Smithers Pira yksilöi tärkeimmät säteilyteknologian kehityskohteet, jotka lisäävät tuottavuutta säteilykovetteisten tulosteiden markkinoilla.

Mukaan Säteilykovetteisten tulostusmarkkinoiden tulevaisuus vuoteen 2022 astimukaan säteilykovetteisia (UV- ja elektronisuihkuvärit) painovärejä ja lakkoja käytettiin vuonna 2017 yhteensä noin 1,38 biljoonaa A4-tulostetta, joiden arvo oli 63,4 miljardia dollaria. Markkinat kasvavat noin 2-3 prosenttia vuodessa tonnimäärässä mitattuna.

Koska musteiden tuotot kasvavat nopeammin kuin grafiikka- ja pakkausmarkkinat yhteensä, käyttäjät hyödyntävät pikakuivausta parantaakseen tuotantotehokkuuttaan ja hyödyntääkseen musteiden ja pinnoitteiden sekä koristeellisia että toiminnallisia ominaisuuksia. Säteilykovetus säästää aikaa pikakuivauksen ansiosta, mutta se mahdollistaa myös erilaisia tehokkuusetuja laajemmassa tuotantoprosessissa.

Vaikka grafiikan painovolyymit laskevat yleisesti 3,0 prosenttia vuodessa vuosina 2012-2022, säteilykovetteisen painamisen segmentit ja edelleen kukoistavat pakkausmarkkinat ovat valmiita kasvattamaan markkinaosuuttaan. Säteilykovetteisen painotuotteen volyymi kasvaa 25,0 prosenttia volyymin mukaan ja 33,6 prosenttia arvon mukaan kyseisellä ajanjaksolla.

Smithers Pira yksilöi musteiden ja lakkojen formulointi- ja kovetustekniikoiden tärkeimmät kehityssuuntaukset, jotka tukevat tätä kasvua.

Matalaenerginen UV-kovetus

UV-kovetusmenetelmät muuttuvat. Suurin osa ultraviolettikuivauksesta tehdään vuonna 2017 edelleen elohopeahöyrykvartsilampuilla, mutta näiden lamppujen lämpeneminen kestää kauan ja niiden käyttöiän päättyessä voi aiheutua terveys- ja ympäristöriskejä.

Nämä rajoitukset lisäävät matalaenergiakovettamisen etuja. Tämä kovetusjärjestelmä on suunniteltu niin, että tulostus kuivataan käyttämällä paljon vähemmän energiaa kuin perinteiset elohopeahöyrylamput, joissa on vain yksi elohopealla seostettu lamppu.

Järjestelmässä käytetään erikoismusteita, jotka ovat kalliimpia kuin perinteiset UV-kovetteiset musteet ja lakat. Nämä lamput eivät säteile lyhyempiä UV-aallonpituuksia, jotka tuottavat otsonia, joten otsonin poistoa ei tarvita. Ne tuottavat vähemmän hukkalämpöä, joten ne vaativat vähemmän jäähdytystä, mikä edelleen vähentää virrankulutusta.

Tekniikka on nyt otettu käyttöön Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa. Matalaenergiakovetusta voidaan käyttää pituusleikkauspainokoneissa, joissa on kaksi lamppua kummankin puolen kuivaamiseen, ja Komorilla on kaupallisia rullapainokoneita, joissa käytetään H-UV-tekniikkaa kuumailmauunin sijasta, mikä pienentää painokoneen tilantarvetta – mikä on tärkeää Komorin kotimarkkinoilla Japanissa, jossa erittäin kalliit kiinteistöt tekevät tilansäästöstä merkittävän kustannusedun.

UV LED kovettuminen

UV-LED-kovettamisessa käytetään valoa lähettäviä diodeja, jotka säteilevät kapealla UV-kaistalla UV-energiahuippua, joka antaa laajan tehon jakautumisen koko spektrin alueelle, mukaan lukien näkyvä ja infrapuna.

LED-kovettaminen kuluttaa vielä vähemmän energiaa kuin matalaenergiset elohopealampulliset UV-järjestelmät, ja se kytkeytyy päälle välittömästi, mikä voi vähentää entisestään lamppujen täyteen tehoon pääsyn odottamiseen tarvittavaa seisokkiaikaa sekä säästää merkittävästi energiaa synkronoimalla kovettamisen ja painovärin levittämisen. Haittapuolena on sopivien musteiden rajallinen saatavuus ja niihin nykyisin liittyvät korkeat kustannukset.

Kaupallisesti saatavilla olevien UV-LEDien valikoima kasvaa, mikä varjostaa LEDien laajempaa käyttöä yleisvalaistusasennuksissa. UV-LED-valoja jo käyttävät tulostimet raportoivat jopa 70 prosenttia pienemmästä energiankulutuksesta kuin perinteiset UV-järjestelmät. Toinen UV-LED-järjestelmien vetovoimatekijä on niiden värien kirkkaus, joka johtuu korkeammasta pigmenttipitoisuudesta.

UV-LED on joissakin Euroopan maissa siirtymässä kapeista sovelluksista suuremmille volyymisegmenteille, kuten arkkipainoon, jossa tekniikan etuna on se, että sen avulla voidaan saavuttaa suuri värivahvuus.

