Зі зростанням інтересу до нових УФ-світлодіодних та УФ-чорнил подвійного затвердіння, провідні виробники чорнил, що затвердівають енергією, з оптимізмом дивляться на майбутнє цієї технології.
Ринок енергетично затверджуваних матеріалів – ультрафіолетове (УФ), УФ-світлодіодне та електронно-променеве (ЕП) затвердіння– вже давно є сильним ринком, оскільки переваги для продуктивності та навколишнього середовища сприяють зростанню продажів у численних сферах застосування.
Хоча технологія енергетичного затвердіння використовується в широкому спектрі ринків, чорнила та графічне мистецтво є одними з найбільших сегментів.
«Від упаковки до вивісок, етикеток та комерційного друку, чорнила, що затвердівають за допомогою УФ-випромінювання, пропонують неперевершені переваги з точки зору ефективності, якості та екологічної стійкості».сказав Джаяшрі Бхадане, Transparency Market Research IncБхадане оцінює, що до кінця 2031 року обсяг продажів на ринку досягне 4,9 мільярда доларів США зі щорічним темпом зростання 9,2%.
Провідні виробники чорнил, що тверднуть енергією, налаштовані так само оптимістично. Деррік Хеммінгс, менеджер з продукції, трафаретний друк, флексодрук з твердненням енергією, LED North America,Sun Chemical, сказав, що хоча сектор енергетично затверджуваних матеріалів продовжує зростати, деякі існуючі технології стали використовуватися менш активно, такі як традиційні УФ- та звичайні листові фарби в офсетному друці.
Хідеюкі Хінатая, генеральний директор відділу закордонних продажів чорнилТ&К Тока, яка переважно працює в сегменті чорнил, що тверднуть за допомогою енергії, зазначила, що продажі чорнил, що тверднуть за допомогою енергії, зростають порівняно зі звичайними чорнилами на масляній основі.
Zeller+Gmelin також є спеціалістом з енергетичного лікування; Тім Сміт зZeller+Gmelin'sКоманда з управління продуктом зазначила, що завдяки своїм перевагам у сфері екології, ефективності та продуктивності, поліграфічна промисловість дедалі частіше використовує чорнила, що затвердівають енергією, такі як УФ- та світлодіодні технології.
«Ці чорнила викидають менше летких органічних сполук (ЛОС), ніж чорнила на основі розчинників, що відповідає суворішим екологічним нормам та цілям сталого розвитку», – зазначив Сміт. «Вони забезпечують миттєве затвердіння та знижене споживання енергії, тим самим підвищуючи продуктивність».
«Крім того, їхня чудова адгезія, довговічність та хімічна стійкість роблять їх придатними для різних застосувань, включаючи упаковку та етикетки для споживчих товарів широкого вжитку», – додав Сміт. «Незважаючи на вищі початкові витрати, довгострокова операційна ефективність та покращення якості, які вони приносять, виправдовують інвестиції. Zeller+Gmelin прийняла цю тенденцію до чорнил, що затвердівають енергією, що відображають прагнення галузі до інновацій, сталого розвитку та задоволення потреб клієнтів та регуляторних органів, що постійно змінюються».
Анна Невядомська, глобальний менеджер з маркетингу для вузької мережі,Флінт Груп, сказав, що інтерес до чорнил, що тверднуть за допомогою енергії, та зростання обсягів продажів значно зросли за останні 20 років, що зробило їх домінуючим процесом друку у секторі вузькорулонного друку.
«Рушійними силами цього зростання є покращена якість і характеристики друку, підвищення продуктивності, а також зменшення енергоспоживання та відходів, особливо з появою УФ-світлодіодів», – зазначила Невядомська. «Крім того, чорнила, що тверднуть за допомогою енергії, можуть досягати – і часто перевершувати – якість високого та офсетного друку та забезпечувати покращені характеристики друку на ширшому діапазоні матеріалів, ніж флексографічний друк на водній основі».
