Simon Eccles tarkastelee ekologisten liuotinmusteiden ominaisuuksia ja hyötyjä, joita ne tarjoavat tulostuspalvelujen tarjoajille ja ympäristölle.

Kevyet liuotinmusteet mustesuihkukirjoittimille, joita kutsutaan usein ekologisiksi liuottimiksi, tulivat markkinoille 2000-luvun alussa yleiskäyttöön tarkoitetuissa merkintätöissä. Ne kehitettiin vastauksena alan kysyntään, joka koski käyttäjä- ja asiakasystävällisempiä määriä kuin alkuperäiset ”vahvat” tai ”aggressiiviset” liuotinmusteet.

Vahvojen liuottimien VOC-pitoisuus (haihtuvat orgaaniset yhdisteet) on korkea, ja ne vaativat usein koneellisen ilmanvaihdon ja poiston tulostimen käyttäjien suojelemiseksi. Monissa liuottimissa on lisäksi ominainen, viipyvä haju, jonka vuoksi ne eivät sovellu sisäkäyttöön, jossa se on havaittavissa.

Toisaalta vahvat liuottimet ovat suhteellisen edullisia ja erittäin tehokkaita erityisesti ulkokylteissä, ajoneuvojen grafiikassa ja niin edelleen, joissa niiden käyttöikä on pitkä, yleensä vähintään viisi vuotta. Ne vaikuttavat siten, että ne osittain liuottavat ja pehmentävät muovia, mikä auttaa pigmenttiväriaineita ”pureutumaan” pysyvästi pintaan.

Ekologisten liuotinmusteiden VOC-pitoisuus on sitä vastoin suhteellisen alhainen, ja niitä voidaan käyttää jopa studio- ja toimistoympäristöissä, kunhan niissä on riittävä ilmanvaihto. Niiden haju on vähäinen, joten niitä voidaan käyttää sisätiloissa käytettävään grafiikkaan ja opasteisiin. Ne eivät hyökkää mustesuihkusuuttimiin ja komponentteihin yhtä aggressiivisesti kuin vahvat liuottimet, joten ne eivät tarvitse jatkuvaa puhdistusta – usein puhutaan yhdestä tai kahdesta kerrasta viikossa. Ne vaativat enemmän lämpöä kuivumiseen kuin vahvat liuottimet, mikä vaikuttaa joihinkin materiaaleihin – yleensä on käytettävä paksumpaa ja siten kalliimpaa vinyyliä, jotta se kestää lämpöä kuin vahvan liuotinmusteen kanssa.

Nämä musteet pehmentävät myös muovia ja sitoutuvat siihen, joskin hieman vähemmän kuin vahvat liuottimet. Tämä tarkoittaa, että niiden sää-, UV- ja naarmunkestävyys ei ole yhtä hyvä. Vaikka ekologisia liuottimia käytetään laajalti ulkotöissä, niitä käytetään yleensä sovelluksissa, joiden on kestettävä vain yksi tai kaksi vuotta.

Niitä käytetään laajakuvamustesuihkulaitteissa laajakuvamustesuihkulaitteissa alkeistasolta keskihintaan, vaikka markkinoiden ylemmissä, ”teollisissa” päädyissä käytetään edelleen yleensä vahvoja liuottimia samantyyppisiin sovelluksiin. Ekologiset liuotinmusteet ovat kalliimpia kuin vahvat liuottimet, mikä on erityisen tärkeää suurten volyymien käyttäjille.

Valmistajat ovat parantaneet ekologisia liuottimia asteittain kymmenen viime vuoden aikana. Esimerkiksi Sun Chemical otti pari vuotta sitten käyttöön täysin uuden ”alustakemian” laajakuvamusteissaan, kertoo Tony Cox, Sun Chemicalin maailmanlaajuisen mustesuihkutuotantolaitoksen liiketoimintajohtaja Midsomer Nortonissa, Yhdistyneessä kuningaskunnassa. ”Aloitimme raaka-aineiden osalta tyhjästä ja tarkastelimme, miten nykyisin käytettävissä olevalla tietämyksellä voitaisiin parhaiten saavuttaa haluamamme tulokset”, hän toteaa. ”Tämä on selkärankateknologia, jota voimme käyttää eri tulostintekniikoissa ja tulostuspäätyypeissä eri sovelluksissa.”

Sunin Streamline uudet ESL 2 -mustekasetit on tarkoitettu Roland Pro 4 -sarjan tulostimille.