Elektronisuihkukovetus

Elektronisuihkukovettamisessa käytetään suuritehoista elektronisuihkua vapaan radikaalin polymerisaatioreaktion käynnistämiseen. Kiihtyneiden elektronien verho lähetetään kohti painettua pintaa evakuoidussa kammiossa. Energiset elektronit kulkevat titaaniikkunakalvon läpi kohti märkää painoväriä, energia absorboituu painovärikerrokseen ja kovettumisprosessi alkaa.

Tekniikan etuna on elektronien tunkeutuminen värikalvon runkoon eikä vain sen pintaan, mikä takaa hyvän läpikovettumisen. Sitä käytetään laajalti Amerikassa laajarullaisissa painokoneissa, mutta vähemmän Euroopassa.

Sen käyttöä pyritään laajentamaan edullisemmilla ja pienemmillä EB-kovetusyksiköillä, myös ensimmäisiä arkkipainoprosesseja varten, sekä väriteknologialla, jolla laajennetaan käyttöä flekso- ja syväpainokoneissa. Elektronisäteen osuus sädekovettamisessa on edelleen pieni, vain 4-5 prosenttia vuonna 2017, eniten Pohjois-Amerikassa ja vähemmän muualla.

Vähäistä migraatiota aiheuttavat painovärit ja pinnoitteet

Koska sädekovetusta käytetään laajalti elintarvike-, lääke- ja tupakkapakkauksissa, on tärkeää, että painatuksesta ei pääse siirtymään komponentteja tuotteeseen ja aiheuttamaan aistinvaraisia vaikutuksia. Tämä on erityisen tärkeää tupakkapakkauksissa, joissa hajuttomuuden ja siirtymisen estämisen kriteerit johtuvat siitä, että tupakka on hygroskooppista.

Haju ja pilaantuminen ovat mahdollisia ongelmia kaikille muuntamoille. Painovärien valmistajat muotoilevat vähän migraatiota aiheuttavia painovärejä käyttäen valittuja komponentteja, joiden pitäisi varmistaa, että siirtyminen tuloksena syntyvästä painovärikalvosta on hyväksyttyjen siirtymisrajojen sisällä.

Painovärien valmistajat voivat valita komponentit tunnetuista hyväksytyistä ainesosista tai valita uusia saatavilla olevia materiaaliluokkia, joiden kontaminaatiopotentiaali on luonnostaan pienempi. Asiaa lähestytään nyt EU:ssa ja muilla markkinoilla, kuten Japanissa, vuonna 2017 julkistetun uuden lainsäädännön kautta.

Hybridimusteet

Useat painovärien valmistajat tutkivat uusia menetelmiä painovärien formuloimiseksi laajentaakseen UV- ja elektronisuihkuvärien käyttömahdollisuuksia ja parantaakseen niiden suorituskykyä painokoneessa.

Joustavissa pakkauksissa tavallisilla flexopainokoneilla on vain vähän tilaa kansien väliselle kuivaukselle, ja painovärien valmistajat kehittävät UV- ja EB-kovetteisia painovärejä, joissa käytetään vettä tai liuottimia. Nämä toimivat laimentimina, ja painovaiheessa tapahtuu jonkin verran haihtumista, mikä mahdollistaa paremman märkä-märkä-kiinnittymisen.

Vesipohjainen elektronisuihkupainatus on kehittynyt, esimerkiksi Connecticutissa sijaitsevan Amgraph Packagingin IdeOn käyttää vettä elektronisuihkukovetteisten syväpainovärien laimentimena.

Näiden hybridivärien merkittävä etu on, että niitä ei luokitella vaarallisiksi aineiksi, kuten perinteisiä 100-prosenttisesti kiinteitä UV-musteita ja -pinnoitteita. Tämä tarkoittaa, että valmistajien ei tarvitse kiinnittää pakkaukseen vaarallisia kemikaaleja koskevaa merkintää, ja niitä voidaan kuljettaa irtotavarana – kun taas vaaralliseksi luokiteltua UV-mustetta ei voi kuljettaa yli 25 litran säiliössä.

Säteilykovetteisten tulostusmarkkinoiden tulevaisuus vuoteen 2022 asti tarjoaa kvantitatiivisia markkinakokoja tärkeimmille sädekovettamisen teknologioille maailmanlaajuisesti ja ennustaa markkinoita vuoteen 2022 asti kovettamisen, tulostusmenetelmän ja loppukäyttöön tarkoitetun sovelluksen mukaan. Lisätietoja saat lataamalla esitteen täältä.

FESPA Global Print Expo esittelee läpimurtoa UV-LED-kovetusteknologiassaan.

FESPA on korostanut sitoutumistaan teollisuusmarkkinoihin ja todennut, että ne ovat kasvava liiketoiminta-alue laajakuvatulostusmarkkinoilla.

Tule katsomaan uusimpia UV-LED-tulostimia toiminnassa ja noutamaan näytteitä osoitteessa FESPA Global Print Expo -messuillajoka järjestetään 15.-18. toukokuuta Messe Berlinissä Saksassa.

Voit rekisteröityä tapahtumaan, tarkastella ajantasaista pohjapiirrosta ja saada lisätietoja FESPA 2018 -tapahtuman eri erikoisominaisuuksista, klikkaa tästä tapahtuman viralliselle verkkosivustolle.