Vandfri offset i dansk grafisk industri

Sammenfatning og konklusioner

Vandfri offset er en miljøvenlig trykmetode

Der er gode fremtidsmuligheder for vandfri offset som alternativ til den traditionelle offsetmetode, og der er i dag allerede ca. 20 trykkerier, der anvender vandfri offset i Danmark. I forbindelse med projektet er besøgt en række trykkerier, der anvender vandfri offset. Disse trykkerier har oplyst, at indførelse af metoden ikke har medført specielle problemer udover sædvanlige begyndervanskeligheder.

Ved vandfri offset skal der i trykkeprocessen ikke anvendes fugtevand indeholdende alkohol. Vandfri offset vil herved medføre en reduktion af emissionen af flygtige organiske stoffer (VOC) fra trykkerier, der ikke renser afsugningsluften fra trykning/tørring.

Der foregår en løbende udvikling af nye fugtevandssystemer og trykmaskiner hen imod anvendelse af mindre mængder alkohol ved traditionel offset. Forbruget af alkohol kan herved reduceres med ca. en faktor 10. Sammenlignet med de nye teknikker inden for traditionel offset vil VOC-reduktionen ved anvendelse af vandfri offset være af mere beskedent omfang.

Den vigtigste hindring for en videreudvikling af vandfri offset er, at der kun findes én leverandør af trykplader på markedet. De store internationale pladeproducenter har allerede fuldt færdige projekter klar, men disse projekter befinder sig indtil videre i skrivebordskufferne, hvor de tilsyneladende afventer bedre tider.

Baggrund og formål

Mindre udslip af organiske opløsningsmidler

Grafisk Arbejdsgiverforening, Danske Dagblades Forenings Forhandlingorganisation samt Emballageindustrien indgik i foråret 1995 en frivillig aftale med Miljøstyrelsen om at reducere udslip af organiske opløsningsmidler - den såkaldte VOC-emission. Målet er, at det samlede udslip af organiske opløsningsmidler i forhold til 1988 skal nedbringes med 58% inden år 2000.

Der findes 945 offsettrykkerier i Danmark (Købmandsstandens Oplysningsbureau).

Det totale VOC-forbrug i den grafiske branche som helhed er 4850 ton/år (1994) heraf offsetbranchen 969 ton/år. Et gennemsnitligt alkoholforbrug i et arktrykkeri er skønnet til 500 - 600 kg/år.

Offsetbranchen tegner sig for 20% af det samlede forbrug af organiske opløsningsmidler i den grafiske industri, og omkring halvdelen af dette forbrug stammer fra alkohol i fugtevandet, er øget anvendelse af vandfri offset en mulighed for at reducere emissionen af de flygtige organiske opløsningsmidler.

Som et led i planen forudsættes det blandt andet, at 7% af alle danske offsetanlæg kører med vandfri offset inden årtusindskiftet.

For at undersøge om det er muligt at opfylde denne målsætning, har det været afgørende at undersøge, hvorledes denne nye metode forholder sig til traditionel offset. Det drejer sig specielt om miljøforhold, økonomi og produktivitet, indførelse af ny teknologi, trykkvalitet og trykteknik, samt materialeundersøgelser af trykfarver.

Særlig opmærksomhed er rettet mod en opsummering af de forhold, der taler for og imod indførelse af vandfri offset.

Undersøgelsen

Praktiske erfaringer med vandfri offset

Der er aflagt en lang række besøg på inden- og udenlandske trykkerier, der anvender vandfri offset, og som derfor har praktiske erfaringer på området.

Der er foretaget en miljøsammenligning af de to trykmetoder.

Med udgangspunkt i eksisterende trykkerier er gennemført sammenlignende økonomiberegninger for at klarlægge muligheden for at få et overskud ved indførelse af vandfri offset.

Der er udført trykforsøg for at undersøge indflydelse af materialeegenskaber - specielt papir og trykfarve - på trykresultatet.

Endvidere er gennemført en særlig undersøgelse af en række af de trykfarver til vandfri offset, der findes på markedet.

I hele undersøgelsesforløbet har det været vigtigt at få afklaret følgende grundlæggende spørgsmål: Hvorfor er udbredelsen af vandfri offset så relativ beskeden set i forhold til metodens teknologiske og økonomiske muligheder?

Miljøvurdering

Vandfri offset har overstået sine børnesygdomme

En væsentlig miljøgevinst er VOC-reduktionen, da man undgår alkohol i fugtevandet. Endvidere skal det nævnes, at reduktion i makulatur ved opstart på omkring 50% giver et mindre papirforbrug og hermed en bedre ressourceudnyttelse. Reduktionen i det samlede papirforbrug er dog kun på nogle få procent – afhængig af oplagsstørelsen. En miljøsammenligning af vandfri og traditionel offset med hensyn til kemikalieanvendelse, energiforbrug samt fast og farligt affald viser ingen væsentlige forskelle hverken i forhold til det ydre eller til det indre miljø.

