet på grund af manglende viden om aktuelle typer samt datamangel på kendte. Dog skal det bemærkes, at fotoinitiatoren benzoylperoxid er let nedbrydelig (scoret C). Hertil kommer, at diazosensibilisatoren p-diazophenylamin-sulfat-formaldehyd-kondensat (polymer) indeholder biphenyl-grupper, der ved nedbrydning (f.eks. under iltfattige forhold i slam) muligvis kan omdannes til benzidin (eller substitueret benzidin), som er et meget giftigt ikke let nedbrydeligt stof, der er kræftfremkaldende (scores A og U).

Blødgøreren dibutylphthalat, som formodentlig stadig anvendes i betydende omfang, er tildelt scoren C, fordi stoffet er let nedbrydeligt. Det er ikke tildelt sundhedsscore pga. datamangel, men er mistænkt for at kunne udvise østrogenlignende effekter. Det skal dog bemærkes, at der eksisterer alternativer (bl.a. phenylfosfater, som ikke er vurderet her), og at ikke alle fotoemulsioner indeholder blødgører.

Som konserveringsmiddel anvendes typisk isothiazolinoner, der i sagens natur er giftige/meget giftige (biocid funktion) og antagelig ikke let nedbrydelige. De er derfor tildelt scoren a. De typer af pigmenter, der typisk er tilstede for at farve emulsionen, kendes ikke, men forekommer givetvis i meget lave koncentrationer under 0,1%. De er formodentlig dækket ind af typerne beskrevet under trykfarver i afsnit 4.2.3.

Det typiske fyldmiddel kiseldioxid er at betragte som uproblematisk i nærværende sammenhæng (tildelt scorerne C og H).

Som emulgator anvendes sandsynligvis stadig nonylphenolethoxylat i et vist omfang. Stoffet nedbrydes til nonylphenol, der er meget giftigt, bioakkumulerbart og ikke let nedbrydelig, og er derfor scoret A. Hvad angår sundhed er det scoret P og mistænkt for at udvise østrogenlignende effekter. Andre emulgatorer er på vej til at overtage nonylphenols plads, og her drejer det sig bl.a. om alkoholethoxylater, der skal scores C og H.

Farlighedsscorerne for typiske indholdsstoffer i filleren fremgår af tabel 4.5.

Tabel 4.5

Farlighedsscorer af eksempler på mulige stoffer/stofgrupper i fillerer til vandfortyndbar farve

% indhold (w/w) Stofgrupper/stof ABC-
scorer
UPH-
scorer

75-85

Vand C H

20-25

Polyvinylalkohol c h
  Polyvinylacetat c H

0-5

Konserveringsmiddel: Isothiazolinon a ?
  Farve (pigment) a/b* p/h*
  Syrer: Salpetersyre C P

* Typisk score for stoffer i denne gruppe

? Ikke tildelt score

Vandmiljø- og sundhedsscoren af polyvinylalkohol, polyvinylacetat, isothiazolinon og pigmenter er alle omtalt ovenstående under vurdering af typiske indholdsstoffer i fotoemulsioner.

Salpetersyre er tildelt vandmiljøscoren C og P mht. sundhed, fordi stoffet er stærkt ætsende.

4.2.3 Farlighedsvurdering af farve

Farlighedsscorer for typiske indholdsstoffer i vandfortyndbar serigrafisk farve fremgår af tabel 4.6.

Tabel 4.6

Farlighedsscorer af eksempler på mulige stoffer/stofgrupper i vandfortyndbar serigrafisk farve

% indhold (w/w) Stofgrupper/stof ABC-

scorer

UPH-

scorer

35-65

Vand C H

20-40

Carboxylholdige harpikser a/b* ?
  Acrylat-emulsioner C* U/P*

5-10

Organiske pigmenter a/b* u/p/h*

?35

Uorganiske pigmenter a/b/c* u/p/h*

?2-20

Organiske opløsningsmidler C (A/b)* H (u/p)*

ca. 1

pH-regulatorer: Aminer C P

0-3

Blødgører: Dibutylphthalat/org. fosfatforb. C/A 0

0-0,5

Konserveringsmiddel: Isothiazolinon m.fl. a ?

2

Fikseringmiddel: Aziridin A U

1-4

Voks: Polypropylenvoks c ?

