Smithers Pira identifica los avances tecnológicos clave en materia de radiación que están impulsando la productividad en el mercado de la impresión de curado por radiación.
Según El futuro de los mercados de impresión de curado por radiación hasta 2022la impresión producida con tintas y barnices de curado por radiación (UV y haz de electrones) ascendió en 2017 a unos 1,38 billones de impresiones A4, por un valor de 63.400 millones de dólares. El mercado crece en torno al 2-3% anual en términos de tonelaje.
Con unos ingresos por tintas que crecen más deprisa que el mercado global de gráficos y envases, los usuarios están aprovechando el secado instantáneo para mejorar sus eficiencias de producción y explotar las propiedades decorativas y funcionales de las tintas y los revestimientos. El curado por radiación no sólo ahorra tiempo mediante el secado instantáneo, sino que también permite diversas eficiencias en un proceso de producción más amplio.
Aunque el volumen de impresión en el sector gráfico en general está cayendo un 3,0% al año entre 2012 y 2022, los segmentos de impresión de curado por radiación de este sector, y el mercado de envases, que sigue en auge, están preparados para ampliar su cuota de mercado. El volumen de curado por radiación crecerá un 25,0% en volumen y un 33,6% en valor durante este periodo.
Smithers Pira identifica los avances clave en las tecnologías de formulación y curado de tintas y barnices que están apuntalando esta expansión.
Curado UV de baja energía
Los métodos de secado ultravioleta están cambiando. En 2017, la mayor parte del secado ultravioleta se sigue realizando con lámparas de cuarzo de vapor de mercurio, pero éstas tardan en calentarse y existen riesgos potenciales para la salud y el medio ambiente al final de su vida útil.
Estas limitaciones amplifican las ventajas del curado de baja energía. Este sistema de curado está diseñado para secar la impresión utilizando mucha menos energía que las lámparas tradicionales de vapor de mercurio, con una sola lámpara dopada con mercurio.
El sistema utiliza tintas especiales que tienen un precio superior al de las tintas y barnices de curado UV tradicionales. Estas lámparas no emiten las longitudes de onda UV más cortas que generan ozono, lo que elimina la necesidad de extraer ozono. Producen menos calor residual, por lo que requieren menos refrigeración, lo que reduce aún más el consumo de energía.
La tecnología se está adoptando ahora en Norteamérica y Europa. El curado de baja energía puede utilizarse en prensas de volteo con dos lámparas para secar cada cara, y Komori tiene prensas de bobina comerciales que utilizan la tecnología H-UV en lugar de un horno de aire caliente, reduciendo así el espacio ocupado por la prensa, lo que es importante en su mercado doméstico de Japón, donde los elevadísimos costes inmobiliarios hacen que el ahorro de espacio pueda suponer una importante ventaja de costes.
Curado por LED UV
El curado LED UV utiliza diodos emisores de luz que emiten una banda estrecha de UV, proporcionando un pico de energía UV, que proporcionan una amplia distribución de salida en todo el espectro, incluyendo el visible y el infrarrojo.
El curado por LED ofrece incluso menos energía que los sistemas UV de bombilla de mercurio de bajo consumo, y hay un encendido y apagado instantáneos, lo que puede reducir aún más el tiempo de inactividad necesario para esperar a que las lámparas estén a plena potencia, además de proporcionar un importante ahorro de energía mediante la sincronización del curado con la deposición de la tinta. El inconveniente es la escasa disponibilidad de tintas adecuadas y el elevado sobrecoste que conllevan actualmente.
La gama de LED UV disponibles comercialmente es cada vez mayor, lo que hace sombra a un uso más amplio de los LED en las instalaciones de iluminación general. Las imprentas que ya utilizan LED UV informan de un consumo de energía hasta un 70% inferior al de los sistemas UV convencionales. Otro atractivo de los sistemas LED UV es su brillo cromático, derivado de un mayor contenido de pigmentos.
El LED UV está pasando de las aplicaciones de nicho a segmentos de mayor volumen en algunos países europeos, como la impresión de pliegos, donde la tecnología tiene la ventaja de poder proporcionar una gran intensidad de color.
