Simon Eccles skúma vlastnosti a výhody ekologických solventných atramentov pre poskytovateľov tlačových služieb a životné prostredie.

Ľahké rozpúšťadlové atramenty pre atramentové tlačiarne, často nazývané ekologické rozpúšťadlá, sa objavili začiatkom roka 2000 na všeobecné účely pri práci s nápismi. Boli vyvinuté ako reakcia na dopyt odvetvia po atramentoch, ktoré by boli pre obsluhu a zákazníkov šetrnejšie ako pôvodné „silné“ alebo „agresívne“ rozpúšťadlové atramenty.

Silné rozpúšťadlá majú vysoký obsah VOC (prchavých organických zlúčenín), ktoré si často vyžadujú nútené vetranie a odsávanie na ochranu obsluhy tlačiarne, a mnohé z nich si zachovávajú charakteristický pretrvávajúci zápach, ktorý ich robí nevhodnými na použitie v interiéri, kde je citeľný.

Na druhej strane sú silné rozpúšťadlá relatívne lacné a veľmi účinné, najmä pri vonkajšom značení, grafike vozidiel a podobne, kde majú dlhú životnosť, zvyčajne päť a viac rokov. Majú za následok čiastočné rozpúšťanie a zmäkčovanie plastových médií, čo pomáha pigmentovým farbivám natrvalo sa „zahryznúť“ do povrchu.

Naproti tomu ekologické rozpúšťadlové atramenty majú relatívne nízky obsah VOC a sú použiteľné aj v štúdiách a kanceláriách, pokiaľ je zabezpečená dostatočná ventilácia. Majú malý zápach, takže sa môžu používať pri vnútornej grafike a značení. Nenapádajú atramentové trysky a komponenty tak agresívne ako silné rozpúšťadlá, takže ich netreba tak neustále čistiť – často sa uvádza jeden alebo dva razy týždenne. Vyžadujú viac tepla na schnutie ako silné rozpúšťadlá, čo ovplyvňuje niektoré médiá – vo všeobecnosti musíte použiť hrubší, a teda drahší vinyl, aby vydržal teplo, než by ste použili pri atramente so silným rozpúšťadlom.

Tieto farby tiež zmäkčujú plastové médiá a viažu sa na ne, hoci o niečo menej ako silné rozpúšťadlá. To znamená, že ich odolnosť voči poveternostným vplyvom, UV žiareniu a poškriabaniu nie je taká dobrá. Hoci sa ekologické rozpúšťadlá široko používajú na prácu v exteriéri, býva to pri aplikáciách, ktoré musia vydržať len jeden alebo dva roky.

Používajú sa v širokej miere v základných až stredne drahých veľkoformátových atramentových tlačiarňach, hoci v hornej, „priemyselnej“ časti trhu sa stále používajú silné rozpúšťadlá na rovnaký druh aplikácií. Ekologické rozpúšťadlové atramenty sú drahšie ako silné rozpúšťadlá, čo je dôležité najmä pre používateľov s veľkým objemom tlače.

Výrobcovia za posledných desať rokov postupne zlepšovali svoje ekologické rozpúšťadlá. Napríklad spoločnosť Sun Chemical pred niekoľkými rokmi predstavila úplne novú „platformovú“ chémiu pre svoje veľkoformátové atramenty, hovorí Tony Cox, obchodný manažér v globálnom výrobnom závode spoločnosti Sun Chemical v Midsomer Norton v Spojenom kráľovstve. „Začali sme od nuly so surovinami a hľadali sme, ako najlepšie dosiahnuť požadované výsledky s poznatkami, ktoré sú dnes k dispozícii,“ uvádza. „Ide o základnú technológiu, ktorú môžeme použiť pri rôznych technológiách tlačiarní a typoch tlačových hláv pre rôzne aplikácie.“

Nové atramentové kazety Sun Streamline ESL 2 sú určené pre tlačiarne Roland Pro 4.

