Spoločnosť Smithers Pira identifikuje kľúčové trendy v oblasti radiačnej technológie, ktoré zvyšujú produktivitu na trhu s tlačou vytvrdzovanou žiarením.

Podľa Budúcnosť trhov s tlačou vytvrdzovanou žiarením do roku 2022, tlač vyrobená pomocou farieb a lakov vytvrdzovaných žiarením (UV a elektrónovým lúčom) v roku 2017 predstavovala približne 1,38 bilióna výtlačkov formátu A4 v hodnote 63,4 miliardy USD. Trh rastie v tonážnom vyjadrení približne o 2 – 3 % ročne.

Keďže príjmy z atramentov rastú rýchlejšie ako celkový trh s grafikou a obalmi, používatelia využívajú výhody okamžitého sušenia na zvýšenie efektívnosti výroby a využitie dekoratívnych aj funkčných vlastností atramentov a náterov. Radiačné vytvrdzovanie nielenže šetrí čas okamžitým sušením, ale umožňuje aj rôzne zefektívnenia v rámci širšieho výrobného procesu.

Zatiaľ čo objem tlače v oblasti grafiky vo všeobecnosti v rokoch 2012 až 2022 klesá o 3,0 % ročne, segmenty tlače vytvrdzovanej žiarením a stále sa rozvíjajúci trh s obalmi sú pripravené zvýšiť svoj podiel na trhu. Objem tlače vytvrdzovanej žiarením bude v tomto období rásť o 25,0 % v objemovom vyjadrení a o 33,6 % v hodnotovom vyjadrení.

Spoločnosť Smithers Pira identifikuje kľúčový vývoj v oblasti formulácie farieb a lakov a technológií vytvrdzovania, ktoré sú základom tejto expanzie.

Vytvrdzovanie UV žiarením s nízkou energiou

Metódy UV vytvrdzovania sa menia. Väčšina sušenia ultrafialovým žiarením sa v roku 2017 stále vykonáva pomocou ortuťových kremenných lámp, ktoré sa však dlho zahrievajú a na konci ich životnosti hrozia potenciálne zdravotné a environmentálne riziká.

Tieto obmedzenia umocňujú výhody nízkoenergetického vytvrdzovania. Tento systém vytvrdzovania je navrhnutý tak, aby vysušil tlač s použitím oveľa menšieho množstva energie ako tradičné ortuťové lampy s jednou ortuťou dopovanou lampou.

Systém využíva špeciálne farby, ktoré sú drahšie ako tradičné farby a laky vytvrdzované UV žiarením. Tieto lampy nevyžarujú kratšie vlnové dĺžky UV žiarenia, ktoré generujú ozón, čím odpadá potreba extrakcie ozónu. Produkujú menej odpadového tepla, takže vyžadujú menej chladenia, čo ďalej znižuje spotrebu energie.

Táto technológia sa v súčasnosti využíva v Severnej Amerike a Európe. Nízkoenergetické vytvrdzovanie sa môže používať na zdokonaľovacích lisoch s dvoma lampami na sušenie každej strany a spoločnosť Komori má komerčné kotúčové lisy, ktoré používajú technológiu H-UV namiesto teplovzdušnej pece, čím sa zmenšuje plocha lisu, čo je dôležité na domácom japonskom trhu, kde je úspora miesta vďaka veľmi drahým nehnuteľnostiam potenciálne významnou cenovou výhodou.

Vytvrdzovanie pomocou UV LED

UV LED vytvrdzovanie využíva svetelné diódy, ktoré vyžarujú úzke pásmo UV žiarenia, poskytujúce špičku UV energie, ktorá poskytuje široké rozloženie výkonu v celom spektre vrátane viditeľného a infračerveného žiarenia.

Vytvrdzovanie pomocou LED ponúka ešte menej energie ako nízkoenergetické UV systémy s ortuťovou žiarovkou a okamžité zapnutie, čo môže ďalej skrátiť čas odstávky potrebný na čakanie na plný výkon lámp, ako aj zabezpečiť významné úspory energie vďaka synchronizácii vytvrdzovania s ukladaním farby. Nevýhodou je obmedzená dostupnosť vhodných atramentov a vysoké náklady, ktoré sú s nimi v súčasnosti spojené.

Rozsah komerčne dostupných UV LED sa rozširuje, čo zatieňuje širšie využitie LED vo všeobecných osvetľovacích zariadeniach. Tlačiarne, ktoré už používajú UV LED, hlásia až o 70 % nižšiu spotrebu energie ako bežné UV systémy. Ďalším lákadlom systémov UV LED je ich farebná žiarivosť vyplývajúca z vyššieho obsahu pigmentu.

UV LED sa v niektorých európskych krajinách presúva z výklenkových aplikácií do segmentov s väčším objemom tlače, ako je napríklad hárková tlač, kde je výhodou tejto technológie schopnosť zabezpečiť vysokú intenzitu farieb.