Økonomi

Økonomiberegninger viser en meget broget situation, idet muligheden for at få overskud ved overgang til vandfri offset er stærkt afhængig af trykkeriets størrelse, maskintype og ordresammensætning. På længere sigt anses mulighederne dog for at være særdeles gode, idet det må antages, at prisforskellen mellem trykfarve og trykplader til henholdsvis vandfri og traditionel offset vil blive reduceret. Det vil i så fald betyde, at vandfri offset bliver mere økonomisk konkurrencedygtig i forhold til traditionel offset.

Økonomiberegningerne påvirkes også af en nødvendig investering i ny fremkaldermaskine til vandfri offset og i et temperaturreguleringsanlæg til trykmaskinens farveværk. Sidstnævnte anlæg findes i forskellige udgaver i forskellige prislag, men det skal også noteres, at ved små maskinformater, i små oplag og i et skift pr. dag er det muligt helt at undgå en sådan investering.

Investering i vandfri offset giver en produktivitetsforbedring på grund af hurtigere indretningstid og mindre makulatur.

Overgang til vandfri offset

Det volder ingen specielle vanskeligheder for et trykkeri at gå over til vandfri offset. Det må dog anbefales, at trykkerierne foretager denne overgang i en relativ kort tidsperiode, således at man undgår en sammenblanding af ordrer til henholdsvis traditionel og vandfri offset.

Trykkvalitet

Vandfri offset giver en bedre trykkvalitet på grund af en mindre punktbredning, hvilket giver mulighed for at køre med en større farveføring. I denne forbindelse er det dog afgørende, at reproen tilpasses den ny metode. I modsat fald vil man ikke opnå denne kvalitetsforbedring.

Trykteknik

Tidligere tiders sarte silikoneoverflade er her i 90'erne afløst af en trykplade med langt større holdbarhed. Der er næppe større forskel på den oplagsstørrelse, som kan opnås i traditionel og vandfri offset, hvilket også bekræftes af den store anvendelse i Japan til heatset med de heraf følgende oplag på flere hundrede tusinde tryk.

Det er vigtigt at sørge for omhyggelig temperaturregulering af trykmaskinens farveværk og/eller pladecylinder. Det skyldes, at varmeudviklingen i trykmaskinen gør trykfarven tyndere, hvilket giver trykproblemer. På mindre maskiner kan man dog med held undgå investering i temperaturregulering og øge trykfarvens tykflydenhed ved tilsætning af et særligt hjælpemiddel. Omfattende trykforsøg viser endvidere, at metoden ikke stiller specielle krav til trykpapir. Og almindelige bestrøgne, ubestrøgne samt genbrugspapirer giver glimrende trykresultater. Samtidig er undersøgt et stort udvalg af trykfarver til vandfri offset, som alle har vist sig velegnet indenfor forskellige temperaturintervaller - heraf nødvendigheden af temperaturregulering på trykmaskinen.

Materialeundersøgelser af trykfarver

De trykfarver, der er undersøgt, viser store forskelle i sammensætning. Det kan konstateres, at der kan formuleres trykfarver til vandfri offset ud fra et bredt spektrum af konventionelle råvarer, og at disse trykfarver stadig har en god trykbarhed. Forskellen mellem forskellige farver til vandfri kan være af samme størrelsorden som forskellen mellem en vandfri offsetfarve og en traditionel offsetfarve.

Hindringer for indførelse af vandfri offset

De væsentligste hindringer for en hurtigere indføring af vandfri offset er for det første, at der kun findes én leverandør af trykplader. Endvidere har alle trykkerier en tydelig erindring om, at de første vandfri plader på markedet ikke duede, hvilket også er korrekt. Endelig har meget få trykkerier uden praktiske erfaringer på området en klar fornemmelse af økonomien ved en overgang til vandfri offset.

Fremtid

En vurdering af markedet for vandfri offset i Danmark viser, at der er omkring 20 virksomheder, der anvender metoden dagligt i større eller mindre udstrækning. Dette kombineret med en meget langsom udvikling i de senere år giver intet håb om, at målsætningen om, at 7% af danske offsetanlæg vil gå over inden år 2000, vil kunne nås.

Miljøforhold

Der er foretaget en miljø- og arbejdsmiljømæssig vurdering af vandfri offset i forhold til traditionel offset med brug af fugtevand indeholdende varierende mængder af alkohol. Denne vurdering viser, at en væsentlig miljøgevinst er VOC-reduktionen. Hertil kommer en makulaturreduktion ved opstart.

Ved den miljømæssige vurdering er taget hensyn til ressourceforbrug, energiforbrug, luftforurening, spildevand og affald, herunder farligt affald. Der er foretaget særskilte vurderinger for delprocesserne: pladefremstilling og trykning.

Den arbejdsmiljømæssige vurdering er baseret på MAL-koder for de indgående stoffer og AT-grænseværdier. Bortset fra ovennævnte VOC-reduktion er der ikke fundet andre væsentlige forskelle, hverken i forhold til det ydre eller indre miljø.

