Nu eco-solvent inkten hun evolutie voortzetten, onderzoekt Simon Eccles hun kwaliteiten en voordelen voor printserviceproviders en het milieu.

Lichte solventinkten voor inkjets, vaak eco-solvent genoemd, kwamen op in het begin van de jaren 2000 voor algemeen signagewerk. Ze werden ontwikkeld als antwoord op de vraag van de industrie naar meer operator- en klantvriendelijke inkten dan de originele “sterke” of “agressieve” solventinkten.

Sterke oplosmiddelen hebben een hoog gehalte aan VOC’s (vluchtige organische stoffen) die vaak geforceerde ventilatie en afzuiging vereisen om de operators van de printer te beschermen, en veel van deze middelen hebben een kenmerkende geur die blijft hangen, waardoor ze ongeschikt zijn voor gebruik binnenshuis waar het merkbaar is.

Aan de andere kant zijn sterke oplosmiddelen relatief goedkoop en zeer effectief, vooral voor buitenreclame, voertuigreclame enzovoort, waar ze een lange levensduur hebben, meestal van vijf jaar of meer. Ze hebben het effect dat ze plastic media gedeeltelijk oplossen en zachter maken, waardoor de pigmentkleurstoffen zich permanent in het oppervlak “vastbijten”.

Eco solvent inkten hebben daarentegen een relatief laag VOC-gehalte en zijn zelfs bruikbaar in studio- en kantooromgevingen zolang er voldoende ventilatie is. Ze hebben weinig geur zodat ze kunnen worden gebruikt voor indoor graphics en bewegwijzering. Ze tasten de inkjet spuitmondjes en onderdelen niet zo agressief aan als sterke oplosmiddelen, dus ze hoeven niet zo constant gereinigd te worden – een of twee keer per week wordt vaak genoemd. Ze hebben meer warmte nodig om te drogen dan sterke oplosmiddelen, wat invloed heeft op sommige media – over het algemeen moet je een dikker en dus duurder vinyl gebruiken om de warmte te weerstaan dan je zou doen met een sterke solventinkt.

Deze inkten maken de plastic media ook zachter en binden zich eraan, maar iets minder dan sterke solventen. Dit betekent dat ze minder weer-, UV- en krasbestendig zijn. Hoewel eco-oplosmiddelen veel worden gebruikt voor buitenwerk, is dat meestal voor toepassingen die maar één of twee jaar moeten meegaan.

Ze worden veel gebruikt in instapmodellen tot en met middelgrote inkjetprinters, hoewel het hogere, “industriële” segment van de markt nog steeds de neiging heeft om sterke oplosmiddelen te gebruiken voor hetzelfde soort toepassingen. Eco solvent inkten zijn duurder dan sterke solventen, wat vooral belangrijk is voor gebruikers met grote volumes.

Fabrikanten hebben de afgelopen tien jaar hun eco-oplosmiddelen geleidelijk verbeterd. Sun Chemical introduceerde bijvoorbeeld een paar jaar geleden een compleet nieuwe “platform” chemie voor zijn grootformaat inkten, zegt Tony Cox, business manager bij Sun Chemical’s wereldwijde inkjet productiefaciliteit in Midsomer Norton, VK. “We begonnen vanaf nul met grondstoffen en keken hoe we het beste de resultaten konden bereiken die we wilden met de kennis die vandaag beschikbaar is”, zegt hij. “Dit is een ruggengraattechnologie die we kunnen gebruiken in verschillende printertechnologieën en printkoptypes, voor verschillende toepassingen.”

De nieuwe ESL 2-inktpatronen van Sun Streamline zijn bedoeld voor printers uit de Roland Pro 4-serie.

