Mit Sicura Nutriflex LEDTec bietet Siegwerk eine migrationsarme LED-UV-Flexofarbserie für GIO-konforme Hygiene-, Lebensmittel- und Pharmaverpackungen.
Der Trend geht zu LED-UV-härtenden bzw. Dual-Cure-Farbserien. Doch wie wirken sich die anhaltende Reklassifizierung von Rohstoffen und die kommende German Ink Ordinance (GIO) auf die Formulierung konformer Druckfarben speziell für Lebensmittelverpackungen aus? Ein Bericht von Hansruedi Nef*
Vor knapp 16 Jahren präsentierte Siegwerk die ersten LED-UV-härtenden Flexodruckfarben auf der Labelexpo in Brüssel. Sieben Jahre später im Jahr 2016 folgte dann die Markteinführung der ersten migrationsarmen LED-UV-Farbserie Sicura Nutriflex LEDTec für das Bedrucken von Verpackungen und Etiketten im Lebensmittel- und Arzneimittelbereich. Seither hat sich der Markt für LED-UV-härtende Flexodruckfarben überproportional entwickelt, und insbesondere in den vergangenen beiden Jahren verstärkt an Fahrt aufgenommen.
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Anhaltende Reklassifizierung von Rohstoffen und die kommende deutsche Druckfarbenverordnung (GIO) stellen Entwicklerteams vor immer neue Formulierungsanforderungen.
Auslöser des lang erwarteten «LED-UV-Booms»
LED-UV-Farben wie Siegwerks Sicura Nutriflex LEDTec-Serie wurden über die Jahre kontinuierlich weiterentwickelt und optimiert, um den sich verändernden Marktanforderungen z.B. hinsichtlich neuer Rohstoffe und einer steigenden Leistungsfähigkeit der LED-UV-Strahler auch weiterhin gerecht zu werden. In dieser Zeit haben sich auch die Gesamtkosten (Total Cost of Ownership) für den Betrieb LED-UV-härtender Systeme im Vergleich zu konventionellen UV-Quecksilberdampflampen stark reduziert. So sind die Initialinvestitionen bei der Anschaffung von LED-UV-Trocknungsanlagen, ob als Retrofit bestehender Anlagen oder aber als Installation von Neuanlagen, deutlich gesunken.
Mit einem Stromeinsparungspotenzial von bis zu 50% wurde das Thema LED-UV nicht zuletzt aufgrund der jüngst erlebten hohen und volatilen Energiekosten zu einer immer interessanteren Alternative für viele Druckereien.
Zusätzlich sind sowohl die Energieeffizienz als auch die Leistung von LED-UV-Trocknungsanlagen über die letzten Jahre hinweg kontinuierlich gestiegen. Mit einem Stromeinsparungspotenzial von bis zu 50% wurde das Thema LED-UV nicht zuletzt aufgrund der jüngst erlebten hohen und volatilen Energiekosten zu einer immer interessanteren Alternative für viele Druckereien.
Siegwerks UV-härtende Sicura Nutriflex 10 sowie die LED-UV-härtende Sicura Nutriflex LEDTec ermöglichen das Drucken von GIO-konformen Lebensmittelverpackungen
Nebst finanziellen Anreizen überzeugt die LED-UV-Technologie dabei auch mit technischen Vorteilen, beispielsweise bei temperaturempfindlichen Drucksubstraten, sowie beim Thema Nachhaltigkeit. Müssen bei konventionellen UV-Bogenlampen-Systemen alle 1000-1500 Stunden die Lampen ausgetauscht werden, ermöglichen LED-UV-Strahler hingegen eine wesentlich längere konstante Strahlungsintensität von bis zu 40.000 Betriebsstunden.
Nicht zuletzt werden LED-UV-Härtungssysteme bereits heute der Minamata-Konvention gerecht, während es für Quecksilberdampflampen, wie sie für die klassische UV-Trocknung eingesetzt werden, mittel- bis langfristig jederzeit zu einem Verwendungsverbot kommen kann. Die nächste Neubeurteilung der aktuell geltenden Ausnahmeregelung hierzu steht im Februar 2027 an.
Dual Cure-Systeme: die kosteneffiziente Alternative
Die generelle Kompatibilität von LED-UV-Farben mit beiden Trocknungssystemen hat sich ferner als treibende Kraft für den Umstieg von der konventionellen UV- auf die LED-UV-Technologie erwiesen. Infolgedessen hat sich der Markt für sogenannte Dual-Cure-Systeme über die letzten 3-4 Jahre stark entwickelt. Mit Sicura Flex Dual Cure hat Siegwerk im Jahr 2023 eine neue Dual-Cure-Flexofarbserie auf den Markt gebracht, die sowohl mit LED-UV-Strahlern als auch mit UV-Bogenlampen ausgehärtet werden kann.
Die neue Farbserie eignet sich dabei speziell für Anwendungen, wie z. B. technische Verpackungen oder Lebensmittel- und Getränkeverpackungen mit funktionaler Migrationsbarriere, bei denen keine migrationsarmen Eigenschaften erforderlich sind. Damit stellt Sicura Flex Dual Cure eine kosteneffiziente Alternative zur bewährten Sicura Nutriflex LEDTec-Serie dar. Sie ist TMPTA-frei formuliert und enthält auch darüber hinaus keinerlei Stoffe, die mit einer CMR-Kennzeichnung (krebserregend oder Erbgut verändernd bzw. schädigend) reklassifiziert wurden.
