С нарастващия интерес 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 втвърдяващи се материали – ултравиолетово (UV), UV LED и електроннолъчево (EB) втвърдяване– е силен пазар от дълго време, тъй като ползите за производителността и околната среда са довели до ръст на продажбите в множество приложения.
Въпреки че технологията за енергийно втвърдяване се използва в широк спектър от пазари, мастилата и графичните изкуства са едни от най-големите сегменти.
„От опаковки до табели, етикети и търговски печат, UV втвърдяващите се мастила предлагат несравними предимства по отношение на ефективност, качество и екологична устойчивост.“каза Джаяшри Бхадане, Transparency Market Research IncБхадане прогнозира, че пазарът ще достигне 4,9 милиарда долара продажби до края на 2031 г., при годишен годишен темп на растеж от 9,2%.
Водещите производители на енергийно втвърдяващи се мастила са също толкова оптимистични. Дерик Хемингс, продуктов мениджър, ситопечат, енергийно втвърдяващ се флексопечат, LED Северна Америка,Сън Кемикал, заяви, че макар секторът на енергийно втвърдяващите се мастила да продължава да расте, някои съществуващи технологии са станали по-малко използвани, като например традиционните UV и конвенционалните листови мастила в офсетовите приложения.
Хидеюки Хинатая, генерален мениджър на отдела за продажби на мастила в чужбинаТ&К Тока, която е предимно в сегмента на енергийно втвърдяващи 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 лечими методи; Тим Смит отZeller+Gmelin'sЕкипът за продуктов мениджмънт отбеляза, че поради предимствата си за околната среда, ефективността и производителността, печатарската индустрия все по-често използва енергийно втвърдяващи се мастила, като UV и LED технологии.
„Тези мастила отделят по-ниско съдържание на летливи органични съединения (ЛОС) в сравнение с мастилата с разтворител, което е 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.“
„Също така, превъзходната им адхезия, издръжливост и химическа устойчивост ги правят подходящи за различни приложения, включително опаковки и етикети за потребителски стоки“, добави Смит. „Въпреки по-високите първоначални разходи, дългосрочната оперативна ефективност и подобренията в качеството, които те носят, оправдават инвестицията. Zeller+Gmelin възприе тази тенденция към енергийно втвърдяващи се мастила, които отразяват ангажимента на индустрията към иновации, устойчивост и посрещане на променящите се изисквания на клиентите и регулаторните органи.“
Anna Niewiadomska, глобален маркетинг мениджър за тясна мрежа,Флинт Груп, заяви, че интересът и ръстът на обема на продажбите на енергийно втвърдяващи се мастила са постигнали голям напредък през последните 20 години, което ги прави доминиращ печатен процес в сектора на тесноролния печат.
„Двигателите на този растеж включват подобрено качество и характеристики на печат, повишена производителност и намалена енергия и отпадъци, особено с появата на UV LED“, отбеляза Ниевядомска. „Освен това, енергийно втвърдяващите се мастила могат да достигнат – и често да надминат – качеството на високия печат и офсетовия печат и да осигурят подобрени печатни характеристики върху по-широк спектър от материали, отколкото флексопечатът на водна основа.“
Ниевидомска добави, че с нарастването на разходите за енергия и продължаването на стремежите към устойчивост, нараства приемането на енергийно втвърдяващи се UV LED и двойно втвърдяващи се мастила.
„Интересното е, че наблюдаваме повишен интерес не само от тесноролни печатници, но и от флексо печатници с широк и средноролни печатници, които искат да спестят пари от енергия и да намалят въглеродния си отпечатък“, продължи Невядомска.
„Продължаваме да наблюдаваме пазарен интерес към енергийно втвърдяващи се мастила и покрития в широк спектър от приложения и материали“, каза Брет Лесард, мениджър продуктова линия заINX International Ink Co., съобщиха. „По-бързите скорости на производство и намаленото въздействие върху околната среда, осигурени от тези мастила, са силно съобразени с фокуса на нашите клиенти.“
Фабиан Кьон, глобален ръководител на управлението на продукти за тясна мрежа вЗигверк, заяви, че докато продажбите на енергийно втвърдяващи се мастила в САЩ и Европа в момента са в застой, Siegwerk наблюдава много динамичен пазар с нарастващ UV сегмент в Азия.