0,5-1

Antiskummiddel: Silikonebas./min.olie bas. c/a ?

0,2-0,5

Dispergeringsmiddel: Nonylphenolethoxylat A P

* Typisk(e) score(r) for stoffer i denne gruppe

? Ikke tildelt score

0 Ikke scoret pga. datamangel

De carboxylholdige harpikser, typisk malein- og polyesterbaserede harpikser, er tildelt henholdsvis scoren b og a, fordi det ikke kan udelukkes, at de vil kunne nedbrydes til metabolitter (svarende til oprindelige monomerer), der bør begrænses eller er uønskede i vandmiljøet. Den nævnte nedbrydning er mest sandsynlig for de polyesterbaserede typer.

Acrylat-emulsionen indeholder acrylater, som er vurderet i afsnit 4.2.2 under fotoemulsioner.

Langt de fleste organiske pigmenter er under "normale" fysisk/kemiske forhold i vandmiljøet at betragte som ikke biotilgængelige (ikke vand-opløselige), svært nedbrydelige/persistente stoffer. Det kan dog ikke udelukkes, at diazobaserede pigmenter (dominerende i anvendelse, herunder naphtholer, benzimidazoler og pyrazoloner) under f.eks. iltfattige (reduktive) forhold i f.eks. slam eller sediment vil kunne fraspalte arylaminer, der er uønskede (eller bør begrænses) i vandmiljøet, og hvoraf nogle er mistænkt for at være kræftfremkaldende. Det kan heller ikke udelukkes, at pigmenter, der består af forlakkede farvestoffer (f.eks. basiske farvestoffer eller naphtholer), under f.eks. "ekstreme" pH-forhold vil kunne gå i opløsning i vandfasen. De enkelte organiske pigmenter/ pigmenttyper vil af bl.a ovenstående grunde typisk blive tildelt scoren a eller b, og hvad angår sundhed u, p eller h.

Uorganiske pigmenter kan bestå af uproblematiske fyldstoffer (f.eks. calciumcarbonat) eller pigmenter (Pigment Hvid 6: Titandioxid), men omfatter også meget giftige persistente stoffer, som er mistænkt for at være kræftfremkaldende og reproduktionstoksiske, f.eks. blychromat. Hertil kommer carbon black, som ligeledes er mistænkt for at være kræftfremkaldende. Uorganiske pigmenter kan derfor blive tildelt enten a, b eller c for vandmiljøfarlighed og u, p eller h for sundhedsfarlighed afhængig af pigmenttypen.

De typisk anvendte opløsningsmidler er domineret af alkoholer og glycolethere, som for hovedpartens vedkommende scores C og H. Dog kan f.eks. methylglykol (ethylenglykolmonomethylether) forekomme, som pga. fare for uhelbredelige skadevirkninger på mennesker scores A og U. Hertil kommer, at f.eks. ethanol scores P og dipropylenmethylether scores b samt at ketonen N-methyl-2-pyrrolidon scores P.

De aminer, der anvendes som pH-regulatorer, er let nedbrydelige og derfor tildelt scoren C. På grund af lokalirriterende egenskaber er de typisk tildelt scoren P (dog er triethanolamin scoret H).

Blødgøreren dibutylphthalat er omtalt under afsnit 4.2.2 (fotoemulsioner). Af andre anvendte typer kan nævnes 2-ethylhexyldiphenyl-phoshat, der er ikke let nedbrydelig og bioakkumulerbar og derfor tildelt scoren A.

Isothiazolinoner er kommenteret under afsnit 4.2.2 (fotoemulsioner). Af andre anvendte konserveringsmidler kan nævnes kvaternære ammonium forbindelser, der i mange tilfælde scores A, samt Bronopol, der ligeledes scores A.

Som fikseringsmiddel er brugen af aziridiner udbredt, især ved tryk på ikke sugende trykmaterialer. Da disse stoffer er mistænkt for at være kræftfremkaldende tildeles de scorerne A og U.

Polypropylenvoks og polyethylenvoks er ikke let nedbrydelige stoffer med ringe giftighed, som umiddelbart scores c. Antiskummidler baseret på lineære polydimethylsiloxaner vurderes til scoren C (ikke nedbrydelige stoffer med ringe giftighed). Mineraloliebaserede antiskummidler tildeles scoren a pga. sandsynligt indhold af ikke let nedbrydelige bioakkumulerbare komponenter.

