Warum LED die einzige nachhaltige Wahl für die UV-Härtung ist

Veröffentlicht: September 26, 2022
Von Stacy Hoge, Marketing Communications Manager, Phoseon Technology

Heute verlangen alle großen Marken von ihren Zulieferern, dass sie nachhaltigere Druckverfahren anbieten. Die ökologischen Vorteile der UV-LED-Härtung im Druckprozess sind zahlreich und bedeutend. UV-LED bringt Energieeinsparungen, reduziert Abfall und vermeidet Umweltverschmutzung für Benutzer auf der ganzen Welt.

Bei herkömmlichen UV-Härtungsprozessen erforderte die enorme Hitze, die mit Quecksilber-UV-Lampen verbunden war, einen hohen Stromverbrauch. Diese Lampen verbrauchen nicht nur viel Strom, sondern müssen auch häufig ausgetauscht werden, wodurch eine große Menge an Abfall entsteht. Richtig konstruierte LED-Härtungssysteme haben eine sehr lange Lebensdauer von bis zu 60.000 Stunden und erfordern keinen Austausch der Lampen. Die Quecksilberlampen erzeugen Ozon, das vor allem in engen Räumen wie einer Druckerei zum Einatmen gefährlich ist. Um die giftigen Dämpfe aus den Druckmaschinen abzusaugen, sind Abluftsysteme erforderlich. Bei der UV-LED-Härtung entfallen diese Abluftsysteme, so dass der Prozess wesentlich umweltfreundlicher ist.

Energieeinsparung

Herkömmliche UV-Trocknungsprozesse benötigen eine beträchtliche Menge an Strom, so dass die Stromrechnung sehr hoch ist. UV-LED-Technologien ermöglichen Energieeinsparungen von bis zu 85 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Trocknungssystemen. Bei der LED-Härtung sind keine Absauganlagen erforderlich, um die von den Quecksilberdampf-UV-Lampen erzeugten Gase zu entfernen. UV-LED ist nicht nur gut für die Umwelt, sondern wirkt sich auch sehr positiv auf die Finanzen, die Nachhaltigkeit, die Gesundheit und die Sicherheit der Unternehmen aus.

Die familiengeführte Druckerei Eticod aus Kattowitz, Polen, hat sich beispielsweise schon früh auf die nachhaltige Produktion von Etiketten konzentriert und bereits in der Vergangenheit in Photovoltaikanlagen und Wärmetauscher investiert. Mit der Investition in UV-LED für die Trocknung wurden die CO2-Emissionen bei Eticod weiter reduziert und die Energieeinsparungen erhöht.

Die 10-Farben-Druckmaschine Bobst M5 430 von Eticod mit UV-LED-Härtung wurde erfolgreich installiert und in Betrieb genommen. Die Maschine verbraucht etwa 60 Prozent weniger Strom, was einer jährlichen Einsparung von etwa 50 kWh entspricht, und vermeidet 200 Tonnen CO2.

Vermeidung von Umweltverschmutzung

UV-LED-Lampen bieten mehr als 50 Prozent weniger CO2-Emissionen. UV-LED-Lampen erzeugen kein Ozon und bieten das Versprechen, giftiges Quecksilber in einer ganzen Kategorie von industriellen Prozessen zu eliminieren. Mit UV-LED-Lampen besteht keine Notwendigkeit für Absauganlagen, um die schädlichen Gase und das Ozon zu entfernen, die von UV-Lampen mit Quecksilberdampf erzeugt werden.

Mit LED-Systemen können Verarbeiter ihre Produktlinien diversifizieren und neue Märkte erschließen, ohne dass sie ihre Produktionsfläche vergrößern oder ihre Mitarbeiter flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und schädlichem UV-C-Ozon aussetzen müssen. Durch die Entfernung der UV-Quecksilberstationen und die Umrüstung auf LED-Lampen können die Anwender jährlich bis zu 200 Tonnen CO2 pro Druckmaschine einsparen. Die Benutzer müssen die Millionen Kubikmeter Luft, die jedes Jahr abgesaugt werden, um das von den Quecksilberlampen erzeugte Ozon und die Wärme zu entfernen, nicht wieder in das Gebäude einbringen.

Abfallreduzierung

Herkömmliche Quecksilberlampen haben eine sehr kurze Lebensdauer und müssen alle 1.000 bis 1.500 Stunden ersetzt werden. LED-Härtungslampen haben bei ordnungsgemäßer Wartung eine Lebensdauer von über 60.000 Stunden. Durch die Umstellung auf UV-LED-Technologie entfallen diese Austauschkosten, und durch den Wegfall von Quecksilber ergeben sich erhebliche Vorteile für die Umwelt.