Невядомська додала, що зі зростанням цін на енергоносії та вимогами щодо сталого розвитку, що продовжують займати центральне місце, зростає впровадження енерготвердіюваних УФ-світлодіодних та чорнил подвійного затвердіння.
«Цікаво, що ми спостерігаємо підвищений інтерес не лише з боку вузькорулонних друкарів, але й з боку флексодрукарів широкого та середньорулонного формату, які прагнуть заощадити кошти на енергії та зменшити свій вуглецевий слід», – продовжила Невядомська.
«Ми продовжуємо спостерігати інтерес ринку до чорнил та покриттів, що затвердівають енергією, для широкого спектру застосувань та матеріалів», – каже Брет Лессард, менеджер лінійки продуктів компаніїМіжнародна компанія з чорнил INX, повідомляється. «Швидша швидкість виробництва та менший вплив на навколишнє середовище, що забезпечуються цими чорнилами, тісно пов’язані з пріоритетами наших клієнтів».
Фабіан Кьон, глобальний керівник управління вузькопрофільними веб-продуктами вЗігверксказав, що хоча продажі чорнил, що затвердівають енергією, у США та Європі наразі стагнують, Siegwerk спостерігає дуже динамічний ринок зі зростаючим сегментом УФ-випромінювання в Азії.
«Нові флексографські машини зараз переважно оснащені світлодіодними лампами, а в офсетному друці багато клієнтів вже інвестують в УФ- або світлодіодне затвердіння через вищу ефективність порівняно зі звичайними офсетними друкарськими машинами», – зазначив Кьон.
Зростання ультрафіолетового світлодіода
Існує три основні технології, що охоплюють енергію. Найбільш поширеними є ультрафіолетове випромінювання та ультрафіолетові світлодіоди, а електронні світлодіоди – набагато менші. Цікава конкуренція існує між ультрафіолетом та ультрафіолетовими світлодіодами, які є новішими та розвиваються набагато швидше.
«Друкарі все частіше прагнуть використовувати УФ-світлодіоди на новому та модернізованому обладнанні», — сказав Джонатан Граунке, віце-президент з УФ/ЕП-технологій та помічник директора з досліджень і розробок INX International Ink Co. «Використання УФ-випромінювання наприкінці друкарського процесу все ще поширене для балансування вартості/продуктивності, особливо з покриттями».
Кьон зазначив, що, як і в попередні роки, УФ-світлодіоди розвиваються швидше, ніж традиційні УФ-технології, особливо в Європі, де високі витрати на енергію діють як каталізатор для світлодіодної технології.
«Тут друкарі переважно інвестують у світлодіодні технології для заміни старих УФ-ламп або навіть цілих друкарських верстатів», – додав Кьон. «Однак ми також спостерігаємо постійний сильний імпульс до світлодіодного затвердіння на таких ринках, як Індія, Південно-Східна Азія та Латинська Америка, тоді як Китай та США вже демонструють високий рівень проникнення світлодіодів на ринок».
Хінатая сказав, що друк за допомогою УФ-світлодіодів демонструє ще більше зростання. «Причиною цього, як припускають, є зростання вартості електроенергії та перехід від ртутних ламп до світлодіодних ламп», – додав Хінатая.
Джонатан Харкінс з команди управління продуктами Zeller+Gmelin повідомив, що технологія ультрафіолетового світлодіодного випромінювання випереджає зростання традиційного ультрафіолетового затвердіння в поліграфічній промисловості.
«Це зростання зумовлене перевагами ультрафіолетових світлодіодів, включаючи нижче енергоспоживання, довший термін служби світлодіодів, знижену тепловиділення та здатність затвердівати більш широкий спектр підкладок без пошкодження термочутливих матеріалів», – додав Харкінс.
