Ποια μελάνια inkjet για τυπικές εφαρμογές πρέπει να χρησιμοποιείτε;

Η Sonja Angerer αναλύει τα διάφορα μελάνια που διατίθενται για τυπικές εφαρμογές και βιομηχανικές εκτυπώσεις inkjet.

Όταν αγοράζετε ένα αυτοκίνητο που λειτουργεί με καύσιμα, συνήθως δεν σκέφτεστε τα προϊόντα που διατίθενται στο πλησιέστερο πρατήριο καυσίμων. Αυτό συμβαίνει επειδή οι τύποι καυσίμων είναι τυποποιημένοι παντού. Σκεπτόμενοι ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, μπορεί να σκεφτείτε δύο φορές να μην αγοράσετε ένα Tesla και να μην χρησιμοποιήσετε το σύστημα Supercharger του. Με τα μηχανήματα inkjet, είναι σίγουρα το τελευταίο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο τύπος μελανιού καθορίζει έναν εκτυπωτή. Υπάρχουν ορισμένα σπάνια μοντέλα που επιτρέπουν τη χρήση περισσότερων από έναν τύπων μελανιού. Αλλά η αλλαγή είναι δαπανηρή και χρονοβόρα, οπότε αυτό γίνεται σπάνια.

Ακολουθούν οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές:

• Καλές Τέχνες
• Εφαρμογές σε εσωτερικούς χώρους
• (Σούπερ) ευρύ φορμάτ
• Περιτύλιγμα οχήματος
• Μπόνους: Βιομηχανική τεχνολογία inkjet

Ο πρώτος εκτυπωτής inkjet για εφαρμογές γραφείου λειτουργούσε με μελάνια βαφής με βάση το νερό. Είναι πιθανό ότι μετά την εκτύπωση του πρώτου γράμματος σε έναν εκτυπωτή με δυνατότητα γραφικών, οι εκτυπωτές προσπάθησαν επίσης να εκτυπώσουν ένα έργο τέχνης ή μια φωτογραφία σε αυτό.

• Σε κανονικό χαρτί γραφείου, η αιμορραγία του μελανιού με βάση το νερό κάνει τα έργα τέχνης να φαίνονται θαμπά και ξεθωριασμένα.
• Το “φωτογραφικό χαρτί” με επικάλυψη εξασφαλίζει ότι οι σταγόνες μελάνης στεγνώνουν σχεδόν αμέσως για καθαρές λεπτομέρειες και λαμπερά χρώματα, αλλά αυτό μπορεί να κοστίσει ακριβά.
• Η ανθεκτικότητα στο φως των μελανιών βαφής με βάση το νερό τύπου γραφείου δεν είναι συνήθως πολύ καλή, καθώς τα χρώματα διαρκούν μόνο 1 μήνα σε συνθήκες καθιστικού.

Το θετικό είναι ότι οι βαφές που διαλύονται στο νερό είναι γνωστές για την ευρεία γκάμα και την ομαλή επιφάνεια, τα οποία είναι ιδιαίτερα επιθυμητά για εκτυπώσεις Fine Art.

Το 2000, η κακή αντοχή στο φως (και αρκετά επακόλουθα σκάνδαλα στην αγορά των τεχνών) είναι ο λόγος για τον οποίο εφευρέθηκαν τα μελάνια με βάση το νερό με χρωστικές ουσίες. Τα μελάνια Ultra-Chrome της Epson ήταν τα πρώτα που διατέθηκαν ευρέως στο εμπόριο και έκτοτε εμφανίστηκαν σε διάφορες εκδόσεις με έως και εννέα χρώματα. Τα μελάνια LUCIA της Canon βασίζονται επίσης σε χρωστικές ουσίες, αλλά με το ChromaLife 100+ η εταιρεία προσφέρει επίσης ένα σύστημα μελανιών βαφής με μεγάλη διάρκεια ζωής σε εσωτερικούς χώρους.

