Kezdőlap Szakmai elemzések és tesztek Öt kiemelkedő fejlesztés az UV nyomtatásban

Öt kiemelkedő fejlesztés az UV nyomtatásban

A Smithers Pira kutatóintézet meghatározta azokat a kulcsfontosságú fejlesztéseket, amelyek fellendítik az UV nyomtatási folyamat termelékenységét.

Az intézet felmérése szerint a 2017-es év folyamán globálisan mintegy 1,38 trillió A4 nyomatot készítettek UV és elektron sugaras nyomtatási technológiával, öszszesen 63,4 milliárd USD értékben. Ez a piaci szegmens évente átlagosan 2-3 %-al növekszik.

A festék iparág bevételei gyorsabban növekszenek, mint a teljes grafikai és csomagolási szektor, a felhasználók pedig teljes mértékben kihasználják az azonnali száradás lehetőségét gyártási hatékonyságuk növelése érdekében, illetve kiaknázzák a festékek és lakkok által kínált dekoratív és funkcionális tulajdonságokat. Az UV sugárzás általi nyomatszárítás nem csupán időt takarít meg a nyomat azonnali száradása által, de számos további előnyt is kínál a szélesebb gyártási folyamat során.

Amíg az általános nyomtatási menynyiségek évente 3 %-al csökkennek 2012-2022 között, addig az UV nyomtatási és csomagolási szegmens, egyre nagyobb teret nyernek a globális piacból. Az előrejelzések alapján az UV nyomtatási piac volumenét tekintve 25%-os, értékét tekintve pedig 33,6%-os mértékben növekszik a fenti időszakban. A Smithers Pira kutatóintézet meghatározta azokat a kulcsfontosságú fejlesztéseket, a festék és lakk formázásban és szárítási technológiákban, amelyek alátámasztják ezt a fejlődést.

Alacsony energiafelhasználású UV szárítás

Az UV szárítási módszerek változnak. Az ultraviola szárítás legnagyobb részét 2017-ben még mindig mercury kvarc lámpákkal végezték, amelyeknek azonban időre van szüksége ahhoz, hogy felmelegedjenek, és vannak nemkívánt egészségügyi és környezeti kockázataik.

Ezek a korlátok erősítik az alacsony energiaigényű szárítási módszereket. Ez a rendszer ugyanis jóval kevesebb energiát használ a nyomat szárításához a mercury lámpákhoz képest, mindezt egyetlen lámpa felhasználásával. A rendszer speciális festékeket használ, amely jobb minőséget garantál a hagyományos UV tintákhoz és lakkokhoz képest. Ezek a lámpák nem a rövidebb hullámhosszú UV sugarakat bocsátják ki, amelyek ózont generálnak, így nincs szükség az ózon elvonására sem. Az új lámpák kevesebb felesleges hőt generálnak, így kevesebb hűtésre is van szükségük, amely tovább csökkenti energiaigényüket.

Az alacsony energiaigényű szárításhoz elegendő két lámpa mindkét oldalon, a Komori márkának pedig már vannak olyan speciális nyomtatói, amelyek H-UV technológiát használnak a forró levegő helyett, ezáltal csökkentve a nyomtató által hagyott környezeti lábnyomot – amely kifejezetten fontos a márka otthonában, Japánban.

UV LED szárítás

Az UV LED szárítási metódus fénykibocsátó diódákat használ, amelyek nagyon vékony UV sugarakat bocsátanak ki, ezáltal olyan koncentrált UV energiát termelnek, amely látható és infravörös tartományban is széles spektrumban érzékelhető. Az UV LED szárítás még a mercury lámpás UV rendszerekhez képest is kevesebb energiát fogyaszt, és ezek a rendszerek azonnal be és kikapcsolhatók, amely tovább csökkenti a kihasználatlan gépidőket, amíg más rendszereknél azok üzemi hőfokra melegedésére várunk, emellett további energiát spórolunk a tintafecskendezés és a szárítás ütemének szinkronizálása által. A rendszer hátránya az egyelőre limitált mennyiségű megfelelő tinta, és azok magas ára.

A kereskedelemben elérhető UV LEDek elérhetősége folyamatosan növekszik, ezzel is árnyalva a LED-ek általános világításban történő felhasználását. Azon nyomdák, amelyek már UV LED készülékeket használnak, 70%-al alacsonyabb energiafogyasztásról számolnak be a konvencionális UV rendszerekhez képest. Az UV LED rendszerek egy másik nagy előnye az általuk készített nyomatok briliáns színei, amely a magasabb pigment tartalomból adódik.

