С нарастването на интереса към новите UV LED и Dual-Cure UV мастила, водещите производители на енергийно втвърдяващи се мастила са оптимисти за бъдещето на технологията.
Пазарът на енергийно втвърдяване – ултравиолетово (UV), UV LED и втвърдяване с електронен лъч (EB).– е силен пазар от дълго време, тъй като производителността и ползите за околната среда са стимулирали ръста на продажбите в множество приложения.
Докато технологията за енергийно втвърдяване се използва в широк диапазон от пазари, мастилата и графичните изкуства са едни от най-големите сегменти.
„От опаковки до табели, етикети и търговски печат, UV втвърдените мастила предлагат несравними предимства по отношение на ефективност, качество и екологична устойчивост,“каза Джаяшри Бхадане, Transparency Market Research Inc. Bhadane изчислява, че пазарът ще достигне 4,9 милиарда долара продажби до края на 2031 г. при CAGR от 9,2% годишно.
Водещите производители на енергийно втвърдяващи се мастила са също толкова оптимистични. Дерик Хемингс, продуктов мениджър, екран, енергийно втвърдяема флексо, LED Северна Америка,Sun Chemical, каза, че докато енергийно втвърдяващият се сектор продължава да расте, определени съществуващи технологии са по-малко използвани, като традиционните UV и конвенционалните листови мастила в офсетови приложения.
Хидеюки Хинатая, генерален директор на отдела за продажби на мастила в чужбина заТ&К Тока, който е предимно в сегмента на енергийно втвърдяващите се мастила, отбеляза, че продажбите на енергийно втвърдяващи се мастила се увеличават в сравнение с конвенционалните мастила на маслена основа.
Zeller+Gmelin също е специалист по енергийно лечение; Тим Смит отZeller+Gmelin'sЕкипът за управление на продукти отбеляза, че поради предимствата им за околната среда, ефективността и производителността, печатарската индустрия все повече възприема енергийно втвърдяващи се мастила, като UV и LED технологии.
„Тези мастила отделят по-малко летливи органични съединения (ЛОС) от солвентните мастила, привеждайки се в съответствие с по-строгите екологични разпоредби и целите за устойчивост“, посочи Смит. „Те предлагат незабавно втвърдяване и намалена консумация на енергия, като по този начин повишават производителността.
„Освен това тяхната превъзходна адхезия, издръжливост и химическа устойчивост ги правят подходящи за различни приложения, включително CPG опаковки и етикети“, добави Смит. „Въпреки по-високите първоначални разходи, дългосрочната оперативна ефективност и подобренията на качеството, които носят, оправдават инвестицията. Zeller+Gmelin прегърна тази тенденция към енергийно втвърдяващи се мастила, които отразяват ангажимента на индустрията към иновациите, устойчивостта и удовлетворяването на променящите се изисквания на клиентите и регулаторните органи.“
Anna Niewiadomska, глобален маркетинг мениджър за тясна мрежа,Група Флинт, каза, че интересът и ръстът на обема на продажбите на енергийно втвърдяващи се мастила са постигнали големи крачки през последните 20 години, което го прави доминиращ печатен процес в тесния уеб сектор.
„Двигателите за този растеж включват подобрено качество и характеристики на печат, повишена производителност и намалена енергия и отпадъци, особено с навлизането на UV LED“, отбеляза Niewiadomska. „Освен това енергийно втвърдяващите се мастила могат да постигнат – и често да надминат – качеството на високия и офсетовия печат и да осигурят подобрени характеристики на печат върху по-широк диапазон от субстрати, отколкото флексото на водна основа.“
Niewiadomska добави, че тъй като разходите за енергия се увеличават и изискванията за устойчивост продължават да заемат централно място, приемането на енергийно втвърдяващи се UV LED и мастила с двойно втвърдяване нараства,
„Интересното е, че виждаме повишен интерес не само от страна на тесноролни принтери, но също и от широки и средно-ролни флексо принтери, които искат да спестят пари от енергия и да намалят въглеродните си отпечатъци“, продължи Niewiadomska.
„Продължаваме да виждаме пазарен интерес към енергийно втвърдяващи се мастила и покрития в широк спектър от приложения и субстрати“, Брет Лесард, мениджър продуктова линия заINX International Ink Co., съобщи. „По-бързите производствени скорости и намаленото въздействие върху околната среда, предоставени от тези мастила, са силно съобразени с фокуса на нашите клиенти.“
Фабиан Кьон, глобален ръководител на продуктовия мениджмънт за тясна мрежа вSiegwerk, каза, че докато продажбите на енергийно втвърдяващи се мастила в САЩ и Европа в момента са в застой, Siegwerk вижда много динамичен пазар с нарастващ UV сегмент в Азия.