Alle grootformaat solventinkten van Sun worden verkocht onder het Streamline-merk als vervangers voor originele inkten van de fabrikant: de onlangs geïntroduceerde Streamline ESL 2-inkten zijn bijvoorbeeld ontworpen om te worden gebruikt als vervangers voor de standaard Eco-Sol Max-inkten van Roland in VersaCamm en vergelijkbare printers. “We introduceerden de eerste eco solvent inkt met deze technologie zo’n twee jaar geleden,” zegt Cox. “We zijn nu al aan onze derde generatie van de nieuwe technologie toe, en daarvoor hadden we misschien vier generaties van de vorige eco solventen over een periode van ongeveer zes jaar. De inkten zijn nu erg robuust, ze werken goed, ze hebben een goede kopstabiliteit, ze hebben goede filmeigenschappen – sterk, flexibel, duurzaam – de eco solvent technologie is tegenwoordig echt heel goed.”

Eind september 2015 kondigde Roland DG de Eco-Sol Max 3 aan, een nieuwe generatie inkten die standaard bij de nieuwe eco-solventprinters geleverd zal worden en ook beschikbaar zal zijn als update voor sommige geïnstalleerde printers, zowel huidige als “oude” modellen. Volgens Roland DG levert de nieuwe inkt “snellere droogtijden, cartridges met een grotere capaciteit, een lagere prijs per cc inkt en een algemene prestatie-upgrade.”

Wat is “eco” eigenlijk?

Het “eco”-gedeelte van de naam is in de loop der jaren in twijfel getrokken. Oorspronkelijk was de implicatie dat het een afkorting was voor “ecologisch”, op grond van het feit dat lagere VOC’s goed zouden zijn voor het milieu. Toen andere inktfabrikanten erop begonnen te wijzen dat eco oplosmiddelen niet bepaald groen waren, beweerden sommige fabrikanten dat het eigenlijk “zuinig” betekent. Daar valt ook over te twisten. Het zou eenvoudiger zijn om ze gewoon lichte of milde solventinkten te noemen, maar de eco-term is blijven hangen.

Meer dan tien jaar geleden wees Tony Martin, destijds president van de Britse inktproducent Lyson, erop dat sterke oplosmiddelen niet per se gevaarlijk zijn, maar milde oplosmiddelen soms wel: “Zo is dipropyleenglycolmonomethylether een veelgebruikt materiaal in veel geurarme inkten met een mild oplosmiddel met een blootstellingslimiet die door het Amerikaanse Occupational Safety and Health Agency is vastgesteld op 100 delen per miljoen op de werkplek,” zei hij. “Vergelijk dit eens met sommige lactaten die gebruikt worden door fabrikanten van agressieve inkten, die eigenlijk voedseladditieven zijn, gemakkelijk gemetaboliseerd worden en geen vastgestelde blootstellingslimieten hebben.”

De eerste sterke solventinkten maakten gebruik van cyclohexanon, zoals Holdon, business development manager bij Colorific, zich herinnert: “Deze inkt hechtte overal aan en droogde heel snel,” zegt hij, “maar cyclohexanon wordt nu beperkt gebruikt en niet meer gebruikt in grootformaat inktproducten.”

Dat wil niet zeggen dat eco-oplosmiddelen ook gevaarlijk zijn. De Eco-Sol Max 2 en de nieuwe Eco-Sol Max 3 inkten van Roland DG hebben allebei een Greenguard Gold-certificaat, wat wijst op een lage chemische uitstoot die veilig is voor gebruik binnenshuis op plaatsen zoals scholen en ziekenhuizen.

Volgens Holdom: “De evolutie van eco solvent verandert nu met de wereldwijde wetgeving. De ontwikkeling van inkt zorgt ervoor dat machines sneller en beter presteren, een betere kwaliteit leveren en langer meegaan. De uitdaging voor alle chemici is echter om de producten net zo goed te maken, maar met minder vervelende oplosmiddelen, biologisch afbreekbaar en zonder nikkel – vooral in gele pigmenten – en met zeer lage VOC’s.”