Kaikki Sunin laajakuvamusteet myydään Streamline-tuotemerkin alla kolmansien osapuolten alkuperäisten valmistajien musteiden korvaajina: esimerkiksi hiljattain markkinoille tuodut Streamline ESL 2 -musteet on suunniteltu korvaamaan Rolandin vakiomuotoiset Eco-Sol Max -musteet VersaCamm- ja vastaavissa tulostimissa. ”Esittelimme ensimmäisen eco solvent -musteen tällä tekniikalla noin kaksi vuotta sitten”, Cox sanoo. ”Meillä on jo kolmas sukupolvi uutta teknologiaa, ja sitä ennen meillä oli ehkä neljä sukupolvea aiempia ekologisia liuottimia noin kuuden vuoden aikana. Painovärit ovat nyt erittäin kestäviä, ne toimivat hyvin, ne ovat erittäin vankkoja, ne mahdollistavat hyvän pään vakauden, niillä on hyvät kalvo-ominaisuudet – ne ovat sitkeitä, joustavia ja kestäviä – ekologinen liuotinteknologia on nykyään todella erittäin hyvää.”

Syyskuun 2015 lopussa julkistettiin Roland DG:n Eco-Sol Max 3, uuden sukupolven muste, joka toimitetaan vakiona uusien ekologisten liuotintulostimien kanssa ja joka on saatavana myös päivityksenä joihinkin asennettuihin tulostimiin, olivatpa ne sitten nykyisiä tai ”vanhoja” malleja. Roland DG:n mukaan uusi muste ”tarjoaa nopeamman kuivumisajan, suuremman kapasiteetin kaseteissa, alhaisemman hinnan mustekuutiota kohti ja yleisen suorituskyvyn parannuksen”.

Mitä ”eko” ylipäätään on?

Nimen ”eko”-osaa on kyseenalaistettu vuosien varrella. Alun perin oletettiin, että se on lyhenne sanoista ”ekologinen”, koska alhaisemmat haihtuvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet ovat ympäristön kannalta hyvä asia. Kun muut musteiden valmistajat alkoivat huomauttaa, että ekologiset liuottimet eivät olleet erityisen vihreitä, jotkut valmistajat väittivät, että se tarkoittaa itse asiassa ”taloudellista”. Siitäkin voisi kiistellä. Olisi yksinkertaisempaa kutsua niitä vain kevyiksi tai miedoiksi liuotinmusteiksi, mutta eko-termi on jäänyt elämään.

Yli kymmenen vuotta sitten Tony Martin, brittiläisen mustevalmistaja Lysonin silloinen toimitusjohtaja, huomautti, että vahvat liuottimet eivät välttämättä ole vaarallisia, mutta miedot liuottimet ovat joskus vaarallisia: ”Esimerkiksi dipropyleeniglykolimonometyylieetteri on yleisesti käytetty materiaali monissa miedon hajuisissa miedon liuottimen musteissa, joiden altistumisrajaksi Yhdysvaltain työturvallisuus- ja terveysvirasto on asettanut 100 miljoonasosaa työpaikalla”, hän sanoi. ”Vertaa tätä joihinkin aggressiivisten musteiden valmistajien käyttämiin laktaatteihin, jotka ovat itse asiassa elintarvikelisäaineita, jotka metaboloituvat helposti ja joille ei ole asetettu altistumisrajoja.”

Varhaisissa vahvoissa liuotinmusteissa käytettiin sykloheksaanonia, kuten Colorificin liiketoiminnan kehityspäällikkö Holdon muistelee: ”Tämä muste tarttui mihin tahansa ja kuivui hyvin nopeasti”, hän sanoo, ”mutta sykloheksanonin käyttöä on nyt rajoitettu, eikä sitä enää käytetä missään laajakuvamustetuotteissa.”

Tämä ei tarkoita sitä, että ekologiset liuottimet olisivat vaarallisia. Esimerkiksi Roland DG:n Eco-Sol Max 2 ja ite uusilla Eco-Sol Max 3 -musteilla on Greenguard Gold -sertifikaatti, joka tarkoittaa, että niiden kemikaalipäästöt ovat vähäisiä ja että ne ovat turvallisia käytettäväksi sisätiloissa, kuten kouluissa ja sairaaloissa.

Holdomin mukaan: Holdom: ”Ekologisten liuottimien kehitys muuttuu nyt maailmanlaajuisen lainsäädännön myötä. Musteiden kehitys auttaa koneita toimimaan nopeammin ja nopeammin, antamaan parempaa laatua ja tarjoamaan pidemmän kestävyyden. Kaikkien kemistien haasteena on kuitenkin tehdä tuotteista yhtä hyviä, mutta käyttää vähemmän ikäviä liuottimia, tehdä niistä biologisesti hajoavia ja poistaa nikkelipitoisuus – jota esiintyy erityisesti keltaisissa pigmenteissä – sekä erittäin alhaiset VOC-pitoisuudet.”