„Новите флексопреси вече са предимно оборудвани с LED лампи, а в офсетовия печат много клиенти вече инвестират в UV или LED втвърдяване поради по-високата ефективност в сравнение с конвенционалните машини за офсетов печат“, отбеляза Кьон.
Възходът на UV LED
Съществуват три основни технологии под чадъра, който се лекува с енергия. UV и UV LED са най-големите, като EB е много по-малък. Интересната конкуренция е между UV и UV LED, който е по-нов и се разраства много по-бързо.
„Има нарастващ ангажимент от страна на принтерите да включват UV LED в ново и модернизирано оборудване“, каза Джонатан Граунке, вицепрезидент на UV/EB технологията и помощник директор за научноизследователска и развойна дейност на INX International Ink Co. „Използването на UV в края на печата е все още преобладава за балансиране на разходите/производителността, особено с покрития.“
Кьон посочи, че както и в предишни години, UV LED се разраства по-бързо от традиционните UV, особено в Европа, където високите разходи за енергия действат като катализатор за LED технологията.
„Тук печатниците инвестират предимно в LED технология, за да заменят стари UV лампи или дори цели печатни преси“, добави Кьон. „Въпреки това, ние също така виждаме продължаваща силна инерция към LED втвърдяване на пазари като Индия, Югоизточна Азия и Латинска Америка, докато Китай и САЩ вече показват високо пазарно проникване на LED.“
Хинатая каза, че UV LED печатът е отбелязал повече растеж. „Предполага се, че причините за това са нарастващата цена на електроенергията и преминаването от живачни лампи към LED лампи“, добави Хинатая.
Джонатан Харкинс от екипа за управление на продукти на Zeller+Gmelin съобщи, че UV LED технологията изпреварва растежа на традиционното UV втвърдяване в печатарската индустрия.
„Този растеж се движи от предимствата на UV LED, включително по-ниска консумация на енергия, по-дълъг живот на светодиодите, намалена топлинна мощност и способността за втвърдяване на по-всеобхватна гама от субстрати, без да се увреждат чувствителните към топлина материали“, добави Харкинс.
„Тези предимства са в съответствие с нарастващия фокус на индустрията върху устойчивостта и ефективността“, каза Харкинс. „Следователно принтерите инвестират все повече в оборудване, включващо LED технология за втвърдяване. Тази промяна е очевидна в бързото приемане на пазара на UV LED системи в много от различните пазари за печат на Zeller+Gmelin, включително технологии за флексографски, сух офсет и литопечат. Тенденцията отразява по-широкото движение на индустрията към по-екологични и рентабилни решения за печат, с UV LED технологията на преден план.“
Хемингс каза, че UV LED продължава да расте значително, тъй като пазарът се измества към посрещане на по-големи нужди от устойчивост.
„По-ниското потребление на енергия, по-ниските разходи за поддръжка, способността за олекотени субстрати и възможността за работа с чувствителни на топлина материали са ключови двигатели на използването на UV LED мастило“, отбеляза Хемингс. „Както преработвателите, така и собствениците на марки изискват повече UV LED решения и повечето производители на преси вече произвеждат преси, които могат лесно да бъдат преобразувани в UV LED, за да отговорят на търсенето.“
Niewiadomska каза, че UV LED втвърдяването е нараснало значително през последните три години поради различни фактори, включително увеличени разходи за енергия, изисквания за намалени въглеродни отпечатъци и намалени отпадъци.
„Освен това виждаме по-изчерпателна гама от UV LED лампи на пазара, предоставяйки на принтерите и преобразувателите по-широка гама от опции за лампи“, отбеляза Niewiadomska. „Тесните уеб конвертори по целия свят виждат, че UV LED е доказана и жизнеспособна технология и разбират пълните предимства, които UV LED носи – по-ниски разходи за печат, по-малко отпадъци, без генериране на озон, нулева употреба на Hg лампи и по-висока производителност. Важно е, че повечето преобразуватели на тесни мрежи, които инвестират в нови UV флексо преси, могат или да използват UV LED, или лампова система, която може бързо и икономично да бъде надстроена до UV LED, ако е необходимо.“
Мастила с двойно втвърдяване
Има нарастващ интерес към двойно втвърдяване или хибридна UV технология, мастила, които могат да се втвърдяват с помощта на конвенционално или UV LED осветление.