„Новите флексо машини вече са оборудвани предимно с LED лампи, а в офсетовия печат много клиенти вече инвестират в UV или LED втвърдяване поради по-високата ефективност в сравнение с конвенционалните офсетови печатни машини“, отбеляза Кьон.
Възходът на UV LED
В рамките на енергийно втвърдяващите се технологии има три основни. UV и UV LED са най-големите, като EB са много по-малки. Интересната конкуренция е между UV и UV LED, която е по-нова и се развива много по-бързо.
„Нараства ангажиментът на печатниците да вграждат UV LED в ново и модернизирано оборудване“, каза Джонатан Граунке, вицепрезидент по UV/EB технологиите и помощник-директор по научноизследователската и развойна дейност в INX International Ink Co. „Използването на UV лампи в края на печатната машина все още е широко разпространено, за да се балансират разходите и производителността, особено при покритията.“
Кьон посочи, че както и в предишни години, UV LED технологиите се разрастват по-бързо от традиционните UV технологии, 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 машини“, добави Кьон. „Въпреки това, наблюдаваме и продължаващ силен импулс към LED втвърдяването 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 по-голям растеж. „Смята се, че причините за това са нарастващата цена на електроенергията и преминаването от живачни към LED лампи“, добави Хинатая.
Джонатан Харкинс от екипа за продуктов мениджмънт на Zeller+Gmelin съобщи, че UV LED технологията изпреварва растежа на традиционното UV втвърдяване в печатарската индустрия.
„Този растеж се дължи на предимствата на UV LED диодите, включително по-ниска консумация на енергия, по-дълъг живот на светодиодите, намалена топлинна мощност и способността за втвърдяване на по-широка гама от субстрати, без да се увреждат термочувствителни материали“, добави Харкинс.
„Тези предимства са в съответствие с нарастващия фокус на индустрията върху устойчивостта и ефективността“, каза Харкинс. „Следователно, печатниците все повече инвестират в оборудване, включващо LED технология за втвърдяване. Тази промяна е очевидна в бързото навлизане на UV LED системи на пазара в много от различните печатни пазари на Zeller+Gmelin, включително флексопечат, сух офсетов печат и литопечат. Тенденцията отразява по-широко движение в индустрията към по-екологични и рентабилни решения за печат, с UV LED технология начело.“
Хемингс каза, че UV LED продължава да расте значително, тъй като пазарът се измества, за да отговори на по-големите нужди от устойчивост.
„По-ниската консумация на енергия, по-ниските разходи за поддръжка, възможността за леки подложки и възможността за работа с термочувствителни материали са ключови фактори за употребата на UV LED мастила“, отбеляза Хемингс. „Както конверторите, така и собствениците на марки изискват повече UV LED решения и повечето производители на печатни машини вече произвеждат машини, които могат лесно да бъдат преобразувани в UV LED, за да отговорят на търсенето.“
Ниевидомска каза, че UV LED втвърдяването е нараснало значително през последните три години поради различни фактори, включително увеличени разходи за енергия, изисквания за намаляване на въглеродния отпечатък и намаляване на отпадъците.
„Освен това, виждаме по-пълна гама от UV LED лампи на пазара, което предоставя на печатниците и конверторите по-широк набор от опции за лампи“, отбеляза Ниевядомска. „Преработвателите на тесноролни машини по целия свят виждат, че UV LED е доказана и жизнеспособна технология и разбират пълните предимства, които UV LED носи – по-ниска цена на печат, по-малко отпадъци, липса на генериране на озон, нулева употреба на Hg лампи и по-висока производителност. Важно е да се отбележи, че повечето конвертори на тесноролни машини, които инвестират в нови UV флексо машини, могат да изберат или UV LED, или лампова система, която може бързо и икономично да бъде обновена до UV LED, ако е необходимо.“
Мастила с двойно втвърдяване
Нараства интересът към двойно-втвърдяващи се или хибридни UV технологии, 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.“
Кьон 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. Цената на LED мастилата обаче е значително по-висока от цената на UV мастилата.