Overfladeaktive stoffer som anvendes som dispergeringsmidler, såsom nonylphenolethoxylat og alkoholethoxylater, er behandlet under afsnit 4.2.2 (fotoemulsioner). Af andre kan anføres kvaternære ammoniumforbindelser, der som ovenfor omtalt typisk tildeles scoren A.

Desuden kan fyldmidlet kiseldioxid (scores C og H) og befugtningsmidler, f.eks. acetylenbaserede (ikke farlighesscoret) indgå som additiver.

4.2.4 Farlighedsvurdering af rammevaskkemikalier

Farlighedsvurdering af stencilfjernere, vandfortyndbare farvefjernere, skyggefjernere og affedtere (afspændingsmidler) findes detaljeret beskrevet i /3/.

Rammevask efter brug af vandfortyndbar farve afviger afgørende fra traditionel rammevask efter brug af opløsningsmiddelbaseret farve ved, at der under farvefjernelsen kan anvendes vand eller en vandig opløsning af et håndopvaskemiddel.

Håndopvaskemidler

Ifølge undersøgelsen fra Forbrugerstyrelsen /13/ eksisterer der i hvert fald 3 håndopvaskemidler på markedet, der udelukkende indeholder C-stoffer. De øvrige undersøgte 14 typer indeholder B-stoffer i variende mængder (B-stoffet LAS er dominerende), men ingen indeholder tensider, der skal scores A. Da de typiske indholdsstoffer endvidere ikke er mærkningspligtige mht. humantoksicitet, vil de typisk blive tildelt scoren H.

Leverandører af håndopvaskemidler anbefaler doseringer på 2-10 ml pr. 5 l vand (til opvask). Antages doseringen ved rammevask at ligge i den høje ende, og at der samtidig anvendes et koncentreret middel (40% tørstof), vil tørstofindholdet i brugsopløsningen ("farvefjerneren") ligge under 1 ‰, hvilket svarer til under 1 g/l.

4.3 Spildevandsvurdering

Ved fremstilling af tryksager med vandfortyndbar farve opstår der, som ved traditionel serigrafisk tryk, spildevand under formfremstilling og rammevask.

4.3.1 Karakterisering af spildevand

Formfremstilling

Ved fremkaldelse af stencillen under formfremstillingen udskylles ikke hærdet emulsion med vand, som typisk afledes ubehandlet til offentlig kloak.

Uhærdet emulsion

Indholdet i den uhærdede emulsion er, som det fremgår af tabel 4.1, domineret af stoffer, der er vurderet til scoren C. Disse stoffer vil, hvis de ikke udledes i meget store mængder, være at betragte som forholdsvis uproblematiske, når de afledes til offentlig renseanlæg. Det skal dog bemærkes, at emulsionen kan indeholde additiver (f.eks. emulgatorer, konserveringsmidler og pigmenter), der er uønskede i kloaksystemet (A-stoffer), samt at diazo-sensibilisatorer (og fotoinitiatorer) muligvis kan være A-stoffer. Det kan derfor ikke udelukkes, at A-stofmængden kan andrage op til ca. 5% af den uhærdede emulsion.

Det vurderes umiddelbart, at sammensætningen af spildevand fra fremkaldelse af stencils til vandfortyndbar farve ikke afviger væsentligt fra tilsvarende til opløsningsmiddelbaseret farve. Indholdet af diazo-forbindelser er dog sandsynligvis højere i førstnævnte. På baggrund af undersøgelser fra Miljøprojekt 381 /3/ kan det estimeres, at ca. 25% af den anvendte fotoemulsion ender på uhærdet form i spildevandet, hvilket gennemsnitligt svarer til 5 g (tørstof) pr . kvadratmeter opraklet ramme (stencil). På grundlag af dette samt ovenstående (5% A-stof) kan det estimeres, at den emitterede mængde A-stof maksimalt kan andrage 0,7 g pr. kvadratmeter opraklet ramme. Anvendes et sted mellem 5 og 60 liter vand pr. kvadratmeter ramme ved fremkaldelsen (afhænger af procestype /2, 3/) medfører dette, at spildevandet teoretisk set kan indeholde i størrelsesordenen 10-150 mg A-stof pr. liter.