„Добре известно е“, каза Граунке, „че повечето мастила, които се втвърдяват с LED, ще се втвърдяват и с UV и адитивни UV(H-UV) системи от тип.“
Köhn от Siegwerk каза, че като цяло мастилата, които могат да се втвърдяват с LED лампи, могат да се втвърдяват и със стандартни Hg дъгови лампи. Въпреки това, разходите за LED мастила са значително по-високи от разходите за UV мастила.
„Поради тази причина все още има специални UV мастила на пазара“, добави Кьон. „Следователно, ако искате да предложите истинска система с двойно втвърдяване, трябва да изберете формула, която балансира цена и ефективност.
„Нашата компания вече започна да доставя мастило с двойно втвърдяване преди около шест до седем години под марката „UV CORE“, каза Хинатая. „Изборът на фотоинициатор е важен за мастилото с двойно втвърдяване. Можем да изберем най-подходящите суровини и да разработим мастило, което отговаря на пазара.“
Ерик Джейкъб от екипа за управление на продукти на Zeller+Gmelin отбеляза, че има нарастващ интерес към мастилата с двойно втвърдяване. Този интерес произтича от гъвкавостта и гъвкавостта, които тези мастила предлагат на принтерите.
„Мастилата с двойно втвърдяване позволяват на принтерите да се възползват от предимствата на LED втвърдяването, като енергийна ефективност и намалено излагане на топлина, като същевременно поддържат съвместимост със съществуващите традиционни системи за UV втвърдяване“, каза Джейкъб. „Тази съвместимост е особено привлекателна за принтери, които постепенно преминават към LED технология или за тези, които използват комбинация от старо и ново оборудване.“
Джейкъб добави, че в резултат на това Zeller+Gmelin и други компании за мастила разработват мастила, които могат да работят и при двата механизма на втвърдяване, без да се прави компромис с качеството или издръжливостта, като отговарят на търсенето на пазара за по-адаптивни и устойчиви решения за печат.
„Тази тенденция подчертава продължаващите усилия на индустрията за иновации и предоставяне на принтери с по-гъвкави, екологични опции“, каза Джейкъб.
„Преобразувателите, преминаващи към LED втвърдяване, изискват мастила, които могат да се втвърдяват както традиционно, така и чрез LED, но това не е техническо предизвикателство, тъй като според нашия опит всички LED мастила се втвърдяват добре под живачни лампи“, каза Хемингс. „Тази присъща характеристика на LED мастилата позволява на клиентите безпроблемно да преминат от традиционни UV към LED мастила.“
Niewiadomska каза, че Flint Group вижда продължаващ интерес към технологията за двойно втвърдяване.
„Системата за двойно втвърдяване позволява на конверторите да използват едно и също мастило на своите UV LED и конвенционалните UV втвърдяващи преси, което намалява инвентара и сложността“, добави Niewiadomska. „Flint Group е пред кривата на технологията за UV LED втвърдяване, включително технология за двойно втвърдяване. Компанията е пионер във високоефективните UV LED и Dual Cure мастила повече от десетилетие, много преди технологията да ги направи толкова достъпни и широко използвани, колкото е днес.“
Демастило и рециклиране
С нарастващия интерес към устойчивостта, производителите на мастила трябваше да отговорят на опасенията относно UV и EB мастилата по отношение на премахването на мастилото и рециклирането
„Има някои, но те са предимно минимални“, каза Граунке. „Знаем, че UV/EB продуктите могат да отговорят на специфични нужди за рециклиране на материали.
„Например, INX отбеляза 99/100 с INGEDE за обезмастиляване на хартия“, отбеляза Граунке. „Radtech Europe поръча проучване на FOGRA, което установи, че UV офсетовите мастила могат да бъдат премахнати от мастило върху хартия. Субстратът играе основна роля в свойствата за рециклиране на хартията, така че трябва да се внимава при изготвянето на общи претенции за рециклиране на сертификати.
„INX има решения за рециклиране на пластмаси, при които мастилата са проектирани да остават нарочно върху субстрата“, добави Граунке. „По този начин отпечатаното изделие може да бъде отделено от пластмасата на основното тяло по време на процеса на рециклиране, без да се замърсява разяждащият промивен разтвор. Разполагаме и с решения за премахване на мастилото, позволяващи на пластмасата за печат да стане част от потока за рециклиране чрез премахване на мастилото. Това е обичайно за термосвиваемите фолиа за възстановяване на PET пластмаси.“
Кьон отбеляза, че за пластмасовите приложения има опасения, особено от рециклиращите, за възможно замърсяване на промивната вода и рециклирания материал.