«Ці переваги узгоджуються зі зростаючою увагою галузі до сталого розвитку та ефективності», – сказав Харкінс. «Відповідно до цього, друкарні все частіше інвестують в обладнання, що використовує технологію світлодіодного затвердіння. Цей зсув очевидний у швидкому впровадженні на ринку систем ультрафіолетового світлодіодного друку на багатьох різних ринках Zeller+Gmelin, включаючи технології флексографічного, сухого офсетного та літографічного друку. Ця тенденція відображає ширший рух галузі до більш екологічних та економічно ефективних рішень для друку, на передньому краї яких стоїть технологія ультрафіолетового світлодіодного друку».
Хеммінгс сказав, що ринок ультрафіолетових світлодіодів продовжує значно зростати, оскільки ринок зміщується для задоволення більших потреб сталого розвитку.
«Нижче споживання енергії, нижчі витрати на обслуговування, здатність використовувати легкі основи та можливість роботи з термочутливими матеріалами – все це ключові чинники використання чорнил на основі УФ-світлодіодів», – зазначив Хеммінгс. «Як переробники, так і власники брендів запитують більше рішень на основі УФ-світлодіодів, і більшість виробників друкарських машин зараз виробляють друкарські машини, які можна легко переобладнати на УФ-світлодіоди, щоб задовольнити попит».
Невядомська зазначила, що за останні три роки використання УФ-світлодіодного затвердіння значно зросло через різні фактори, зокрема зростання витрат на енергію, вимоги щодо зменшення вуглецевого сліду та зменшення кількості відходів.
«Крім того, ми бачимо на ринку більш широкий асортимент УФ-світлодіодних ламп, що надає друкарням та конвертерам ширший вибір варіантів ламп», – зазначила Невядомська. «Перетворювачі вузькорулонного друку по всьому світу бачать, що УФ-світлодіод – це перевірена та життєздатна технологія, і розуміють усі переваги, які приносить УФ-світлодіод – нижча вартість друку, менше відходів, відсутність утворення озону, нульове використання ртутних ламп та вища продуктивність. Важливо, що більшість перетворювачів вузькорулонного друку, які інвестують у нові УФ-флексодрукарські машини, можуть або використовувати УФ-світлодіод, або використовувати лампову систему, яку можна швидко та економічно модернізувати до УФ-світлодіодного друку за потреби».
Чорнила подвійного затвердіння
Зростає інтерес до технології подвійного затвердіння або гібридної УФ-технології, тобто чорнил, які можна затвердіти за допомогою звичайного або УФ-світлодіодного освітлення.
«Загальновідомо, — сказав Граунке, — що більшість чорнил, які затверджуються за допомогою світлодіодів, також затверджуються за допомогою УФ-систем та адитивних УФ-систем (H-UV)».
Кьон із Siegwerk зазначив, що загалом чорнила, які можна затверджувати за допомогою світлодіодних ламп, також можна затверджувати за допомогою стандартних ртутних дугових ламп. Однак вартість світлодіодних чорнил значно вища, ніж вартість УФ-чорнил.
«З цієї причини на ринку досі існують спеціалізовані УФ-чорнила», – додав Кьон. «Тому, якщо ви хочете запропонувати справжню систему подвійного затвердіння, вам потрібно вибрати формулу, яка збалансує вартість та продуктивність».
«Наша компанія вже почала постачати чорнило подвійного затвердіння приблизно шість-сім років тому під брендом «UV CORE», — сказав Хінатая. «Вибір фотоініціатора важливий для чорнила подвійного затвердіння. Ми змогли вибрати найбільш підходящу сировину та розробити чорнило, яке відповідає вимогам ринку».
Ерік Джейкоб з команди управління продуктами Zeller+Gmelin зазначив, що спостерігається зростання інтересу до чорнил подвійного затвердіння. Цей інтерес зумовлений гнучкістю та універсальністю, які ці чорнила пропонують друкарям.