Central Valley Label in Kalifornien konnte durch die Umstellung von Quecksilber auf LED erhebliche Betriebskosten einsparen. Vor der Umstellung auf die UV-LED-Härtungstechnologie gab Central Valley Label $40.000 bis $50.000 pro Jahr für den Austausch von UV-Lampen für ihre alten UV-Quecksilberdruckmaschinen aus. Als das Unternehmen auf die UV-LED-Lösung umstieg, entfielen diese Kosten.

Anfängliche Investitionskosten: Quecksilber vs. LED

Obwohl die anfänglichen Kosten für Quecksilber niedriger sein mögen als für LED, sind die langfristigen Kosten für Quecksilber viel höher. Die Anfangsinvestition für LED mag etwas höher oder gleich hoch sein wie die für Quecksilber, aber alle zusätzlichen Kosten, die für Quecksilber erforderlich sind, summieren sich mit der Zeit. Die langfristigen Kosten für LED nach der Installation sind dagegen gleich Null.

• Die Kosten für Quecksilber-UV steigen über die Lebensdauer des Systems weiter an.
• Verbrauchsmaterialien (Lampen, Reflektoren, Linsen, Blenden, dichroitische Filter usw.) sind eine wichtige Einnahmequelle für Hersteller von UV-Quecksilberprodukten.
• Produktionsausfälle, Substratverluste und wiederkehrende Kosten für Verbrauchsmaterialien schmälern die Rentabilität des Verarbeiters.

UV-LED haben einen geringen Wartungsaufwand, keine Verbrauchsmaterialien und eine vorhersehbare Leistung.

• Die UV-LED ermöglicht es dem Verarbeiter, sich auf seine Arbeit zu konzentrieren und die Rentabilität des Verarbeiters zu erhöhen.
• Konstant, wiederholbar und vorhersehbar.

Die Kosten für den Austausch von Quecksilberdampflampen

Wenn Sie sich für ein neues Aushärtungssystem entscheiden, sollten Sie die langfristigen Kosten für den Austausch von Quecksilberlampen und andere Kosten berücksichtigen, die sich im Laufe der Zeit summieren. Quecksilberhaltige UV-Strahlung hat während der gesamten Lebensdauer des Systems erhebliche Auswirkungen auf Ihr Endergebnis.

Gesetzgebung

Das Minamata-Übereinkommen über Quecksilber ist ein globaler Vertrag zum Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt vor den schädlichen Auswirkungen von Quecksilber.

Zu den wichtigsten Punkten des Minamata-Übereinkommens gehören das Verbot neuer Quecksilberminen, die schrittweise Stilllegung bestehender Minen, die schrittweise Einstellung der Verwendung von Quecksilber in einer Reihe von Produkten und Verfahren, Maßnahmen zur Kontrolle von Emissionen in die Luft und von Freisetzungen in Boden und Wasser sowie die Regulierung des informellen Sektors des handwerklichen und kleinen Goldbergbaus.

Das Übereinkommen befasst sich auch mit der Zwischenlagerung von Quecksilber und seiner Entsorgung, wenn es zu Abfall geworden ist, sowie mit Standorten, die durch Quecksilber kontaminiert sind, und mit Gesundheitsfragen.

• Das Minamata-Übereinkommen wurde 2017 in der Europäischen Union und vielen anderen Ländern Gesetz. Heute sind 127 Länder dem Minamata-Übereinkommen beigetreten.
• Das Jahr 2020 war ein Schlüsseljahr für das Minamata-Übereinkommen, da die Frist für quecksilberhaltige Produkte abgelaufen ist.
• Die Vertragsparteien dürfen die Herstellung, Einfuhr oder Ausfuhr der in Anlage A Teil I aufgeführten quecksilberhaltigen Produkte nach 2020 nicht mehr zulassen, indem sie geeignete Maßnahmen treffen.
• Einige Länder haben den Abbau von Quecksilber bereits verboten.
• Die Verwendung von Quecksilber in einigen Produkten ist bereits verboten.

Schlussfolgerung

Die UV-LED-Härtungstechnologie bietet den Geräteherstellern eine hochleistungsfähige Härtungstechnologie, die zudem erhebliche Energieeinsparungen ermöglicht und gleichzeitig Treibhausgase sowie gefährliches Quecksilber und Ozon aus dem UV-Härtungsprozess eliminiert. UV-LED-Produkte bieten im Vergleich zu herkömmlichen Produkten auf Quecksilberbasis erhebliche Verbesserungen für die Umwelt.

Über den Autor

Stacy Hoge kam 2009 zu Phoseon und bringt mehr als 10 Jahre Erfahrung in der Marketingkommunikation mit. Stacy Hoge ist bei Phoseon Technology für die Strategie und Umsetzung der Marketingkommunikation verantwortlich. Sie hat einen Bachelor of Science-Abschluss in Massenkommunikation und Psychologie von der St. Cloud State University in Minnesota.

Tags: Papier-, Film- und Folienkonverter
Kategorien: Umweltverträgliche UV-LED