Az UV LED technológia az egyedi alkalmazásokból a nagyobb volumenű termelési szegmensek felé tolódik el néhány európai országban, mindezt olyan termelési területeken, ahol fontos a technológia által elérhető magasfokú színerősség.

Elektronsugaras szárítás

Az elektronsugaras szárítás nagy energiájú elektronsugarakat használ a szabad polimerizációs reakció megindítására. Felgyorsított elektronfüggönyt sugároznak a nyomtatott felületre, egy evakuált kamrában. Az energizált elektronok áthatolnak egy titánium ablakfólián a nedves tinta felé, az energiát elvonja a tintaréteg és végbe megy a szárítási folyamat.

A technológia előnye az elektronok behatolása a tintafilm testébe, nem pedig annak csak a felületére, ezáltal biztosítva a teljes mértékű száradást. Ezt a technológiát többnyire egyenlőre Amerikában használják.

Már elérhetők olyan fejlesztések, amelyek a technológia szélesebb körben való elterjedését szolgálják, alacsonyabb költségű változatokkal, és kisebb elektronsugaras szárító eszközökkel – amelyek leginkább a táblás anyagokkal dolgozó technológiákat célozzák meg, mint például a flexo nyomtatás. Az elektronsugaras szárítással végzett nyomtatás mértéke egyenlőre nem több az 5%-nál a teljes iparágat figyelembe véve.

Alacsony migrációjú tinták és lakkok

Mivel a sugárzásos szárítási technológia széles körben használatos az élelmiszer, gyógyszer és dohány csomagolások gyártása során, ezért kiemelt fontosságú, hogy egyetlen komponens sem migrálhat a nyomatból a becsomagolt termékbe, és nem okozhat semmilyen élettani hatást. Ez kiemelten fontos a dohány csomagolásokra vonatkozóan, ahol a szag- és migráció mentes csomagolás a dohány nedvszívó tulajdonsága miatt.

A szag és szennyeződés egyaránt lehetséges problémák a gyártók számára. A festékgyártók olyan alacsony migrációjú tintákat alkotnak, válogatott alapanyagokból, amelyek gondoskodnak arról, hogy az elkészült nyomat migrációs eredménye az elfogadható mértéken belül marad.

A festékgyártók választhatnak a már elfogadott összetevők csoportjából, vagy választhatnak az új termékek közül, amelyek természetüknél fogva alacsonyabb szennyeződést garantálnak. Ezt a témakört ez Európai Unióban egy 2017-ben kiadott, újabb szabályozás által kontrollálják.

Hibrid festékek

Számos festékgyártó keres új módszereket tintáinak összeállítására annak érdekében, hogy szélesítsék az UV és elektronsugaras nyomtatás során használt festékek körét és teljesítményüket. A flexibilis csomagolás gyártási folyamatban, a flexo készülékekben limitált hely érhető el a két folyamat közötti szárításra, így a festékgyártók olyan UV és elektronsugaras szárítású tintákat kísérleteznek ki, amelyek vizes vagy oldószeres alapúak. Ezek higítóként funkcionálnak, a nyomtatási folyamat során pedig olyan fokon párolognak el, melynek köszönhetően lehetővé teszik a nedves nyomatok kezelését.

Komoly fejlesztések érhetők el a vízbázisú elektronsugaras metszetnyomtatásban, a Connecticutban található Amgraph csomagoló cég például vizet használ higítóként az elektronsugaras szárítású tintáihoz.

Ezen hibrid festékek nagy előnye, hogy nem minősítették veszélyes anyagnak ezeket, míg a hagyományos UV tinták 100%-a ebbe a besorolásba tartozik. Ez annyit jelent, hogy az ezen hibrid festékeket használó nyomdáknak nem kell a veszélyes kémiai anyag címkével ellátniuk csomagolásaikat, és szállíthatják nagy mennyiségben ezeket – míg a veszélyes anyagnak minősített UV tintákat nem szállíthatják 25 literesnél nagyobb tárolóban.

UV LED technológiák a FESPA Globális nyomtatási kiállításon

A FESPA többször hangsúlyozta elkötelezettségét az ipari nyomtatási szektor felé és kifejtette, miszerint ez egy növekvő üzleti szegmens a szélesformátumú digitális nyomtatási iparág területén.

Érdemes tehát ellátogatni idén május 15-18 között Berlinbe a FESPA Globális nyomtatási kiállításra, ahol a legújabb UV-LED nyomtatók is megtekinthetők működés közben. Bővebb információ és regisztráció az esemény hivatalos honlapján: www. fespaglobalprintexpo.com

Sign