„Индустрията вече стартира няколко проекта, за да докаже, че премахването на мастилото на UV мастилата може да бъде добре контролирано и че крайният рециклиран материал и водата за измиване не са замърсени от компоненти на мастилото“, отбеляза Кьон.
„По отношение на водата за измиване, използването на UV мастила дори има някои предимства пред другите технологии за мастила“, добави Кьон. „Например, втвърденият филм се отделя на по-големи частици, които могат да бъдат филтрирани от водата за измиване по-лесно.
Кьон посочи, че когато става въпрос за хартиени приложения, премахването на мастилото и рециклирането вече са установен процес.
„Вече има UV офсетови системи, които са сертифицирани от INGEDE като лесни за отстраняване на мастило от хартия, така че принтерите да могат да продължат да се възползват от предимствата на технологията за UV мастила, без да се прави компромис с възможността за рециклиране“, каза Кьон.
Хинатая съобщи, че развитието напредва по отношение на отстраняването на мастилото и възможността за рециклиране на печатните материали.
„За хартия разпространението на мастило, което отговаря на стандартите за обезмастиляване на INGEDE, се увеличава и премахването на мастило стана технически възможно, но предизвикателството е да се изгради инфраструктура за подобряване на рециклирането на ресурсите“, добави Хинатая.
„Някои енергийно втвърдяващи се мастила обезмастиляват добре, като по този начин подобряват рециклируемостта“, каза Хемингс. „Крайната употреба и типът на субстрата също са важни фактори при определяне на ефективността на рециклиране. Втвърдяващите се мастила SolarWave CRCL UV-LED на Sun Chemical отговарят на изискванията на Асоциацията на рециклиращите пластмаса (APR) за възможност за миене и задържане и не изискват използването на грундове.“
Niewiadomska отбеляза, че Flint Group е пуснала своята гама Evolution от грундове и лакове, за да отговори на необходимостта от кръгова икономика в опаковките.
„Evolution Deinking Primer позволява премахването на мастилото от материалите на ръкавите по време на измиване, като гарантира, че етикетите на термосвиваемите ръкави могат да бъдат рециклирани заедно с бутилката, увеличавайки добива на рециклираните материали и намалявайки времето и разходите, свързани с процеса на отстраняване на етикетите“, каза Niewiadomska .
„Evolution Varnish се нанася върху етикетите след отпечатването на цветовете, защитавайки мастилото чрез предотвратяване на кървене и износване, докато е на рафта, след това надолу по веригата през процеса на рециклиране“, добави тя. „Лакът осигурява чисто отделяне на етикета от неговата опаковка, което позволява рециклирането на опаковъчния субстрат във висококачествени материали с висока стойност. Лакът не влияе върху цвета на мастилото, качеството на изображението или четливостта на кода.
„Гамата Evolution адресира директно предизвикателствата при рециклирането и от своя страна играе роля в осигуряването на стабилно бъдеще за сектора на опаковките“, заключи Niewiadomska. „Evolution Varnish и Deinking Primer правят всеки продукт, върху който се използват, много по-вероятно да премине изцяло през веригата за рециклиране.“
Харкинс отбеляза, че дори при непряк контакт има опасения относно използването на UV мастила с опаковки на храни и напитки, както и тяхното въздействие върху процесите на рециклиране. Основният проблем се върти около потенциалната миграция на фотоинициатори и други вещества от мастилата в храни или напитки, което може да представлява риск за здравето.
„Почистването на мастилото е висок приоритет за принтерите с фокус върху околната среда“, добави Харкинс. „Zeller+Gmelin разработи новаторска технология, която ще позволи на енергийно втвърденото мастило да се издигне в процеса на рециклиране, позволявайки по-чиста пластмаса да бъде рециклирана обратно в потребителски продукти. Тази технология се нарича EarthPrint.
Харкинс каза, че по отношение на рециклирането предизвикателството е в съвместимостта на мастилата с процесите на рециклиране, тъй като някои UV мастила могат да възпрепятстват рециклируемостта на хартиени и пластмасови субстрати, като влияят върху качеството на рециклирания материал.
„За да отговори на тези опасения, Zeller+Gmelin се фокусира върху разработването на мастила с по-ниски свойства на миграция, подобрявайки съвместимостта с процесите на рециклиране и спазването на разпоредбите, за да гарантира безопасността на потребителите и екологичната устойчивост“, отбеляза Харкинс.
Време на публикуване: 27 юни 2024 г