Rammevask

Ved typisk rammevask efter brug af vandfortyndbar farve afledes ubehandlet spildevand ved alle delprocesserne stencil-, farve- og skyggefjernelse samt affedtning. Kun spildevand fra farvefjernelsen vil typisk være væsentligt forskelligt fra farvefjernerspildevand ved brug af opløsningsmiddelbaseret farve. For de øvrige delprocesser anvendes gerne samme typer kemikalier uafhængig af den anvendte trykfarve og de mindre forskelle, der er mellem hærdede fotomulsioner og fillere, vurderes ikke umiddelbart til at være betydende for sammensætningen af spildevandet eller dets miljømæssige egenskaber. Spildevand fra alle delprocesser er detaljeret karakteriseret i /3/.

Spildevandet fra farvefjernelsen indeholder håndopvaskemiddel i de fleste tilfælde, hvor det har været nødvendigt at anvende andet end rent vand. Som det fremgår af beregningerne i afsnit 4.2.4, vil det her dreje sig om meget små mængder, og koncentrationen i spildevandet vil sandsynligvis ligge på niveau med koncentrationen i spildevand fra affedtning dvs. væsentligt under 0,5 g/l. Da der ydermere her kan anvendes håndopvaskemidler, der kun indeholder C-stoffer og set i lyset af det store forbrug af håndopvaskemidler i private husholdninger, må tilstedeværelsen af midlet i spildevandet betragtes som miljømæssigt ubetydelig i nærværende sammenhæng.

Spildevandet indeholder til gengæld en farverest, som i /3/ er estimeret/målt til i størrelsesordenen 12 g pr. kvadratmeter vasket ramme. Som det fremgår af tabel 4.2.3, kan det dreje sig om maksimalt omkring 50% af trykfarven, der består af stoffer, som er vurderet til at være uønskede i kloaksystemet (A-stoffer, primært pigmenter, visse bindemidler og additiver). Antages at disse 6 g A-stof ender i 5 l vand, som er den typisk anvendte mængde /3/, vil spildevandet altså have en koncentration på 1,2 g A-stof pr. liter.

4.3.2 Mulige vandbehandlingsteknikker

Relevante vandbehandlingsteknikker er beskrevet i /3/. Her kan nævnes simpel sedimentation, flokkulering/fældning og menbranfiltrering. De to førstnævnte er de mest enkle og billigste, mens membranfiltrering er meget omkostningsfuld. De nævnte teknikker fjerner alle først og fremmest pigmenter mere eller mindre effektivt, og de to sidstnævnte tillige bindemidler m.m. Opløste stoffer fjernes ikke.

Det anses ikke for realistisk at anvende avancerede vandbehandlingsteknikker til løsning af spildevandsproblemet, men i stedet satse på renere teknologi og substitution samt evt. simple vandbehandlings-teknikker baseret på sedimentation/fældningsprincipper.

4.4 Forskelle hvad angår kemikalieforbrug og emissioner

Formfremstillingen ved brug af vandfortyndbar farve afviger ikke meget fra metoden, når der bruges opløsningsmiddelbaseret farve. Der anvendes dog en fotoemulsion med et lidt højere diazo-indhold, som samtidig bruges som filler og hermed kræves ekstra belysning. Den samlede belysningstid er dog, som det fremgår af afsnit 3.2.1, kortere end ved brug af opløsningsmiddelbaseret farve.

Trykprocessen afviger selvfølgelig, fordi der anvendes en anden trykfarvetype (luftemission af organiske opløsningsmidler undgås stort set) og ved det forhold, at der anvendes vand som vævsåbner i stedet for typer baseret på flygtige opløsningsmidler.

Det vurderes, at ved farvefjernelse af opløsningsmiddelbaserede farver vil emissionen af trykfarverester med spildevand typisk være væsentligt mindre end ved farvefjernelse af vandfortyndbar farve med vand og direkte udledning. Det skyldes, at hovedparten af farveresterne opsamles i farvefjerneren. Til gengæld vil der ved førstnævnte farvefjernelse med spildevandet blive emitteret væsentlige mængder opløsningsmidler og tensider (emulgatorer), som afhængigt af den anvendte type, kan være baseret udelukkende på C-stoffer eller indeholde væsentlige mængder A- og B- stoffer. Yderligere vil den trykfarverest, som emitteres efter farvefjernelse af vandfortyndbar farve, indeholde stort set alle trykfarvekomponenter, herunder pigmenter, mens den for opløsningsmiddelbaseret farve vil være domineret af bindemiddel og kun lidt pigment.