«Чорнила подвійного затвердіння дозволяють принтерам використовувати переваги світлодіодного затвердіння, такі як енергоефективність та зменшення впливу тепла, зберігаючи при цьому сумісність з існуючими традиційними системами УФ-затвердіння», – сказав Джейкоб. «Ця сумісність особливо приваблива для принтерів, які поступово переходять на світлодіодну технологію, або тих, хто використовує як старе, так і нове обладнання».
Якоб додав, що в результаті Zeller+Gmelin та інші компанії-виробники чорнил розробляють чорнила, які можуть працювати за обох механізмів затвердіння без шкоди для якості чи довговічності, задовольняючи попит ринку на більш адаптивні та екологічні рішення для друку.
«Ця тенденція підкреслює постійні зусилля галузі щодо інновацій та надання принтерам більш універсальних та екологічно чистих варіантів», – сказав Джейкоб.
«Перетворювачі, які переходять на світлодіодне затвердіння, потребують чорнил, які можна затверджувати як традиційним способом, так і за допомогою світлодіодів, але це не є технічною проблемою, оскільки, за нашим досвідом, усі світлодіодні чорнила добре затвердівають під ртутними лампами», – сказав Хеммінгс. «Ця невід’ємна особливість світлодіодних чорнил дозволяє клієнтам безперешкодно переходити від традиційних УФ-чорнил до світлодіодних».
Невядомська сказала, що Flint Group спостерігає постійний інтерес до технології подвійного затвердіння.
«Система подвійного затвердіння дозволяє переробникам використовувати одні й ті ж чорнила на своїх УФ-світлодіодних та звичайних УФ-пресах для затвердіння, що зменшує запаси та складність», – додала Невядомська. «Flint Group випереджає технології УФ-світлодіодного затвердіння, включаючи технологію подвійного затвердіння. Компанія вже понад десять років є піонером у розробці високопродуктивних УФ-світлодіодних чорнил та чорнил подвійного затвердіння, задовго до того, як ця технологія зробила їх такими доступними та широко використовуваними, як сьогодні».
Видалення фарби та переробка
Зі зростанням інтересу до сталого розвитку, виробникам чорнил довелося вирішувати проблеми, пов'язані з УФ- та ЕП-чорнилами, з точки зору видалення фарби та переробки.
«Є деякі, але вони здебільшого мінімальні», — сказав Граунке. «Ми знаємо, що продукти УФ/ЕП можуть задовольнити конкретні потреби переробки матеріалів».
«Наприклад, INX отримав 99/100 балів за шкалою INGEDE за видалення фарби з паперу», – зазначив Граунке. «Radtech Europe замовила дослідження FOGRA, яке визначило, що УФ-офсетні чорнила можна видалити з паперу. Підкладка відіграє важливу роль у властивостях переробки паперу, тому слід бути обережним, стверджуючи про необхідність сертифікації щодо переробки загалом».
«INX справді пропонує рішення для переробки пластмас, де чорнила спеціально розроблені таким чином, щоб залишатися на підкладці», – додав Граунке. «Таким чином, друкований виріб можна відокремити від основного пластику під час процесу переробки, не забруднюючи каустичний промивний розчин. У нас також є розчини, що видаляють чорнило, що дозволяють друкованому пластику стати частиною потоку переробки шляхом видалення чорнила. Це поширена практика для термоусадочних плівок для відновлення ПЕТ-пластику».
Кьон зазначив, що у випадку з пластиковими виробами існують побоювання, особливо з боку переробників, щодо можливого забруднення промивної води та перероблених матеріалів.
«Промисловість вже запустила кілька проектів, щоб довести, що процес зняття фарби з УФ-фарб можна добре контролювати, і що кінцевий перероблений матеріал і промивна вода не забруднюються компонентами фарби», – зазначив Кьон.
«Щодо промивної води, використання УФ-чорнил навіть має деякі переваги порівняно з іншими технологіями чорнил», – додав Кьон. «Наприклад, затверділа плівка відшаровується на більші частинки, які легше відфільтрувати з промивної води».