Všetky veľkoformátové rozpúšťadlové atramenty spoločnosti Sun sa predávajú pod značkou Streamline ako náhrady originálnych atramentov výrobcu tretími stranami: napríklad nedávno predstavené atramenty Streamline ESL 2 sú určené na použitie ako náhrada štandardných atramentov Eco-Sol Max spoločnosti Roland v tlačiarňach VersaCamm a podobných tlačiarňach. „Prvý ekorozpúšťadlový atrament s touto technológiou sme predstavili približne pred dvoma rokmi,“ hovorí Cox. „Používame už tretiu generáciu tejto novej technológie a predtým sme mali možno štyri generácie predchádzajúcich ekorozpúšťadiel v priebehu približne šiestich rokov. Farby sú teraz veľmi robustné, dobre fungujú, sú veľmi odolné, umožňujú dobrú stabilitu hlavy, majú dobré vlastnosti filmu – sú pevné, pružné, odolné – technológia eco solventov je dnes naozaj veľmi dobrá.“

Koncom septembra 2015 spoločnosť Roland DG oznámila Eco-Sol Max 3, novú generáciu svojich atramentov, ktoré sa budú štandardne dodávať s novými ekologickými solventnými tlačiarňami a budú k dispozícii aj ako aktualizácia pre niektoré nainštalované tlačiarne, či už súčasné alebo „staršie“ modely. Podľa spoločnosti Roland DG nový atrament „prináša rýchlejší čas schnutia, väčšiu kapacitu kaziet, nižšiu cenu za kubický centimeter atramentu a celkové zvýšenie výkonu“.

Čo je to vlastne „eko“?

Časť názvu „eko“ bola v priebehu rokov spochybňovaná. Pôvodne sa predpokladalo, že ide o skratku pre „ekologický“, pretože nižšie množstvo prchavých organických látok musí byť z hľadiska životného prostredia dobré. Keď iní výrobcovia atramentov začali poukazovať na to, že ekologické rozpúšťadlá nie sú obzvlášť ekologické, niektorí výrobcovia tvrdili, že v skutočnosti to znamená „ekonomický“. Aj o tom by sa dalo polemizovať. Jednoduchšie by bolo nazývať ich jednoducho atramenty s ľahkými alebo miernymi rozpúšťadlami, ale termín eko sa uchytil.

Pred viac ako desiatimi rokmi Tony Martin, vtedajší prezident britského výrobcu atramentov Lyson, upozornil, že silné rozpúšťadlá nemusia byť nevyhnutne nebezpečné, ale mierne rozpúšťadlá niekedy áno: „Napríklad dipropylénglykolmonometyléter je bežne používaný materiál v mnohých atramentoch s miernym rozpúšťadlom s nízkym zápachom, pričom limit vystavenia stanovený americkou agentúrou pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci je 100 častíc na milión na pracovisku,“ povedal. „Porovnajte to s niektorými laktátmi používanými výrobcami agresívnych atramentov, ktoré sú v skutočnosti potravinárskymi prísadami, ľahko sa metabolizujú a nemajú stanovené limity expozície.“

Ako spomína manažér pre rozvoj podnikania spoločnosti Colorific Holdon, v prvých farbách so silným rozpúšťadlom sa používal cyklohexanón: „Tento atrament sa prilepil na čokoľvek a veľmi rýchlo zaschol,“ hovorí, „ale používanie cyklohexanónu je teraz obmedzené a už sa nepoužíva v žiadnych veľkoformátových atramentoch.“

To však neznamená, že ekologické rozpúšťadlá sú nebezpečné. Napríklad atramenty Eco-Sol Max 2 a nový Eco-Sol Max 3 spoločnosti Roland DG majú zlatý certifikát Greenguard, ktorý označuje nízke chemické emisie, ktoré sú bezpečné na použitie vo vnútorných priestoroch, ako sú školy a nemocnice.

Podľa Holdoma: „Vývoj ekologických rozpúšťadiel sa v súčasnosti mení spolu s celosvetovou legislatívou. Vývoj atramentov pomáha strojom ísť rýchlejšie, rýchlejšie, poskytovať lepšiu kvalitu a ponúkať dlhšiu životnosť. Výzvou pre všetkých chemikov je však vytvoriť rovnako kvalitné produkty, ale s použitím menej nepríjemných rozpúšťadiel, ktoré sa stanú biologicky odbúrateľnými a odstránia obsah niklu, ktorý sa nachádza najmä v žltých pigmentoch, ako aj veľmi nízky obsah VOC.“

Hybridy rozpúšťadla a UV žiarenia

Relatívne novou variantou ekologických rozpúšťadlových atramentov sú hybridné rozpúšťadlové-UV atramenty, ktoré predávajú spoločnosti Fujifilm, Mimaki a Colorific/Lightbar. Tieto atramenty využívajú malé množstvo rozpúšťadla pridaného do UV atramentov s mnohými výhodami oboch (pozri náš predchádzajúci článok, tu: www.fespa.com/news/features/solvent-uv-ink-what-is-it-and-when-should-it-be-used.html.