Denne undersøgelses umiddelbare sammenligning af brug af vandfortyndbar trykfarve med brug af traditionel opløsningsmiddelbaseret farve kunne tyde på, at det under selve produktionen af tryksagen (det der foregår på trykkeriet) kan være miljømæssigt fordelagtigt at anvende vandfortyndbar farve - især hvis emissionen af A-stoffer (pigmenter m.m.) til kloak begrænses. En samlet afvejning af fordele og ulemper ved fremstilling af tryksager ved de to trykteknikker bør dog omfatte en sammenlignende livscyklusanalyse.

5. Konklusion og anbefalinger

5.1 Konklusion
5.2 Muligheder og forudsætninger for udbredelse af farverne
5.3 Anbefalinger til hovedprojekt
5.3.1 Miljømæssig vurdering
5.3.2 Tekniske undersøgelser
5.3.3 Formidling

5.1 Konklusion

Den gennemførte miljø- og sundhedsmæssige vurdering kan tyde på, at anvendelse af vandfortyndbar farve i stedet for traditionel opløsningsmiddelbaseret farve kan være miljømæssig fordelagtigt.

Den miljø- og sundhedsmæssige vurdering på screeningsniveau omfatter såvel den vandfortyndbare farve som de hjælpekemikalier, der anvendes i processen:

  • fotoemulsion, filler og vævsaffedter til formfremstilling
  • trykfarve og fortynder i trykning
  • farvefjerner, stencilfjerner og skyggefjerner til rengøring af rammer.

Screeningsværktøjer

Vurderingen bygger på to screeningsværktøjer/scoringsmodeller:

1. Til karakterisering af miljøfarlighed af stoffer, der afledes til offentlig kloak, anvendes det såkaldte "ABC"-system. Stofferne grupperes i: Stoffer der er uønskede i kloaksystemet (A), stoffer for hvilke det anbefales, at der opstilles udlederkravværdier (B) og stoffer for hvilke der normalt ikke opstilles udlederkravværdier (C).

2. Til karakterisering af stofferne med hensyn til iboende sundhedsfarlighed anvendes det såkaldte UPH-system. Her opdeles stofferne i Uacceptable (U), Problematiske (P) og Håndterbare (H) på baggrund af kriterierne for EU-klassifikation mht. sundhedsfare.

Fordele

Én af de væsentligste miljø- og sundhedsmæssige fordele ved anvendelse af vandfortyndbar farve er, at opløsningsmiddelbaserede farvefjernere, hvoraf flere typer i /3/ er tildelt højeste score for miljø- og sundhedsfarlighed, kan erstattes af vand eller vand med håndopvaskemiddel.

En anden fordel er, at det væsentligt lavere indhold af opløsningsmidler i farven samt erstatning af opløsningsmiddelbaserede farvefjerner medfører, at behovet for ventilation under trykning, tørring og rammevask bliver mindre. Det konkrete behov afhænger af de anvendte produkters MAL-koder, produktionslokalets størrelse osv.

Ulemper

Af ulemper skal dog nævnes, at der ved rammevask efter brug af vandfortyndbar farve typisk vil emitteres mere trykfarve til kloak (såfremt der ikke recirkuleres/vandbehandles). Ved trykning på plast kommer hertil den nødvendige brug af tværbindere, der typisk indeholder aziridiner, som er mistænkt for at være kræftfremkaldende.

Teknisk beskrivelse

Den tekniske beskrivelse af brugen af vandfortyndbar farve, som tager udgangspunkt i forholdene hos Lunøe Serigrafi, viser, at overgangen til vandfortyndbar farve ikke er problemløs. Det kræver tid at lære at producere optimalt med farven, fordi den opfører sig anderledes end traditionel opløsningsmiddelbaseret farve. Men som så meget andet kan det lade sig gøre, hvis man vil investere en vis tid - og dermed økonomi - i det.