Τα μελάνια χρωστικής έχουν μικρότερη γκάμα από τα μελάνια βαφής, καθώς παραμένουν στην επιφάνεια του χαρτιού και δεν διεισδύουν όπως η βαφή, το φινίρισμα δεν είναι τόσο ομαλό. Ωστόσο, τα σύγχρονα μελάνια χρωστικής χρησιμοποιούν εξελιγμένη τεχνολογία για να μετριάσουν αυτά τα προβλήματα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα για τα μελάνια με βάση το νερό

Πλεονεκτήματα

• Μεγάλη γκάμα (ειδικά βαφή)
• Εύκολος χειρισμός
• Γρήγορο φινίρισμα, σύντομος χρόνος στεγνώματος
• Δεν απαιτείται εξαερισμός

Μειονεκτήματα

• Η αντοχή στο φως εξαρτάται από τη μάρκα
• Όχι πολύ ανθεκτικό στο νερό
• Μόνο πολύ βραχυπρόθεσμη χρήση σε εξωτερικούς χώρους
• Για καλή ποιότητα εκτύπωσης απαιτούνται επικαλυμμένα μέσα

Τα μελάνια με βάση το νερό χρησιμοποιούνται μόνο για εσωτερικούς χώρους και για πολύ σύντομες εξωτερικές εφαρμογές. Συνήθως δεν έχουν οσμή, καθώς οι συνταγές των μελανιών δεν περιλαμβάνουν συνήθως πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC) ή φωτοεκκινητές που είναι γνωστοί για την οσμή τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα μελάνια μακράς διάρκειας με βάση το νερό χρησιμοποιούνται συχνά για εφαρμογές σε μουσεία και POS.

Τα μελάνια HP Latex είναι επίσης με βάση το νερό, αλλά αν τα συγκρίνετε με τα “παραδοσιακά” μελάνια με βάση το νερό, τα συστατικά τους είναι πολύ πιο περίπλοκα με έναν “συνδιαλύτη” και ένα συνδετικό υλικό “Latex” (μεταξύ άλλων χημικών ουσιών).

Τα μελάνια HP Latex, που πρωτοπαρουσιάστηκαν το 2008, δεν περιέχουν HAP και δεν απαιτούν εξαερισμό. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα ευρύ φάσμα πιστοποιημένων μέσων, όπως υφάσματα, καμβά, αυτοκόλλητα και πανό. Σε αντίθεση με τα μελάνια με βάση το νερό, τα μελάνια HP Latex είναι επίσης διαθέσιμα σε λευκό χρώμα με ορισμένα από τα πιο πρόσφατα μοντέλα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε διαφανή και έγχρωμα μέσα. Με την ευελιξία τους, τα μελάνια Latex έχουν γίνει de facto πρότυπο για πολλές εφαρμογές εσωτερικού και εξωτερικού χώρου. Η Mimaki προσφέρει επίσης έναν εκτυπωτή Latex, σε αντίθεση με την HP που διαθέτει πορτοκαλί και πράσινα μελάνια για μεγαλύτερη γκάμα.

Τα μελάνια με οικολογικό διαλύτη και τα μελάνια σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία είναι επίσης κοινά για εφαρμογές σε εσωτερικούς χώρους, αν και έχουν αναφερθεί προβλήματα με τη μυρωδιά των εκτυπώσεων. Τα μελάνια εξάχνωσης χρησιμοποιούνται συχνά για εφαρμογές μαλακής σήμανσης σε εσωτερικούς χώρους, γι’ αυτό και τα εξέτασα πιο προσεκτικά στο τελευταίο μου άρθρο για τα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του μελανιού Latex

Πλεονεκτήματα

• Άοσμο
• Μεγάλη ποικιλία εφαρμογών
• Δεν απαιτείται εξαερισμός

Μειονεκτήματα

• Σχετικά υψηλή χρήση ενέργειας
• Συνιστώνται μόνο πιστοποιημένα / επικαλυμμένα υλικά
• Όχι μεγάλη ποικιλία κατασκευαστών

Οι αφίσες μεγάλου μεγέθους είναι η εφαρμογή ψηφιακής εκτύπωσης που είναι πιο ορατή στις πόλεις. Ενώ τα μελάνια Latex κερδίζουν μερίδιο αγοράς στις εφαρμογές εξωτερικών χώρων, τα μελάνια σκλήρυνσης UV και τα μελάνια διαλύτη εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται συχνότερα.