„Поради тази причина на пазара все още има специализирани UV мастила“, добави Кьон. „Следователно, ако искате да предложите истинска система с двойно втвърдяване, трябва да изберете формула, която балансира цената и производителността.“
„Нашата компания започна да доставя двойно втвърдяващо се мастило преди около шест до седем години под марката „UV CORE“, каза Хинатая. „Изборът на фотоинициатор е важен за двойно втвърдяващото се мастило. Можехме да изберем най-подходящите суровини и да разработим мастило, което да отговаря на пазара.“
Ерик Джейкъб от екипа за продуктов мениджмънт на Zeller+Gmelin отбеляза, че има нарастващ интерес към мастилата с двойно втвърдяване. Този интерес произтича от гъвкавостта и многофункционалността, които тези мастила предлагат на печатарите.
„Двойно втвърдяващите се мастила позволяват на принтерите да се възползват от предимствата на LED втвърдяването, като например енергийна ефективност и намалено излагане на топлина, като същевременно запазват съвместимост със съществуващите традиционни UV системи за втвърдяване“, каза Джейкъб. „Тази съвместимост е особено привлекателна за принтерите, които преминават постепенно към LED технология, или за тези, които работят със смесено 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 по този начин отговарят на търсенето на пазара за по-адаптивни и устойчиви решения за печат.
„Тази тенденция подчертава непрекъснатите усилия на индустрията за иновации и предоставяне на по-гъвкави и екологични опции на принтерите“, каза Джейкъб.
„Конверторите, 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.“
Ниевидомска каза, че Flint Group наблюдава продължаващ интерес към технологията за двойно втвърдяване.
„Системата за двойно втвърдяване позволява на производителите да използват едно и също мастило на своите UV LED и конвенционални UV преси за втвърдяване, което намалява инвентара и сложността“, добави Ниевидомска. „Flint Group е с крачка напред в технологията за UV LED втвърдяване, включително технологията за двойно втвърдяване. Компанията е пионер в разработването на високоефективни UV LED и Dual Cure мастила повече от десетилетие, много преди технологията да я направи толкова достъпна и широко използвана, колкото е днес.“
Обезмастиляване и рециклиране
С нарастващия интерес към устойчивостта, производителите на мастила трябваше да се справят с опасенията относно UV и EB мастилата по отношение на обезмастиляването и рециклирането.
„Има някои, но те са предимно минимални“, каза Граунке. „Знаем, че UV/EB продуктите могат да отговорят на специфичните нужди от рециклиране на материали.“
„Например, INX е получил 99/100 оценки с INGEDE за обезмастиляване на хартия“, отбеляза Граунке. „Radtech Europe е поръчала проучване на FOGRA, което е определило, че UV офсетовите мастила могат да се обезмастиляват от хартия. Субстратът играе важна роля в рециклируемите свойства на хартията, така че трябва да се внимава при отправянето на общи твърдения за рециклиране на сертификати.“
„INX предлага решения за рециклиране на пластмаси, при които мастилата са проектирани целенасочено да останат върху основата“, добави Граунке. „По този начин отпечатаното изделие може да бъде отделено от основната пластмаса по време на процеса на рециклиране, без да се замърсява разтворът за промиване с каустик. Също така предлагаме решения за премахване на мастилото, които позволяват на печатната пластмаса да стане част от потока за рециклиране чрез отстраняване на мастилото. Това е често срещано при свиваемите фолиа за оползотворяване на PET пластмаси.“
Кьон отбеляза, че при пластмасовите приложения има опасения, особено от страна на рециклиращите компании, относно евентуално замърсяване на промивната вода и рециклирания материал.
„Индустрията вече е стартирала няколко проекта, за да докаже, че обезмастиляването на UV мастилата може да бъде добре контролирано и че крайният рециклиран продукт и водата за промиване не са замърсени от компоненти на мастилото“, отбеляза Кьон.