Liuotin-UV-hybridit

Suhteellisen uusi muunnelma ekologisista liuotinmusteista ovat hybridiliuotin- ja UV-musteet, joita myyvät Fujifilm, Mimaki ja Colorific/Lightbar. Näissä käytetään UV-musteisiin lisättyä pientä määrää liuotinta, ja niissä on monia molempien etuja (katso edellinen juttumme täältä: www.fespa.com/news/features/solvent-uv-ink-what-is-it-and-when-should-it-be-used.html.) .

Mimakin Euroopan markkinointipäällikkö Mike Horstenin mukaan: ”Tässä uudessa teknologiassa yhdistyvät molempien maailmojen parhaat puolet. Liuotinmusteen puoli antaa erittäin hyvän tarttuvuuden vinyyliin, ja UV-musteosalla saadaan aikaan kiiltävä ja värikäs pinta. Tämäntyyppinen UV-musteosa on myös joustava, joten sen kanssa voi todella työskennellä rullalta. Toinen etu on se, että sinun ei tarvitse odottaa, ennen kuin aloitat työskentelyn sen kanssa. Voit laminoida sen odottamatta.

”Tämän musteteknologian etuna on, että musteen sisällä olevilla pigmenttihiukkasilla on riittävästi aikaa laskeutua ja laskeutua alustalle, jolloin se saa hyvin tasaisen pinnan, mikä antaa sille suuren naarmunkestävyyden ja myös parhaan mahdollisen laajan väriskaalan heijastuksen”. ”

Vaihtoehdot

Yksi ekologisten liuotinmusteiden suurimmista kilpailijoista on lateksimuste, joka on periaatteessa veteen dispergoituja lämpöaktivoituja polymeerejä. Niitä mainostetaan ”vihreämpinä” kuin ekologisia liuotinmusteita, koska niissä ei ole orgaanisia liuottimia, mutta vasta-argumentti on, että ne vaativat paljon enemmän lämpöä veden poistamiseen, ja se kuluttaa sähköä. Toisin kuin liuotin- ja UV-musteissa, niissä ei ole haihtuvia orgaanisia yhdisteitä tai haitallisia orgaanisia yhdisteitä, joten nämä musteet soveltuvat jopa herkkiin sisäympäristöihin, kuten koulujen ja sairaaloiden seinäpäällysteisiin.

HP toi ensimmäisenä lateksin markkinoille vuonna 2008, ja HP:n musteet ovat nyt kolmannen sukupolven muste, joka on huomattavasti parannettu. Niiden käyttöiän ulkotiloissa arvioidaan vastaavan ekologisia liuotinmusteita, ja pohjustusnesteen käyttöönotto auttaa musteiden sitoutumista väliaineeseen aiempaa pienemmällä lämpö- ja energiantarpeella. Mimaki on kehittänyt pitkälti samankaltaisen musteen, jota se kutsuu myös nimellä Latex ja jota se käyttää JV400 LX -malleissa. Ricoh käyttää samaa mustetta läheisesti sukua olevissa Pro L4100 -malleissaan.

UV-värit ovat päällekkäisiä sekä vahvojen että ekologisten liuotinmusteiden kanssa joissakin joustavien materiaalien sovelluksissa – houkuttelevaa on kyky työskennellä käytännössä minkä tahansa materiaalin kanssa, ja ne kovettuvat välittömästi ilman kaasuja. UV-tulostimet ja -musteet ovat kuitenkin aina paljon kalliimpia kuin samankokoiset ja -tehoiset ekologiset liuottimet. UV-musteiden viimeisimmän sukupolven LED-kovetuslamput toimivat paljon viileämmin kuin perinteiset UV-lamput tai liuotintulostimien lämmittimet, joten lämpöherkät tai ohuet materiaalit eivät aiheuta ongelmia.

Päätelmä

Nykyään ekologiset liuottimet ovat vain yksi yhä useammista suurkuvatulostajille tarjolla olevista muste ”ratkaisuista” (sanan molemmissa merkityksissä). Vaikka ne eivät suinkaan ole korvanneet vahvoja liuottimia, niiden käyttäjäystävällisyys, monipuolisuus ja alhaiset aloituskustannukset tekevät niistä ihanteellisen aloittelijan valinnan. Monille suurkuvatulostajille ekologinen liuotin saattaa olla ainoa järjestelmä, jota he koskaan tarvitsevat.