Strengere Anforderungen auf dem Vormarsch
Über die vergangenen Jahre wurden immer wieder Rohstoffe als gesundheitsgefährdend reklassifiziert und entweder mit der Kennzeichnung CMR1 (krebserregend und Erbgut schädigend, zwingender Austausch gemäß EuPiA Exclusion Policy) oder aber CMR2 (Verdacht auf Kanzerogenität bzw. Erbgutsveränderung) versehen.
Somit mussten in den letzten Monaten viele Produkte umformuliert werden, um den neuen Ausschlusskriterien gerecht zu werden und folglich Verpackungen sicherer zu gestalten. Speziell für Lebensmittelverpackungen wird zudem ab 1. Januar 2026 die sogenannte deutsche Druckfarbenverordnung (German Ink Ordinance; GIO) nach vier Jahren Übergangsfrist endgültig in Kraft treten. Entgegen dem mittlerweile etablierten Namen, reguliert diese Verordnung allerdings nicht Druckfarben im eigentlichen Sinn, sondern bedruckte Lebensmittelverpackungen.
Die generelle Kompatibilität von LED-UV-Farben mit beiden Trocknungssystemen hat sich ferner als treibende Kraft für den Umstieg von der konventionellen UV- auf die LED-UV-Technologie erwiesen.
Es geht also um die Regulierung von Materialien, die in Kontakt mit Lebensmitteln kommen und bei denen eine Migration von Stoffen aus der Farbschicht nicht ausgeschlossen werden kann. Dies schließt alle Verpackungen ein, sowohl mit einer Farbschicht in direktem als auch in indirektem Lebensmittelkontakt.
Mit Sicura Flex Dual Cure bietet Siegwerk eine kostenoptimierte Lösung für Anwendungen, bei denen keine migrationsarmen Farben benötigt werden
Die Verordnung weist hierfür eine Positivliste von Stoffen aus, die zur Herstellung von Druckfarben für Lebensmittelverpackungen verwendet werden dürfen. Dies umfasst teilweise auch spezifische Migrations- und Gruppengrenzwerte sowie weitere verpflichtende Beschränkungen. Für den direkten Lebensmittelkontakt dürfen folglich nur Druckfarben verwendet werden, deren Inhaltsstoffe in der deutschen Druckfarbenverordnung oder aber der EU-Verordnung Nr. 10/2011 des Kunststoffrechts gelistet sind. Bei indirektem Lebensmittelkontakt dürfen wiederum Druckfarben eingesetzt werden, in denen auch nicht gelistete Stoffe vorkommen. Diese dürfen allerdings weder als CMR eingestuft sein noch darf ihre Migration die Nachweisgrenze von 10 ppb (0,01 mg pro Kilogramm Lebensmittel) überschreiten.
Entwicklung «GIO»-konformer Druckfarben
Damit ist die German Ink Ordinance (GIO) weiterführend und restriktiver als andere seit Jahren angewandte Regularien in der Verpackungs- und Etikettendruckindustrie wie z. B. die «Swiss Ordinance 817.023.21». Die Übergangsfrist von vier Jahren war ursprünglich von der Bundesregierung gesetzt worden, um die Positivliste verwendbarer Stoffe zu vervollständigen. Laut Verband der deutschen Lack- und Druckfarbenindustrie e.V. zeichnete sich jedoch bereits Anfang 2024 ab, dass die Liste nicht bis zum Fristende am 1. Januar 2026 komplettiert sein wird. Doch auch wenn weiterhin viele wichtige Rohstoffe auf der Liste fehlen, dürfte es laut Verband für die meisten Anwendungen möglich sein, verordnungskonforme Druckfarben fristgerecht zur Verfügung zu stellen.
Neue Generation herausgearbeitet
Auch Siegwerk hat seither alles darangesetzt, einen Beitrag hierzu zu leisten. Auch wenn das Fehlen vieler wichtiger Rohstoffe zur Farbherstellung auf der derzeitigen Liste die Entwicklungsteams und PSR/HSE-Experten vor größere Herausforderungen gestellt hat, so waren die Spezialisten in der Lage, eine neue Generation der UV-härtenden Sicura Nutriflex 10-Serie auszuarbeiten, die das Bedrucken einer «GIO»-konformen Lebensmittelverpackung ermöglicht. Auch die LED-UV-härtende Sicura Nutriflex LEDTec-Serie erfüllt diese neuen strengeren Anforderungen. Bei beiden Farbserien wird das angebotene Produktportfolio mit Deck- und Shrink-Sleeve-Weiss, Lacken und Primern, Metallic-Farben sowie Kaltfolien- und Kaschier-Klebern abgerundet. Damit setzt man bei Siegwerk auch weiterhin den Weg als Pionier in der Entwicklung zukunftsweisender Druckfarben und Lacke fort, die nicht nur eine konforme und sichere Produktion von Verpackungen ermöglichen, sondern auch eine nachhaltige und kreislauffähige Verpackungswirtschaft vorantreiben.
Vorteile LED-UV-Härtung vs. UV-Bogenlampen:
Bis zu 70% geringerer Energieverbrauch
Geringere Wärmeentwicklung, keine aufwendige Kühlung notwendig
Keine Ozon-Entwicklung, kein quecksilberhaltiger Sonderabfall (RoHs)
*Hansruedi Nef ist seit 25 Jahren in der Branche tätig. Nach abgeschlossener Berufsausbildung trat er 1996 seine erste Arbeitsstelle in der Entwicklung eines UV-Trocknungsanlagenbauers an. 2021 erfolgte die übernahm der Position des Produktmanager EMEA der Business Unit Narrow Web.