Vandfortyndbar farve har generelt samme vedhæftning og holdbarhed som opløsningsmiddelbaseret farve. Kvaliteten af trykket bliver mindst lige så god med den vandfortyndbare farve, og farven koster stort set det samme som traditionel farve.

En løbende udvikling af vandfortyndbar farve betyder, at antallet af anvendelige trykmaterialer er stigende. Blandt andet kan farven anvendes på forskellige plasttyper som PVC, PP og PE med godt resultat. Farven stiller dog større krav til papir/karton end opløsningsmiddelbaseret farve, fordi vandet i farven påvirker papiret. Papir i god kvalitet kan anvendes, og der findes også papir specielt fremstillet til vandfortyndbar farve.

5.2 Muligheder og forudsætninger for udbredelse af farverne

Henvendelse til større serigrafiske virksomheder og til farveleverandører viser, at der ikke p.t. foregår den store udvikling på markedet for vandfortyndbar farve til papir/karton og plast.

Farveleverandørerne forholder sig afventende overfor markedets (kundernes) krav. De fleste leverandører har i deres sortiment en eller flere vand-fortyndbare farveserier, som dog ikke markedsføres særlig intensivt.

Størst udvalg er der indenfor vandfortyndbar farve til serigrafisk trykning på tekstil, hvor farven har været anvendt i adskillige år.

Kunderne forholder sig også lidt afventende. En del af de større serigrafiske virksomheder har forsøgt at anvende vandfortyndbar farve, men uden held. De har bl.a. oplevet problemer med, at vandet i farven påvirkede trykmaterialet (papiret), og at farven koagulerede på rammen. Nogle af disse trykkerier har i stedet indført UV-hærdende vandfortyndbar farve, som anvendes til en del af produktionen. Dog kan farven ikke anvendes til trykning af store farveflader, hvor der derfor stadig anvendes opløsningsmiddelbaserede farver.

Netop fordi det at skifte fra én farvetype til en anden ikke er noget "man bare gør", skal der gode argumenter, såvel miljømæssige som tekniske, for at trykkeriet beslutter sig for at forsøge det.

Der er ikke fuldstændig enighed om, hvordan fremtiden ser ud for den vandfortyndbare farve. Visse serigrafiske trykkerier og farveleverandører vurderer, at der skal ske en yderligere teknisk udvikling af såvel farven som nødvendige hjælpekemikalier, f.eks. filler, før det er for alvor er interessant for et større antal trykkerier at forsøge sig med farven. Andre farveleverandører, f.eks. Pröll, tror på den vandfortyndbare farves muligheder, og for mindre end et år siden sendte SunChemical en ny farveserie på markedet.

Det paradoksale er, at udviklingen sker, hvis farveproducenterne har en forventning om, at markedet (trykkerierne) vil efterspørge farven - og trykkerierne efterspørger farven, hvis de finder en kvalitet, der virker i deres produktion, og ikke mindst - hvis deres kunder viser interesse for hvilken farve, der anvendes.

Efterspørgslen kan måske komme via det nordiske miljømærke, Svanemærket, som på kort tid opnået stor udbredelse blandt de danske trykkerier. Tryksager i serigrafi kan først opnå Svanemærket, når de nuværende krav revideres i 2002. Det er sandsynligt, at vandfortyndbar farve vil blive foretrukket fremfor opløsningsmiddelbaseret farve, når kravene sættes.

5.3 Anbefalinger til hovedprojekt

På baggrund af forprojektet anbefales det at gennemføre et hovedprojekt med en egentlig miljø- og sundhedsmæssig vurdering samt tekniske undersøgelser af vandfortyndbar farve.

Farvetyper

Det er ønskeligt, at hovedprojektet skal omfatte samtlige farvetyper, som anvendes til serigrafisk trykning, dvs. også UV-hærdende farver.

Der er ikke tidligere foretaget sammenlignende undersøgelser af fordampningstørrende vandfortyndbar farve og UV-vandfortyndbar farve, og det bør afklares, om der er en miljømæssig forskel.

Materialer

Desuden bør indgå de miljømæssige og de tekniske forhold ved tryk på de forskellige materialer, hvorpå der anvendes serigrafisk trykning. Blandt andet er trykning på tekstil interessant, da Miljøstyrelsens PVC-handlingsplan sætter fokus på de uønskede phthalater i tekstiltryk.