Økonomi og produktivitet

For at foretage en realistisk vurdering af de økonomiske forhold ved en overgang fra traditionel til vandfri offset er taget udgangspunkt i en række eksisterende trykkerier. Der er her valgt fem typiske trykmaskiner ud, og dette valg tager hensyn til forskel i ark/rulle, trykformat og antal trykværker pr. trykmaskine. På denne basis er angivet de omkostninger, der anvendes ved den pågældende produktion i traditionel offset. Ud fra den samme produktion er derefter beregnet, hvilke omkostninger og besparelser, det er forbundet med at gå over til vandfri offset. Denne metode er valgt som den mest realistiske til vurdering af økonomien ved en overgang, da rentabiliteten er stærkt afhængig af maskintype og ordresammensætning. Det må således anbefales, at det enkelte trykkeri ser nøje på sine egne økonomiske forhold, før det tager den endelige beslutning, idet der ikke er et enkelt svar på det økonomiske spørgsmål.

Beregningerne vil vise, at på plussiden tæller en mindsket mængde makulatur og en hurtigere indretningstid. Det er afgørende, hvis trykkeriet har mange små ordrer. Til gengæld betyder det en forøget udgift til vandfri trykplader, der tilsvarende vil have en afgørende indflydelse på minussiden.

Generelt er det værd at bemærke, at der er tale om store omkostninger til drift og vedligeholdelse af et fugteværk, hvilket er af betydelig interesse for traditionelle offsettrykkerier.

I de økonomiske beregninger er det af forsigtighedsgrunde valgt at indregne omkostningen til anskaffelse af en særlig fremkaldermaskine til vandfri offset. Det samme gør sig gældende med hensyn til temperaturregulering af trykmaskinen. Her findes forskellige løsninger, som går fra vandkøling af farvevalser til luftkøling af pladecylinder. I mange tilfælde ses trykmaskiner uden nogen form for køling, som kører med tilfredsstillende trykresultat.

I nedenstående skema er angivet hovedkonklusionerne for de fem udvalgte trykmaskiner, og man vil kunne se, hvordan forholdene vil være for den enkelte trykmaskine efter en 100% overgang til vandfri offset i 1997/98 og ved år 2000 og senere.

De angivne procenter er henholdsvis besparelser i forhold til produktionsværdien (positive tal) og øgede omkostninger i forhold til produktionsværdien (negative tal):

Det ses, at ved 100% overgang til vandfri offset i 1997/98 vil maskine nr. 1-3 og 5 give en besparelse, mens den sidste maskine vil have forøgede omkostninger. Alle maskiner vil omkring år 2000 og senere give besparelser.

Ved anskaffelse af en ny trykmaskine kan man få leveret den nødvendige temperaturregulering mod en ekstra pris. For de fleste maskinleverandørers vedkommende har det ikke været muligt at undgå fugteværkerne og få en tilsvarende prisreduktion. Den nyeste udvikling peger dog i retning af, at det er muligt at købe en ny maskine uden fugteværk men med en temperaturregulering til samme pris som for en traditionel offsetmaskine. Ved økonomiberegningerne er anlagt konservative betragtninger, men det står enhver frit for at ændre forudsætningerne for beregningerne.

En anden indgangsvinkel til de økonomiske forhold er den situation, at man starter med en gammel maskine, hvor fugteværket er udtjent. Økonomien ved overgang til vandfri offset vil i dette tilfælde forbedres markant. På grundlag af nøgletal i rapporten kan der foretages realistiske beregninger af de økonomiske konsekvenser ved overgang til vandfri offset.

Indførelse af ny teknik

Under besøg på trykkerier, der allerede anvender vandfri offset, og på trykkerier, der lige er gået i gang, er der konstateret få problemer ved overgang til den ny teknologi. Trykkerne er i reglen meget motiverede. Uddannelsesperioden er normalt et begrænset tidsrum, hvor pladeleverandøren demonstrerer plader og trykfarve og i øvrigt følger den løbende produktion af de aktuelle ordrer.

Trykkvalitet og trykteknik

For at få klarlagt de trykkvalitetsmæssige og tryktekniske forskelle på traditionel og vandfri offset er gennemført en række sammenlignende trykforsøg. Der er trykt på både bestrøget, ubestrøget og genbrugspapir. Til trykningerne er anvendt trykfarver til vandfri offset fra en række producenter, der arbejder på det danske marked. En specielt udformet testform til begge trykmetoder har endvidere muliggjort en opmåling af en række kvalitetsparametre, der normalt anvendes til karakterisering af trykkvalitet.

Disse trykforsøg viser en forøget trykkvalitet ved overgang til vandfri offset. Endvidere giver ingen af de anvendte trykpapirer og trykfarver anledning til nævneværdige problemer i den ny proces.

Materialeundersøgelse af trykfarver

Der er foretaget undersøgelser af seks arkoffsetfarver og fem heatsetfarver - til både vandfri og traditionel offset. Deres sammensætning er analyseret med brug af termografisk analyse og differentiel skanning kalorimetri, og det viser sig, at alle arkoffsetfarver indeholder mineralolie og/eller vegetabilske olie. Alle heatsetfarver er baseret på mineralolie. Alle elleve trykfarvers flydeegenskaber er ligeledes undersøgt med hensyn til viskositet og flydegrænse. Resultaterne viser, at trykfarver til vandfri offset har større viskositet og flydegrænse end traditionelle trykfarver.