Hybriden van oplosmiddelen en UV

Een relatief nieuwe variant van eco solvent inkten zijn de hybride solvent-UV inkten, verkocht door Fujifilm, Mimaki en Colorific/Lightbar. Deze gebruiken een kleine hoeveelheid oplosmiddel toegevoegd aan UV-inkten, met veel van de voordelen van beide (zie ons vorige verhaal, hier: www.fespa.com/news/features/solvent-uv-ink-what-is-it-and-when-should-it-be-used.html.

Volgens Mike Horsten, Europees algemeen marketingmanager bij Mimaki, “combineert deze nieuwe technologie het beste van twee werelden: “Deze nieuwe technologie combineert het beste van twee werelden. De solventinktkant geeft een zeer goede hechting op vinyl en het UV-inktgedeelte zorgt voor een glanzende en kleurrijke afwerking. Dit type UV-inktcomponent is ook flexibel, zodat je er echt vanaf een rol mee kunt werken. Het andere voordeel is dat je niet hoeft te wachten voordat je ermee aan de slag gaat. Je kunt het lamineren zonder te wachten.

“Het voordeel van deze inkttechnologie is dat er genoeg tijd is voor de pigmentdeeltjes in de inkt om op het substraat te vallen en zich erop te leggen, waardoor het een zeer vlak oppervlak krijgt met een geweldige krasbestendigheid en ook de beste reflectie van het breedste kleurengamma dat je maar kunt bedenken. ”

Alternatieven

Een van de grootste concurrenten voor eco-solvent inkten is latexinkt, wat in principe bestaat uit door warmte geactiveerde polymeren gedispergeerd in water. Ze worden gepromoot als ‘groener’ dan eco solvent inkten omdat ze geen organische oplosmiddelen bevatten, hoewel een tegenargument is dat ze veel meer warmte nodig hebben om het water op te drijven, en dat verbruikt elektriciteit. In tegenstelling tot solvent- en UV-inkten zijn er geen VOC’s of HAPS, dus deze inkten zijn zelfs geschikt voor gevoelige omgevingen binnenshuis, zoals wandbekleding in scholen en ziekenhuizen.

HP bracht latex (een naam die het zelf koos) voor het eerst op de markt in 2008 en de inkten zijn nu toe aan hun derde generatie, die sterk verbeterd is. De levensduur bij buitengebruik is naar schatting gelijk aan die van eco solvent inkten en het gebruik van een primingvloeistof helpt de inkten op de media aan te brengen met een lagere warmte- en energiebehoefte dan voorheen. Mimaki heeft een inkt ontwikkeld die in grote lijnen vergelijkbaar is, Latex genaamd, en die wordt gebruikt in de JV400 LX-modellen. Ricoh gebruikt dezelfde inkt in zijn nauw verwante Pro L4100 modellen.

UV-inkten overlappen met zowel sterke als eco-solvent inkten voor sommige toepassingen op flexibele materialen – de aantrekkingskracht is de mogelijkheid om te werken met vrijwel alle media, met onmiddellijke uitharding en geen uitgassing. UV-printers en -inkten zijn echter altijd veel duurder dan eco-solvent inkten van dezelfde grootte en verwerkingscapaciteit. De nieuwste generatie LED uithardingslampen voor UV-inkten werken veel koeler dan conventionele UV-lampen of de verwarmers in solventprinters, dus er is weinig probleem met warmtegevoelige of dunne media.

Conclusie

Vandaag de dag zijn eco-oplosmiddelen slechts een van de vele “inktoplossingen” (in beide betekenissen van het woord) die beschikbaar zijn voor grootformaatprinters. Hoewel ze geenszins de sterke solventen hebben vervangen, maken hun gebruiksvriendelijkheid, veelzijdigheid en lage instapkosten ze tot de ideale keuze voor beginners. Voor veel grootformaatprinters is eco solvent zelfs het enige systeem dat ze ooit nodig zullen hebben.