Vytvrdzovanie elektrónovým lúčom

Vytvrdzovanie elektrónovým lúčom využíva vysoko výkonný elektrónový lúč na iniciovanie reakcie polymerizácie voľnými radikálmi. V evakuovanej komore sa smerom k potlačenému povrchu vysiela závoj urýchlených elektrónov. Energetické elektróny prechádzajú cez titánovú okennú fóliu smerom k mokrému atramentu, energia je absorbovaná vrstvou atramentu a prebieha proces vytvrdzovania.

Výhodou tejto technológie je prenikanie elektrónov do vnútra atramentovej fólie, a nie len na jej povrch, čo zabezpečuje dobré vytvrdzovanie. Táto technológia sa široko používa v Amerike na širokopásových tlačiarenských strojoch, ale menej v Európe.

Vývoj smeruje k rozšíreniu jeho použitia prostredníctvom lacnejších a menších vytvrdzovacích jednotiek EB, vrátane prvých hárkových procesov, a technológie atramentu na rozšírenie jeho použitia na flexotlači a hĺbkotlači. Podiel elektrónového lúča pri radiačnom vytvrdzovaní zostáva nízky, v roku 2017 predstavoval len 4 – 5 %, pričom najviac v Severnej Amerike a menej inde.

Farby a nátery s nízkou migráciou

Keďže sa radiačné vytvrdzovanie široko používa pri balení potravín, liekov a tabaku, je dôležité, aby žiadne zložky nemohli migrovať z tlače do výrobku a spôsobiť organoleptické účinky. To je obzvlášť dôležité pri balení tabaku, kde sa kritériá na obal bez zápachu a odolný voči migrácii riadia skutočnosťou, že tabak je hygroskopický.

Zápach a zápach sú potenciálne problémy pre všetky konvertory. Výrobcovia tlačiarenských farieb formulujú nízkomigračné farby s použitím vybraných zložiek, ktoré by mali zabezpečiť, že migrácia z výsledného filmu tlačiarenskej farby bude v rámci akceptovaných migračných limitov.

Tvorcovia atramentov si môžu vybrať komponenty zo známej škály schválených zložiek alebo si vybrať nové triedy materiálov, ktoré sú čoraz dostupnejšie a ktoré ponúkajú prirodzene nižšiu potenciálnu kontamináciu. K tejto problematike sa v súčasnosti pristupuje prostredníctvom nových právnych predpisov oznámených v roku 2017 v EÚ a na ďalších trhoch, napríklad v Japonsku.

Hybridné atramenty

Viacerí výrobcovia atramentov skúmajú nové metódy formulovania atramentov s cieľom rozšíriť rozsah aplikácií UV a elektrónových atramentov a zlepšiť ich výkonnosť na tlači.

Pri výrobe flexibilných obalov na bežných tlačiarenských flexotlačiarenských strojoch je priestor na medzipodlažné sušenie obmedzený a výrobcovia farieb vyvíjajú farby vytvrdzované UV a EB vodou alebo rozpúšťadlami. Tie pôsobia ako riedidlá a vo fáze tlače dochádza k určitému odparovaniu, ktoré umožňuje lepšie zachytávanie mokrého na mokrom.

V oblasti hĺbkotlače na báze vodného lúča dochádza k vývoju, napríklad spoločnosť IdeOn v Amgraph Packaging v Connecticute používa vodu ako riedidlo pre hĺbkotlačové farby vytvrdzované elektrónovým lúčom.

Významnou výhodou týchto hybridných atramentov je, že nie sú klasifikované ako nebezpečné materiály, čo tradičné 100 % pevné UV atramenty a nátery sú. To znamená, že výrobcovia nemusia na balenie aplikovať etiketu s označením nebezpečnej chemikálie a môžu sa prepravovať voľne ložené – zatiaľ čo UV atrament, ktorý je kategorizovaný ako nebezpečný, sa nemôže prepravovať v nádobe väčšej ako 25 litrov.

Budúcnosť trhov s tlačou vytvrdzovanou žiarením do roku 2022 poskytuje kvantitatívne údaje o veľkosti trhu s hlavnými technológiami radiačného vytvrdzovania na celom svete a predpovedá trhy do roku 2022 podľa vytvrdzovania, spôsobu tlače a konečného použitia. Ďalšie informácie si môžete stiahnuť z tejto brožúry.

FESPA Global Print Expo predstaví prelomovú technológiu UV LED vytvrdzovania

Spoločnosť FESPA zdôraznila svoj záväzok voči priemyselnému trhu a uviedla, že ide o rastúcu oblasť podnikania na trhu veľkoformátovej tlače

Príďte si pozrieť najnovšie UV-LED tlačiarne v akcii a vyzdvihnúť si vzorky na FESPA Global Print Expoktorý sa koná od 15. do 18. mája na veľtrhu Messe Berlin v Nemecku.

Ak sa chcete zaregistrovať na podujatie, pozrite si aktuálny plán podujatia a zistite viac o rôznych špeciálnych funkciách, ktoré budú prebiehať na veľtrhu FESPA 2018, kliknite sem a navštívte oficiálnu webovú stránku podujatia.