Teknologiske muligheder

Endvidere bør hovedprojektet indeholde beskrivelser af de forskellige teknologiske muligheder for miljøforbedringer i serigrafiske trykkerier, bl.a. en ny teknik med trykluft/vand til rammevask samt rensningsmuligheder for spildevandet.

Med det skitserede indhold i hovedprojektet vil man få en samlet, kvalificeret analyse af miljøaspekterne i den serigrafiske branche.

5.3.1 Miljømæssig vurdering

Såfremt der ønskes et kvalificeret grundlag for at anbefale vandfortyndbar farve som en miljøforbedring bør der gennemføres en sammenlignende livscyklusanalyse af to serigrafiske tryksager med samme ydelse, men trykt med henholdsvis en opløsningsmiddelbaseret og en vandbaseret farve. Derved belyses i hvilket omfang, der er forskel i den samlede miljøbelastning fra de to produkttyper.

Analysen bør koncentreres om de områder, hvor der er forskelle i livsforløbet, og som sandsynligvis har betydning for den samlede miljøbelastning. Følgende områder kan umiddelbart identificeres:

  • forskelle i trykfarvens sammensætning (her drejer det sig primært om bindemidler, solventer, brugen af pH-regulatorer og flere additiver, mens f.eks. pigmenter er ens)
  • forskelle i brug af vævsåbnere og farvefjernere (detergentbaserede typer kontra solventbaserede)
  • forskelle i produktionstekniske forhold (her tænkes f.eks. på tørreprocessen under trykningen)
  • forskelle i emissioner under produktion (emission af organiske opløsningsmidler til luft og vand kontra større emission af tryk-farvekomponenter, især pigmenter til vand)
  • forskelle mht. muligheder for (og miljøbelastning ved) genbrug af papirmasse.

5.3.2 Tekniske undersøgelser

Der bør i hovedprojektet gennemføres forskellige tryktekniske forsøg, bl.a. forskellige af- og befugtningsteknikker kombineret med trykning på forskellige materialer.

5.3.3 Formidling

Det vurderes, at de forbehold, som grafiske virksomheder kan have for anvendelse af vandfortyndbar farve, kan mindskes ved at formidle viden om den konkrete brug af farven i form af en "håndbog".

I "håndbogen" skal den tekniske bekrivelse samles med oplysninger om håndtering af de pågældende materialer på baggrund af den miljø- og sundhedsmæssige vurdering. I tilknytning hertil arrangeres virksomhedsbesøg, temamøder, kurser og/eller konsulentbesøg.

Serigrafiske virksomheder og leverandører til branchen skal i høj grad inddrages i hovedprojektet. F.eks. skal en række serigrafiske trykkerier involveres i udvikling og afprøvning af "håndbogen". GA har gode erfaringer med dette fra tidligere miljøprojekter, bl.a. "Miljøledelse – Branchepakke i grafisk branche" /18/.

6. Referencer

 /1/ Seedorff, L. (1991). "Opløsningsmiddelfattige serigrafifarver". Miljøprojekt nr. 176. Miljøministeriet, Miljøstyrelsen.

/2/ Larsen, H.F., Tørsløv, J., Damborg, A. (1995). "Indsatsområder for renere teknologi i den grafiske branche. Spildevandsvurdering". Miljøprojekt nr. 284. Miljø- og Energiministeriet, Miljøstyrelsen.

/3/ Larsen, H.F., Pedersen, A.R., Birch. H., Rasmussen, D.R., Hansen L.E.(1998). "Miljøoptimering af rammevask ved serigrafi". Miljøprojekt nr. 381. Miljø- og Energiministeriet, Miljøstyrelsen.

/4/ "Miljøoptimering ved anvendelse af vandfortyndbare flexofarver" (1997-1999). Igangværende RT-projekt finansieret af Miljøstyrelsen. VKI (projektleder) i samarbejde med EnPro ApS og dk-TEKNIK.

/5/ Den grafiske højskole. "Vurdering af UV-hærdende trykfarver og lakker i et miljøperspektiv". Miljøprojekt nr. 439. Miljøministeriet, Miljøstyrelsen.

/6/ Personlig samtale med Dr. F. Beiler, Fabenfabrik Pröll GmbH & Co., Weisenburg i. Bay, Tyskland, februar 1997.