Кьон зазначив, що коли йдеться про використання паперу, видалення фарби та переробка вже є усталеними процесами.
«Вже існують системи УФ-офсетного друку, сертифіковані INGEDE як такі, що легко знімаються з паперу, тому друкарні можуть продовжувати користуватися перевагами технології УФ-чорнил без шкоди для придатності до переробки», – сказав Кьон.
Хінатая повідомив, що розробки в галузі видалення фарби та переробки друкованої продукції прогресують.
«Щодо паперу, то поширення чорнил, що відповідають стандартам INGEDE щодо видалення фарби, зростає, і видалення фарби стало технічно можливим, але завдання полягає в тому, щоб побудувати інфраструктуру для покращення переробки ресурсів», – додав Хінатая.
«Деякі чорнила, що тверднуть за допомогою енергії, добре видаляються з чорнила, тим самим покращуючи придатність для переробки», – сказав Хеммінгс. «Кінцеве використання та тип підкладки також є важливими факторами, що визначають ефективність переробки. Чорнила SolarWave CRCL, що тверднуть за допомогою УФ-світлодіодів, від Sun Chemical відповідають вимогам Асоціації переробників пластику (APR) щодо здатності до миття та утримання, а також не потребують використання ґрунтовок».
Невядомська зазначила, що Flint Group випустила свою лінійку ґрунтовок та лаків Evolution для задоволення потреби в циркулярній економіці в упаковці.
«Грунтовка Evolution Deinking Primer дозволяє знебарвлювати матеріали рукавів під час миття, забезпечуючи можливість переробки термоусадочних етикеток разом із пляшкою, збільшуючи вихід перероблених матеріалів та зменшуючи час і витрати, пов’язані з процесом видалення етикеток», – сказала Невядомська.
«Лак Evolution Varnish наноситься на етикетки після друку кольорів, захищаючи фарбу, запобігаючи розтіканню та стиранню під час зберігання на полиці, а потім під час процесу переробки», – додала вона. «Лак забезпечує чисте відділення етикетки від упаковки, що дозволяє переробляти пакувальну основу у високоякісні, цінні матеріали. Лак не впливає на колір фарби, якість зображення чи читабельність коду».
«Асортимент продукції Evolution безпосередньо вирішує проблеми переробки та, своєю чергою, відіграє певну роль у забезпеченні стабільного майбутнього для сектору упаковки», – підсумувала Невядомська. «Лак та ґрунтовка для знебарвлення Evolution значно підвищують ймовірність того, що будь-який продукт, на якому вони використовуються, повністю пройде ланцюг переробки».
Харкінс зазначив, що навіть за непрямого контакту існують занепокоєння щодо використання УФ-чорнил з упаковкою харчових продуктів та напоїв, а також їхнього впливу на процеси переробки. Основна проблема пов'язана з потенційною міграцією фотоініціаторів та інших речовин з чорнил у їжу або напої, що може становити ризик для здоров'я.
«Видалення чорнила є пріоритетом для друкарів, які зосереджені на довкіллі», – додав Харкінс. «Zeller+Gmelin розробила новаторську технологію, яка дозволить чорнилу, затверділому за допомогою енергії, підніматися в процесі переробки, що дозволить переробляти чистіший пластик назад у споживчі товари. Ця технологія називається EarthPrint».
Харкінс зазначив, що щодо переробки проблема полягає в сумісності чорнил з процесами переробки, оскільки деякі УФ-чорнила можуть перешкоджати переробці паперових та пластикових підкладок, впливаючи на якість переробленого матеріалу.
«Щоб вирішити ці проблеми, Zeller+Gmelin зосередилася на розробці чорнил з низькими міграційними властивостями, покращуючи сумісність із процесами переробки та дотримуючись правил для забезпечення безпеки споживачів та екологічної стійкості», – зазначив Харкінс.
Час публікації: 27 червня 2024 р.
