von Dr.-Ing. Roland Studenroth, Kissel + Wolf GmbH

Im Siebdruck werden im grosen Umfang Losemittel eingesetzt und verarbeitet, sei es zu Reinigungszwecken (manuell oder maschinell) oder als Bestandteil von Druckfarben, Verdunnern oder Verzogerern. Dabei besteht ein nicht zu vernachlassigendes Gefahrenpotential, auf das in vielfaltiger Weise durch Vorschriften und Richtlinien hingewiesen wird. Dabei sind die für den Siebdruck branchenspezifischen BG-Ausarbeitungen „BGI 801 – Gestaltungsregeln für Einrichtungen und Anlagen zur Reinigung und Entschichtung von Siebdruckformen“ sowie die LASI-Empfehlungen „mgang mit Losemitteln im Siebdruck“ von besonders hohem Informationsgehalt und Nutzwert.

Trotz dieser vielen Hinweise und Regeln, bei deren Einhaltung das Gefahrenpotential minimiert sein sollte, hat sich KISSEL + WOLF Gedanken gemacht, wie man Gefahrenmomente weiter verringern und die Arbeitssicherheit steigern kann. Dabei haben wir uns dem Thema elektrostatische Aufladung von Losemitteln angenommen, das im Siebdruck zumeist in zweierlei Form zu Tage tritt:

a) Aufladung von stromenden Losemitteln (Befullen und Entleeren von Behaltern)

b) Aufladung von Losemitteln durch Verdusen bzw. Vernebeln in Siebwaschanlagen

Wie kommt es eigentlich zur Aufladung von Losemitteln bzw. Losemitteltropfchen? Im Falle von stromenden Flussigkeiten erfolgt dies nach der Theorie der elektrischen Doppelschicht (bereits 1879 von Helmholtz formuliert), d.h. auch in einem Losemittel befinden sich geladene Teilchen, deren positive Seite sich beispielsweise zur festen Wandung hin orientieren, wahrend die negativen Gegenionen (nach ausen hin ist das System neutral) sich zur flussigen Phase hin orientieren. Mit zunehmender Stromung werden dann diese negativen Gegenionen im Losemittelstrom mitgerissen, und es kommt zur Ladungstrennung, und dies um so starker, je geringer die Eigenleitfahigkeit der flussigen Phase ist. Mit anderen Worten, je geringer die Leitfahigkeit des stromenden Losemittels ist, um so groser ist die Hohe des Potentialunterschieds und um so groser ist die Gefahr einer spontanen Entladung, die zur Entzundung oder auch Explosion der Losemittel fuhren kann.
Im Falle des Verdusens oder Vernebelns von Losemitteln in Siebwaschanlagen (durch Dusenstocke oder rotierende Bursten) kommt es durch zwei sich uberlagernde Phanomene zur Ladungstrennung. Zum einen haben wir es mit dem sog. Lenard-Effekt zu tun, der besagt, dass Flussigkeiten gegenuber Luft eine recht regelmasige Oberflachenladung tragen, die aber im Untergrund durch Molekulbewegung unregelmasig kompensiert wird. Beim Zerreisen der Flussigkeit bleibt die Oberflachenladung weitgehend erhalten, aber der Untergrund wird so schnell abgetrennt, dass kein Ladungsausgleich mehr stattfinden kann. So kommt es zu geladenen Tropfchen. Dieser Prozess der Ladungsbildung wird noch uberlagert vom Prozess der Tropfchenteilung, indem namlich mit dem spontanen Zerreisen des Tropfchens frei bewegliche Ladungen mit getrennt werden. Hier reicht das Verdusen als Geschwindigkeit aus, um den Ladungsausgleich zu verhindern. Weitere Aufladvorgange der Flussigkeitstropfchen sind denkbar, wenn sie auf isolierendes Schablonenmaterial auftreffen, was dann eher wieder unter Vorgang a) einzuordnen wäre.