„Що се отнася до водата за промиване, използването на UV мастила дори има някои предимства пред други технологии за мастила“, добави Кьон. „Например, втвърденият филм се отделя на по-големи частици, които могат да бъдат филтрирани от водата за промиване по-лесно.“
Кьон посочи, че що се отнася до приложенията за хартия, обезмастиляването и рециклирането вече са установени процеси.
„Вече има UV офсетови системи, сертифицирани от INGEDE като лесно отстраняеми от хартията, така че печатниците могат да продължат да се възползват от предимствата на UV технологията с мастила, без да правят компромис с рециклируемостта“, каза Кьон.
Хинатая съобщи, че развитието напредва по отношение на премахването на мастило и рециклируемостта на печатни материали.
„За хартията разпространението на мастило, което отговаря на стандартите за обезмастиляване на INGEDE, се увеличава и обезмастиляването е станало технически възможно, но предизвикателството е да се изгради инфраструктура за подобряване на рециклирането на ресурсите“, добави Хинатая.
„Някои енергийно втвърдяващи се мастила се отстраняват добре от мастилото, като по този начин подобряват рециклируемостта“, каза Хемингс. „Крайната употреба и видът на основата също са важни фактори при определяне на ефективността на рециклиране. Мастилата SolarWave CRCL UV-LED на Sun Chemical отговарят на изискванията на Асоциацията на рециклиращите пластмаси (APR) за измиваемост и задържане и не изискват използването на грундове.“
Ниевидомска отбеляза, че Flint Group е пуснала на пазара своята гама грундове и лакове Evolution, за да отговори на необходимостта от кръгова икономика в опаковките.
„Evolution Deinking Primer позволява обезмастиляването на материалите на ръкавите по време на измиване, като гарантира, че етикетите за свиваеми ръкави могат да се рециклират заедно с бутилката, увеличавайки добива на рециклирани материали и намалявайки времето и разходите, свързани с процеса на отстраняване на етикетите“, каза Невядомска.
„Evolution Varnish се нанася върху етикетите след отпечатване на цветовете, като предпазва мастилото, като предотвратява разтичането и износването, докато е на рафта, а след това и по време на процеса на рециклиране“, добави тя. „Лакът осигурява чисто отделяне на етикета от опаковката му, което позволява рециклирането на опаковъчния субстрат във висококачествени, ценни материали. Лакът не влияе върху цвета на мастилото, качеството на изображението или четливостта на кода.“
„Серията Evolution директно се справя с предизвикателствата, свързани с рециклирането, и от своя страна играе роля в осигуряването на стабилно бъдеще за сектора на опаковките“, заключи Ниевядомска. „Лакът и грундът за обезмастиляване Evolution правят много по-вероятно всеки продукт, върху който се използват, да премине изцяло през веригата за рециклиране.“
Харкинс отбеляза, че дори при непряк контакт, съществуват опасения относно употребата на UV мастила с опаковки за храни и напитки, както и тяхното въздействие върху процесите на рециклиране. Основният проблем е свързан с потенциалната миграция на фотоинициатори и други вещества от мастилата в храни или напитки, което би могло да представлява риск за здравето.
„Отстраняването на мастилото е висок приоритет за печатниците, фокусирани върху околната среда“, добави Харкинс. „Zeller+Gmelin разработи новаторска технология, която ще позволи на енергийно втвърденото мастило да се отдели в процеса на рециклиране, което ще позволи рециклирането на по-чиста пластмаса обратно в потребителски продукти. Тази технология се нарича EarthPrint.“
Харкинс каза, че по отношение на рециклирането, предизвикателството се състои в съвместимостта на мастилата с процесите на рециклиране, тъй като някои UV мастила могат да възпрепятстват рециклируемостта на хартия и пластмасови основи, като повлияят на качеството на рециклирания материал.
„За да се справи с тези опасения, Zeller+Gmelin се фокусира върху разработването на мастила с по-ниски миграционни свойства, подобрявайки съвместимостта с процесите на рециклиране и спазвайки разпоредбите, за да се гарантира безопасността на потребителите и екологичната устойчивост“, отбеляза Харкинс.
Време на публикуване: 27 юни 2024 г.