Podľa generálneho manažéra marketingu spoločnosti Mimaki pre Európu Mikea Horstena: „Táto nová technológia spája to najlepšie z oboch svetov. Strana s rozpúšťadlovým atramentom poskytuje veľmi dobrú priľnavosť na vinyl a časť s UV atramentom dosahuje lesklý a farebný povrch. Tento typ zložky UV atramentu je tiež flexibilný, takže s ním môžete pracovať naozaj z rolky. Ďalšou výhodou je, že nemusíte čakať, kým s ním začnete pracovať. Môžete ju laminovať bez čakania.

„Výhodou tejto technológie atramentu je, že pigmentové častice v atramente majú dostatok času na to, aby dopadli a uložili sa na podklad, čím sa dosiahne veľmi rovný povrch, ktorý je veľmi odolný voči poškriabaniu a zároveň najlepšie odráža najširšiu škálu farieb, akú si môžete predstaviť. “

Alternatívy

Jedným z najväčších konkurentov ekologických rozpúšťadlových atramentov je latexový atrament, čo sú v podstate tepelne aktivované polyméry rozptýlené vo vode. Propagujú sa ako „ekologickejšie“ ako atramenty s ekologickými rozpúšťadlami, pretože neobsahujú žiadne organické rozpúšťadlá, hoci protiargumentom je, že vyžadujú oveľa viac tepla na vypudenie vody, a to spotrebúva elektrickú energiu. Na rozdiel od rozpúšťadiel a UV žiarenia neobsahujú žiadne prchavé organické zlúčeniny ani HAPS, takže tieto farby sú vhodné aj do citlivých vnútorných prostredí, ako sú napríklad obklady stien v školách a nemocniciach.

Spoločnosť HP ako prvá uviedla na trh latex (názov, ktorý si sama zvolila) v roku 2008 a jej atramenty sú už v tretej generácii, ktorá je oveľa dokonalejšia. Ich životnosť vo vonkajšom prostredí sa odhaduje na rovnakú ako pri ekologických rozpúšťadlových atramentoch, ktoré vďaka použitiu základnej kvapaliny pomáhajú atramentom priľnúť k médiu s nižšími nárokmi na teplo a energiu ako predtým. Spoločnosť Mimaki vyvinula v podstate podobný atrament, ktorý tiež nazýva latexový a používa ho v modeloch JV400 LX. Ricoh používa rovnaký atrament vo svojich úzko súvisiacich modeloch Pro L4100.

UV atramenty sa prekrývajú so silnými aj ekologickými rozpúšťadlovými atramentmi pre niektoré aplikácie na flexibilných materiáloch – príťažlivosť spočíva v možnosti pracovať prakticky s akýmkoľvek médiom, s okamžitým vytvrdzovaním a bez odplyňovania. UV tlačiarne a atramenty sú však vždy oveľa drahšie ako ekorozpúšťadlá rovnakej veľkosti a výkonnosti. Najnovšia generácia LED vytvrdzovacích lámp pre UV atramenty pracuje oveľa chladnejšie ako bežné UV lampy alebo ohrievače v solventných tlačiarňach, takže s médiami citlivými na teplo alebo tenkými médiami nie je veľký problém.

Záver

V súčasnosti sú ekologické rozpúšťadlá len jedným z čoraz väčšieho počtu atramentových „riešení“ (v oboch významoch tohto slova), ktoré sú k dispozícii veľkoformátovým tlačiarňam. Hoci v žiadnom prípade nenahradili silné rozpúšťadlá, ich používateľská prívetivosť, univerzálnosť a nízke vstupné náklady z nich robia ideálnu voľbu pre začiatočníkov. Pre mnohých veľkoformátových tlačiarov môže byť ekorozpúšťadlo skutočne jediným systémom, ktorý kedy budú potrebovať.