Τα μελάνια σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία έχουν πολύ διαφορετική δομή από τα συμβατικά μελάνια εκτύπωσης. Αποτελούνται από υγρά μονομερή, προπολυμερή ή ολιγομερή, χρωστικές ουσίες, πρόσθετα, χρωστικές χρωστικές και φωτοεκκινητές. Ενώ όλοι οι άλλοι τύποι μελανιών στεγνώνουν με θερμότητα, τα μελάνια σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία πολυμερίζονται όταν εκτίθενται σε υπεριώδεις ακτίνες. Καθώς οι ακτίνες προσδίδουν σταθερότητα στη σταγόνα μελάνης σε κλάσματα του δευτερολέπτου, είναι δυνατή η δημιουργία πολύ ακριβών λεπτομερειών σε σχεδόν κάθε τύπο μη επικαλυμμένου υποστρώματος, συμπεριλαμβανομένων των υφασμάτων, αλλά και του ξύλου, της πέτρας και άλλων υλικών στα οποία δεν γίνεται συχνά εκτύπωση.

Μόλις το μελάνι σκληρυνθεί, σχηματίζει ένα στρώμα στο μέσο εκτύπωσης. Ανάλογα με τη μάρκα, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές στην εκτύπωση όταν το υπόστρωμα γρατζουνιστεί ή τεντωθεί. Επίσης, οι εκτυπώσεις με μελάνια σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί να έχουν κάποια δυσάρεστη οσμή, ειδικά όταν μέρος του μελανιού δεν έχει πολυμεριστεί σωστά. Οι κυριότεροι κατασκευαστές εκτυπωτών παραγωγής με μελάνια σκλήρυνσης UV είναι η EFI και η Durst.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μελανιών σκλήρυνσης UV

Πλεονεκτήματα

• Μπορεί να εκτυπώσει σχεδόν τα πάντα
• Γρήγορο στέγνωμα, άμεσο φινίρισμα
• Γρήγορο φως και ανθεκτικό στο νερό

Μειονεκτήματα

• Το μη σκληρυμένο μελάνι είναι επιρρεπές σε αλλεργίες
• Απαιτείται εξαερισμός καθώς οι λαμπτήρες UV προκαλούν όζον
• Πιθανή δυσάρεστη οσμή

Τα σκληρά μελάνια διαλύτη ήταν για πολλά χρόνια η μόνη λύση για ανθεκτικές εκτυπώσεις εξωτερικού χώρου, που εισήχθησαν στην αγορά ήδη από τη δεκαετία του 1990. Με αυτά τα μελάνια, οι χρωστικές ουσίες κολυμπούν σε επιθετικούς διαλύτες. Αυτοί διαλύουν την επιφάνεια του μη επικαλυμμένου υποστρώματος, διεισδύουν βαθιά στο μέσο και συνδέονται με αυτό. Οι εκτυπώσεις με μελάνια σκληρών διαλυτών διαρκούν έως και 5 χρόνια, μερικές φορές περισσότερο σε συνθήκες Κεντρικής Ευρώπης.

Οι πτητικές οργανικές ενώσεις που χρησιμοποιούνται στα μελάνια με σκληρούς διαλύτες αποδείχθηκαν επικίνδυνες για τους εργαζόμενους και το περιβάλλον, οπότε τα μελάνια με σκληρούς διαλύτες δεν είναι πλέον ευρέως διαθέσιμα στην Κεντρική Ευρώπη. Με την ευκολία χρήσης, την ευελιξία και το χαμηλό κόστος τους, οι εκτυπωτές με μελάνια σκληρών διαλυτών παρέμειναν σε πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο. Λόγω των πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC) που μπορεί να εκπέμπουν οι εκτυπώσεις με μελάνι σκληρού διαλύτη ακόμη και μετά από εβδομάδες, επομένως θεωρούνται ακατάλληλες για χρήση σε εσωτερικούς χώρους.

Ενώ τα μελάνια λάτεξ και τα μελάνια σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία χρησιμοποιούνται όλο και πιο ευρέως για την περιτύλιξη οχημάτων, τα μελάνια διαλύτη εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε μεγάλο βαθμό σε αυτόν τον συγκεκριμένο κλάδο. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι οι διαλύτες διεισδύουν στο υπόστρωμα, διευκολύνοντας τον τυλίκτη να τεντώσει και να λυγίσει τα μέσα για πολύπλοκες τρισδιάστατες περιτυλίξεις.