/7/ Diverse tekniske datablade og sikkerhedsdatablade fra Pröll, CPS, Udesens Grafiske Fagcenter (KIWO), Ulano, Juhl A/S (Chromaline) og Spacio (KIWO).

/8/ Personlig samtale med Birger Smedegaard, CPS, juni 1999.

/9/ Laden, P. (ed.) (1997). "Chemistry and Technology of Water Based Inks". Chapman & Hall, London.

/10/ Personlige skriftlige kommentarer fra Dr. F. Beiler og Dr. H. Bosch, Fabenfabrik Pröll GmbH & Co., Weisenburg i. Bay, Tyskland.

/11/ Leach, R.H., R.J. Pierce, E.P. Hickman, M.J. Mackenzie & H.G. Smith (Eds.) (1992). "The Printing Ink Manual" - Blueprint (Chapman & Hall), London. ISBN nr. 0-948905-81-6.

/12/ Baumann W. & Herberg-Liedtke B. (1991): "Druckereichemikalien; Daten und Fakten zum Umweltschuts" - Springer-Verlag. ISBN 3-540-54042-3.

/13/ Forbrugerstyrelsen (1996). "Håndopvaskemidler". Tekniske Meddelelser 6/96., side 3-24. Praktiske og kemiske undersøgelser: C. Bennick, G. Poulsen., S. Pedersen og P. Hald, Forbrugerstyrelsen. Miljøvurdering: A.R. Petersen og T. Madsen, VKI

/14/ Miljøstyrelsen. Tilslutning af industrispildevand til kommunale spildevandsanlæg. Vejledning fra Miljøstyrelsen. Nr. 6, 1994.

/15/ Tilslutning af industrispildevand til offentlige renseanlæg, Udkast til vejledning (Miljøstyrelsens spildevandsvejledning), VKI, Marts 1997.

/16/ Hansen L.E., B.H. Christensen, C.B. Nielsen, D. Petersen, L. Frost, S.H. Mikkelsen, B.M. Jakobsen, I. Grønning, J.O. Rasmussen, H.F. Larsen, F. Pedersen (1996). Prioritering af kemikalieforbrug på industrivirksomheder (forprojekt). dk-TEKNIK, DTI, DTC, VKI, København, 1996.

/17/ "Kemikalier i tekstiler" (1998-1999). Igangværende RT-projekt finansieret af Miljøstyrelsen. VKI (projektleder) i samarbejde med DTC og Teknologisk Institut (Textil og beklædning).

/18/ Grafisk Arbejdsgiverforening (1999): "Miljøstyring - Branchepakke for grafisk branche". Udkommer som Miljøprojekt nr. ? Miljø- og Energiministeriet, Miljøstyrelsen.

Bilag 1. Eksempler på kemikalier til trykning med vandfortyndbar serigrafisk farve

Emulsioner

- CPS-UltraCoat 600 W fra CPS
- Norikop 7 S fra Pröll
- Norikop 8 HR fra Pröll
- Azocol Poly-Pluss-S-RX fra KIWO
- Ulano TLX fra Ulano,
- AQUA SOL fra Udesens Grafiske Fagcenter
- ONE POT SOL C2 fra Udesens Grafiske Fagcenter
- ONE POT SOL G fra Udesens Grafiske Fagcenter
- UltraCoat 600 fra CPS
- Prin Super 9599 fra Murikami.

Fillere

- WR Ultracoat fra CPS
- Norifill VR fra Pröll

Vandfortyndbar farveserier

- AquaCell fra Pröll
- Aqua-Jet FGLO fra Pröll
- Passad AQ 51 fra SunChemical
- Paintbox fra Gibbon
- Aquacolor fra Sericol
- Waterbased Sublitran fra Apollo Colours Limited
- farveserie fra Wiederhold Siebdruckfarben
- farveserie fra Printcolor Screen AG
- farveserie fra SIRPI src.

Emulsionsfjernere og skyggefjernere

Disse afviger ikke fra produkter til opløsningsmiddelbaseret farve, men Lunøe Serigrafi har bl.a. afprøvet følgende produkter:

- Stencilfjerner fra CPS (emulsionsfjerner)
- Skyggerens i to dele: Pregan Combi-clean og Pregan-NT-Paste fra KIWO (skyggefjerner).


[Forside] [Top]