Vellenoffset en rotatie-offset coldset
Een offsetdrukpers bestaat uit één of meerdere drukgroepen achter elkaar geschakeld (Figuur 1).
Figuur 1: Offsetdrukpers met vier drukgroepen (Global Printers, 2010).
Per drukgroep wordt er één bepaalde kleur op het papier of karton gedrukt. Elke drukgroep bevat een plaatcilinder, rubberdoekcilinder, tegendrukcilinder, inktwerk en vochtwerk (Figuur 2). De afbeelding wordt in elke drukeenheid via een rubberdoek op het te bedrukken papier of karton overgedragen.
Figuur 2: Schematische weergave van een drukgroep in een offsetdrukpers (Compass Rose Technologies, Inc.).
De offsetplaat, die rond de plaatcilinder in elke drukgroep wordt aangebracht, is deels wateraantrekkend (hydrofiel) en deels waterafstotend (hydrofoob). In de drukeenheid wordt eerst de drukvorm met vochtwater bevochtigd. Het water wordt aangetrokken door de hydrofiele zones. In het vochtwater bevinden zich meestal stoffen die de oppervlaktespanning beïnvloeden zoals isopropylalcohol (IPA) en andere toevoegingen. IPA zorgt ervoor dat de flinterdunne waterfilm in het vochtwater en op de plaat intact blijft ondanks de hoge omwentelingssnelheid en druk.
Om vermenging van water en inkt te vermijden en om tevens de offsetplaat schoon te houden, wordt het vochtwater ook met toevoegmiddelen aangezuurd tot ca. pH 4-6. De samenstelling is specifiek voor een bepaalde producent en vaak speciaal ontwikkeld naar wens van een bepaalde drukkerij. Met het inktwerk wordt inkt aangebracht. De inkt is waterafstotend en hecht alleen aan de drukvorm op de plaatsen waar geen water aanwezig is (de hydrofobe delen). De ingeïnkte drukvorm roteert vervolgens tegen een rubberdoekcilinder die de inkt overneemt. Deze rubberdoek beweegt over het papier of karton, waarbij de inkt op het te bedrukken materiaal wordt overgebracht.
Bij vellenoffset bestaat de drukpers hoofdzakelijk uit een stapelmechanisme waarin de vellen gelegd worden, een vellenaanleg, één of meerdere drukgroepen (-torens) en een uitvoermechanisme waar de vellen de pers verlaten. Bij rotatie-offset worden vaak grote drukpersen gebruikt die bestaan uit twee etages. De papierrollen worden beneden in de pers ingevoerd en op de etage daarboven vindt het drukken plaats. Via rails worden papierrollen naar de drukeenheid gevoerd.
Bij vellenoffset en rotatie coldset vindt de inktdroging op korte termijn voornamelijk plaats door middel van opname van de inkt door het papier (wegslag). Bij wegslag wordt het vloeibare gedeelte van de inkt via adsorptie en absorptie in het poreuze oppervlak van het papier getrokken. Tijdens dit proces slaat de vloeibare minerale olie of de plantaardige esters in de inkt weg in het papier waardoor een eerste hechting van de inkt op het papier gerealiseerd wordt. Gezien het belang van wegslag bij vellenoffset en coldset worden bijna steeds absorberende drukdragers bedrukt. Drukdragers met een zeer gesloten oppervlak worden bijgevolg uiterst zelden in offset bedrukt. De absorberende papiersoorten nemen de inkt namelijk veel sneller op dan andere papiersoorten. Daarnaast speelt ook oxidatie van de inkt een rol bij het drogen op langere termijn. De drogende harsen in de inkt reageren met zuurstof uit de lucht waardoor deze min of meer vloeibare componenten verharden. Bij het gebruik van UV-inkten vindt de droging van de inkt plaats doordat bepaalde componenten in de inkt (monomeren) onder invloed van UV licht reageren en een polymerisatie initiëren. Hierdoor kan de uitharding van de inkt snel en volledig gebeuren.
Bij vellenoffset volstaat droging door wegslag van de inkt in het papier vaak niet om onmiddellijk de overzet van inkt van het ene vel op het andere te vermijden. Om dit te voorkomen kan ieder vel in de uitleg van de pers worden bespoten met een antismet-poeder. Dit kleurloos poeder zorgt bovendien voor ruimtes tussen de vellen waarin de lucht de oxidatieve droging van de inkt kan bevorderen. Antismet-poeder, met korrelgroottes tussen 15 tot 75 µm, bestaat uit vegetale (zetmeel) of minerale (kalk) bestanddelen.
In offsetdrukkerijen is vaak een klimaatbeheersingssysteem vereist om de productie storingsvrij te laten verlopen. Met behulp van luchtbehandelingsinstallaties kan de temperatuur en de luchtvochtigheid op die manier min of meer constant worden gehouden.
De voornaamste energie- en milieuaspecten die bij deze drukprocessen voorkomen zijn papier- en kartonafval (bv. inschiet, snijafval), resten van inkten, lakken en vernissen, vervuilde poetsdoeken, reinigingsmiddelen, vervuild vochtwater, solventemissies van IPA en reinigingsmiddelen, energieverbruik. De voornaamste grond- en hulpstoffen die verbruikt worden zijn papier en karton, inkt, vochtwater met additieven, solventen (o.a. isopropylalcohol (IPA)).