Τα σημερινά μελάνια διαλύτη είναι διαθέσιμα σε ένα ευρύ φάσμα εκτυπωτών από τις Mimaki, Mutoh και Roland DG (μεταξύ άλλων). Αυτά είναι αρκετά διαφορετικά από τα πρώτα σκληρά μελάνια διαλύτη. Οι συνταγές εξακολουθούν επίσης να περιλαμβάνουν μια ορισμένη ποσότητα πτητικών οργανικών ενώσεων, αλλά σε πολύ μικρότερες ποσότητες και λιγότερο επιθετικούς τύπους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ονομάζονται μελάνια Eco Solvent ή Mild Solvent. Ανάλογα με τη μάρκα, η αντοχή σε εξωτερικούς χώρους διαρκεί περίπου 2-3 χρόνια, αν και οι εκτυπώσεις μπορεί να χρειαστεί να πλαστικοποιηθούν για ακόμη μεγαλύτερη αντοχή στο φως και στις γρατζουνιές, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται για περιτύλιγμα αυτοκινήτων.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των μελανιών Eco / Ήπιων διαλυτών

Πλεονεκτήματα

• Ευρέως διαθέσιμο
• Μηχανήματα και μελάνια σε εισαγωγικές τιμές
• Καλή αντοχή σε εξωτερικούς χώρους

Μειονεκτήματα

• Οι πτητικές οργανικές ενώσεις μπορεί να απαιτούν εξαερισμό
• Οι εκτυπώσεις μπορεί να έχουν μυρωδιά
• Χρόνος αναμονής πριν από την ολοκλήρωση (24 ώρες ή περισσότερο)

Οι βιομηχανικές εφαρμογές inkjet είναι ένας από τους αναπτυσσόμενους τομείς της βιομηχανίας inkjet. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι ο όρος καλύπτει μια εξαιρετικά ευρεία ποικιλία περιπτώσεων χρήσης, από την εκτύπωση σε υφάσματα, δέρμα και φελλό για την παραγωγή καταναλωτικών αγαθών, καθώς και την εκτύπωση σε πλακάκια μέχρι τις εκτυπωμένες ηλεκτρονικές και λειτουργικές επιφάνειες.

Η εκτύπωση αποτελεί μέρος των βιομηχανικών διαδικασιών εδώ και δεκαετίες, αλλά η ζήτηση για μικρότερο μήκος εκτέλεσης και μεγαλύτερη ευελιξία οδήγησε στην αντικατάσταση πολλών γραμμών μεταξοτυπίας σε αυτό το τμήμα από την ψηφιακή εκτύπωση. Παρόλο που τα μελάνια UV-σκλήρυνσης είναι συνηθισμένα, τα περισσότερα μελάνια προσαρμόζονται λεπτομερώς στις απαιτήσεις της διαδικασίας και μπορεί να είναι οτιδήποτε μεταξύ μελάνης με βάση το νερό και σκληρού διαλύτη (ή κάτι εντελώς διαφορετικό).

Πώς μπορώ λοιπόν να βρω το κατάλληλο μελάνι για την εφαρμογή μου;

Ακριβώς όπως και στην πραγματική ζωή, το “ένα μέγεθος ταιριάζει σε όλους” δεν είναι πολύ πιθανό. Δεν υπάρχει κανένας τύπος μελανιού που να ταιριάζει σε όλες τις εφαρμογές που μπορεί να φανταστεί κανείς, παρόλο που οι κατασκευαστές μερικές φορές προσπαθούν να το ισχυριστούν. Ως γενικός κανόνας, βάζετε πάντα σε προτεραιότητα την πιο σημαντική σας εφαρμογή και προσπαθείτε να βρείτε το μελάνι και τα μηχανήματα που λειτουργούν καλύτερα γι’ αυτήν. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι πρέπει να αγοράσετε μια άλλη τεχνολογία μελανιού για μεγαλύτερη ευελιξία, αλλά μακροπρόθεσμα, αυτό θα είναι και πάλι πιο αποδοτικό από έναν εκτυπωτή που δεν εκτυπώνει τέλεια καμία από τις εργασίες των πελατών σας.