Processen en gebruikte grondstoffen

Processen

Een grafisch product doorloopt algemeen gesteld achtereenvolgens enkele duidelijk herkenbare stappen in het productieproces: prepress, press en postpress.

De prepress omvat alle stappen die worden ondernomen voor de uiteindelijke drukfase. Het ontwerp en de opmaak van teksten, figuren of foto’s, het maken van drukproeven en drukvormen, die gebruikt worden in de drukfase, behoren tot de prepess.

In de drukfase (press) wordt al deze informatie door middel van de drukvormen (of digitaal) en inkt op papier of andere substraten overgebracht.

Voordat het product naar de eindgebruiker gaat vindt de postpressfase plaats. Deze fase omvat alle stappen die worden ondernomen nadat de informatie op een substraat of drukdrager werd gedrukt, bv. snijden, lijmen, vouwen en inbinden.

Gebruikte grondstoffen

Papier en karton

Hoewel er vaak wordt gedrukt op verschillende soorten materialen (kunststoffen, metalen), blijft papier en karton een zeer belangrijke drukdrager in de grafische sector. Algemeen gesteld bestaat papier uit vezels, water, vulstoffen, lijmen en andere chemicaliën. Voor meer informatie over het productieproces van papier en karton verwijzen we naar EIPPCB (2001), Sappi (2007a) en Mombaerts en Vossen (2008). In België werd er 1.974.000 ton papier en karton geproduceerd in 2010 (Cobelpa, 2011). Door de verschillende eigenschappen van papier en karton (bv. opaciteit, gramgewicht, (on)gestreken, kleur), bestaat er een grote variatie aan soorten. De keuze van het type papier en karton hangt voornamelijk af van het doel van het drukwerk.

Drukinkten

Volgens cijfers van de European Printing Ink Association (EuPIA, 2011) werd er in België en Luxemburg ca. 30.000 ton drukinkt verbruikt in 2010. Ongeveer 47% hiervan bestond uit olie-gebaseerde inkten, voornamelijk gebruikt bij offset. Het aandeel solvent-gebaseerde inkten voor diepdruk en flexo en het aandeel watergedragen inkten bedroeg respectievelijk 17 en 13%. De overige inkten omvatten onder andere UV-inkten en inkten gebruikt bij digitale druktechnieken (Figuur 1).

Figuur 1: Aandeel van verschillende inktgroepen in het totale inktverbruik in België en Luxemburg in 2010 (EuPIA, 2011).

D.m.v. het Integraal Milieujaarverslag (IMJV) werd getracht om het inktverbruik van grafische bedrijven in kaart te brengen. Dit verbruik is sterk afhankelijk van de toepassingen en de kwaliteit van het drukwerk. Zo kunnen sommige toepassingen een dikkere inktlaag vereisen. Het jaarlijks inktverbruik van de bedrijven in Vlaanderen varieert van enkele tientallen kilogram tot ca. 4000 ton. Voor de bedrijven ingedeeld als klasse 1 in VLAREM I (rubriek 11) werd er minimum een jaarlijks inktverbruik van ca. 50 ton gerapporteerd.

Afhankelijk van het drukproces hebben drukinkten een verschillende viscositeit en variëren van zeer vloeibaar, naar heel stroperig tot zelfs droog poeder. Algemeen bestaan drukinkten uit drie hoofdbestanddelen: bindmiddelen, kleurmiddelen en hulpstoffen.
 

• Bindmiddelen vormen de grondstof voor het vormen van de inktfilm waarin de kleurgevende stof wordt gedispergeerd (pigmenten) of opgelost (kleurstoffen). Het bindmiddel verzekert de kleuroverdracht vanaf de inktpot tot de drager. Bovendien verzekert het bindmiddel de filmvorming en de hechting op de drukdrager. De aard van het bindmiddel verandert afhankelijk van het drukprocedé (bv. alkydes voor offsetinkten, acrylesters voor UV-inkten).
• Kleurmiddelen laten toe het gedrukte op de drukdrager zichtbaar te maken en omvatten zowel de pigmenten, onoplosbaar in het suspensiemilieu, als de kleurstoffen die wel oplosbaar zijn. Er kan een onderscheid worden gemaakt tussen anorganische (bv. titaanoxide, chroomgeel) en organische kleurmiddelen (bv. fluorescerende pigmenten, derivaten van ftalocyanine, dioxazine, indanthreen).
• Hulpstoffen (bv. solventen) worden aan de inkt toegevoegd om bepaalde eigenschappen zoals viscositeit en droging van de inkt te bepalen.

Nadat de inkt op het substraat is gedrukt, vindt de droging van de inkt plaats. De droging kan fysisch of chemisch gebeuren, afhankelijk van het type inkt en het drukproces. Bij de fysische droging onderscheidt men:
 

• Absorptie: de inkt wordt volledig in de poriën van het papier opgenomen. Hierdoor lijkt de inkt droog, maar is nog onveranderd en vochtig in het papier aanwezig. (bv. coldset)
• Verdamping: wordt toegepast wanneer de droging heel snel moet gebeuren. De inkten bezitten oplosmiddelen die bij verwarming snel verdampen en de vaste pigmenten en harsen op het substraat achterlaten. (bv. heatset).
• Filtratie: enkel de meest vloeibare delen van de inkt worden door het papier opgezogen. De harsen en pigmenten blijven achter op het papieroppervlak.

Bij chemische droging treden er tussen de betrokken stoffen reacties (polymerisaties) op waardoor andere stoffen worden gevormd. Men onderscheidt:
 

• Oxidatieve droging: de zuurstof uit de lucht verbindt zich met de moleculen van het bindmiddel. De inktfilm verandert van een vloeibare naar een vaste toestand.
• Polymerisatie: Onder invloed van UV-licht verharden fotopolymeren die aan de inkt zijn toegevoegd.

Inkten bestaan uit een mengsel van allerlei bestanddelen. De aard van deze bestanddelen bepaalt de milieubelasting die optreedt bij het gebruik van inkten. De belangrijkste bestanddelen in inkten die een milieubelasting veroorzaken zijn zware metalen, VOS en minerale oliën.