Curado por haz de electrones
El curado por haz de electrones utiliza un haz de electrones de alta potencia para iniciar la reacción de polimerización por radicales libres. Se emite una cortina de electrones acelerados hacia la superficie impresa, en una cámara evacuada. Los electrones energéticos atraviesan una lámina ventana de titanio hacia la tinta húmeda, la capa de tinta absorbe la energía y se produce el proceso de curado.
La ventaja de esta tecnología es la penetración de electrones en el cuerpo de la película de tinta, en lugar de sólo en la superficie, lo que garantiza un buen curado. Se utiliza mucho en América en las rotativas de bobina ancha, pero menos en Europa.
Hay desarrollos para ampliar su uso mediante unidades de curado EB de menor coste y tamaño, incluso para los primeros procesos de alimentación de hojas, y tecnología de tintas para ampliar el uso en prensas flexográficas y de huecograbado. La proporción del haz de electrones en el curado por radiación sigue siendo baja, de sólo el 4-5% en 2017, la mayor parte en Norteamérica y menor en el resto del mundo.
Tintas y revestimiento de baja migración
Como el curado por radiación se utiliza mucho en envases de alimentos, productos farmacéuticos y tabaco, es importante que ningún componente pueda migrar de la impresión al producto y causar efectos organolépticos. Esto es especialmente importante en los envases de tabaco, en los que los criterios de envasado sin olores y a prueba de migraciones vienen dados por el hecho de que el tabaco es higroscópico.
El olor y la suciedad son problemas potenciales para todos los convertidores. Los fabricantes de tintas están formulando tintas de baja migración utilizando componentes seleccionados, lo que debería garantizar que la migración de la película de tinta de impresión resultante estará dentro de los límites de migración aceptados.
Los formuladores de tintas pueden elegir componentes de la gama conocida de ingredientes aprobados, o elegir las nuevas clases de materiales cada vez más disponibles, que ofrecen un potencial de contaminación inherentemente menor. Esta cuestión se está abordando ahora mediante la nueva legislación anunciada en 2017 en la UE, y en otros mercados como Japón.
Tintas híbridas
Varios fabricantes de tintas están explorando nuevos métodos de formulación de tintas para ampliar la gama de aplicaciones de las tintas UV y de haz de electrones y mejorar su rendimiento en la prensa.
En los envases flexibles de las impresoras flexográficas de impresión común hay poco espacio para el secado intermedio, y los fabricantes de tintas están desarrollando tintas de curado UV y EB con agua o disolventes. Éstos actúan como diluyentes, y se produce cierto grado de evaporación en la fase de impresión que permite mejorar el atrapamiento húmedo sobre húmedo.
Hay avances en la impresión de huecograbado por haz de electrones a base de agua, por ejemplo IdeOn de Amgraph Packaging en Connecticut utiliza agua como diluyente para las tintas de huecograbado curables por haz de electrones.
Una ventaja significativa de estas tintas híbridas es que no están clasificadas como materiales peligrosos, como sí lo están las tintas y lacas UV tradicionales 100% sólidas. Esto significa que los fabricantes no tienen que aplicar una etiqueta de sustancia química peligrosa en el envase, y pueden transportarse a granel, mientras que una tinta UV clasificada como peligrosa no puede transportarse en un contenedor de más de 25 litros.
El futuro de los mercados de impresión de curado por radiación hasta 2022 ofrece tamaños de mercado cuantitativos para las principales tecnologías de curado por radiación a nivel mundial, con previsiones de los mercados hasta 2022 por curado, método de proceso de impresión y aplicación de uso final. Para más información, descarga el folleto aquí.
La FESPA Global Print Expo mostrará la innovadora tecnología de curado LED UV
FESPA ha subrayado su compromiso con el mercado industrial y ha afirmado que se trata de un área de negocio en crecimiento en el mercado de la impresión de gran formato
Ven a ver las últimas impresoras UV-LED en acción y recoge algunas muestras en FESPA Global Print Expoque tendrá lugar del 15 al 18 de mayo en el recinto ferial de Berlín (Alemania).
Para inscribirte en el evento, ver un plano actualizado y obtener más información sobre las diversas funciones especiales que tendrán lugar en FESPA 2018, haz clic aquí para visitar el sitio web oficial del evento.