Smithers Pira определяет ключевые разработки в области радиационных технологий, которые повышают производительность на рынке печати радиационного отверждения.
Согласно The Future of Radiation Curing Print Markets to 2022объем печати, произведенной с использованием красок и лаков радиационного отверждения (УФ- и электронно-лучевых), в 2017 году составил около 1,38 триллиона отпечатков формата А4, что соответствует 63,4 миллиарда долларов. Рынок растет примерно на 2-3% в год в тоннажном выражении.
Поскольку доходы от продажи чернил растут быстрее, чем общий рынок графики и упаковки, пользователи используют преимущества мгновенной сушки для повышения эффективности производства и использования как декоративных, так и функциональных свойств чернил и покрытий. Радиационное отверждение не только экономит время за счет мгновенной сушки, но и позволяет повысить эффективность различных производственных процессов.
В то время как объемы печати графики в целом снижаются на 3,0% в год в период с 2012 по 2022 год, сегменты печати с радиационным отверждением и все еще бурно развивающийся рынок упаковки имеют все шансы увеличить свою долю рынка. Объем печати радиационного отверждения вырастет на 25,0% в натуральном выражении и на 33,6% в стоимостном выражении в течение этого периода.
Smithers Pira определяет ключевые разработки в области рецептур чернил и лаков и технологий отверждения, которые лежат в основе этого расширения.
Низкоэнергетическое УФ-отверждение
Методы УФ-отверждения меняются. Большинство ультрафиолетовых сушек в 2017 году по-прежнему выполняется с помощью кварцевых ламп с парами ртути, но они требуют времени для разогрева и потенциально опасны для здоровья и окружающей среды по окончании срока службы.
Эти ограничения усиливают преимущества низкоэнергетического отверждения. Эта система отверждения предназначена для сушки отпечатка, используя гораздо меньше энергии, чем традиционные лампы с парами ртути, с помощью одной лампы, легированной ртутью.
В системе используются специальные чернила, которые стоят дороже традиционных УФ-отверждаемых чернил и лаков. Эти лампы не излучают более короткие УФ-волны, которые генерируют озон, что устраняет необходимость в выделении озона. Они выделяют меньше тепла, поэтому требуют меньшего охлаждения, что еще больше снижает энергопотребление.
Сейчас эта технология используется в Северной Америке и Европе. Низкоэнергетическое отверждение может применяться на совершенных прессах с двумя лампами для сушки каждой стороны, а на коммерческих рулонных прессах Komori используется технология H-UV вместо печи горячего воздуха, что позволяет уменьшить площадь, занимаемую прессом, что очень важно на ее родном рынке в Японии, где очень высокая стоимость недвижимости делает экономию места потенциально значительным преимуществом в стоимости.
Ультрафиолетовое светодиодное отверждение
При УФ светодиодном отверждении используются светоизлучающие диоды, которые излучают узкую полосу ультрафиолета, обеспечивая пик УФ-энергии, и дают широкое распределение излучения по всему спектру, включая видимое и инфракрасное излучение.
Светодиодное отверждение требует еще меньше энергии, чем низкоэнергетические УФ-системы с ртутными лампами, и происходит мгновенное включение-выключение, что позволяет еще больше сократить время простоя в ожидании выхода ламп на полную мощность, а также обеспечивает значительную экономию энергии за счет синхронизации отверждения с укладкой чернил. Недостатком является ограниченная доступность подходящих чернил и высокая стоимость, связанная с ними.
Ассортимент коммерчески доступных УФ-светодиодов растет, затмевая более широкое использование светодиодов в системах общего освещения. Печатники, которые уже используют УФ-светодиоды, сообщают, что потребление энергии на 70% ниже, чем у обычных УФ-систем. Еще одной привлекательной чертой систем с УФ-светодиодами является яркость цвета, обусловленная более высоким содержанием пигмента.
В некоторых европейских странах УФ-светодиоды выходят за рамки нишевых применений и переходят в сегменты с большими объемами печати, такие как листовая печать, где эта технология имеет то преимущество, что она способна обеспечить высокую насыщенность цвета.
Отверждение электронным лучом
Электронно-лучевая полимеризация использует мощный электронный луч для запуска реакции свободнорадикальной полимеризации. Завеса ускоренных электронов испускается в сторону печатаемой поверхности в вакуумированной камере. Энергичные электроны проходят через титановую оконную фольгу к влажным чернилам, энергия поглощается слоем чернил, и происходит процесс полимеризации.
Преимущество технологии заключается в проникновении электронов в тело чернильной пленки, а не только на ее поверхность, что обеспечивает хорошее сквозное отверждение. Эта технология широко используется в Америке на широкорулонных печатных машинах, но в меньшей степени в Европе.
Ведутся разработки по расширению его применения за счет более дешевых и компактных установок ЭБ-отверждения, в том числе для первых листовых процессов, и технологии чернил для расширения использования на флексографских и глубоких печатных машинах. Доля электронного луча в радиационном отверждении остается низкой — всего 4-5% в 2017 году, причем большая часть приходится на Северную Америку, а в других странах она ниже.
Чернила и покрытия с низкой миграцией
Поскольку радиационное отверждение широко используется в пищевой, фармацевтической и табачной упаковке, важно, чтобы никакие компоненты не могли мигрировать из печати в продукт и вызывать какие-либо органолептические эффекты. Это особенно важно для табачной упаковки, где критерии отсутствия запаха и защиты от миграции обусловлены тем, что табак гигроскопичен.
Запах и посторонние запахи — потенциальные проблемы для всех конвертеров. Производители красок разрабатывают формулы красок с низким уровнем миграции, используя отдельные компоненты, что должно гарантировать, что миграция из полученной пленки печатной краски будет в пределах допустимых пределов.
Разработчики красок могут выбирать компоненты из известного списка одобренных ингредиентов или же выбирать новые классы материалов, которые становятся доступными и обладают изначально меньшим потенциалом загрязнения. В настоящее время этот вопрос решается с помощью нового законодательства, объявленного в 2017 году в ЕС и на других рынках, например, в Японии.
Гибридные чернила
Некоторые производители чернил изучают новые методы составления рецептур чернил, чтобы расширить спектр применения УФ- и электронно-лучевых чернил и улучшить их работу на печати.
При печати гибкой упаковки на флексографских печатных машинах общего оттиска пространство для межпалубной сушки ограничено, поэтому производители красок разрабатывают УФ- и ЭБ-отверждаемые краски с водой или растворителями. Они действуют как разбавители, и на этапе печати происходит некоторое испарение, что позволяет улучшить захват «мокрый по мокрому».
Существуют разработки в области электронно-лучевой глубокой печати на водной основе, например, IdeOn в компании Amgraph Packaging в Коннектикуте использует воду в качестве разбавителя для электронно-лучевых красок для глубокой печати.
Существенным преимуществом этих гибридных чернил является то, что они не классифицируются как опасные материалы, к которым относятся традиционные 100% твердые УФ-чернила и покрытия. Это означает, что производителям не нужно наносить на упаковку этикетку с опасными химическими веществами, и их можно перевозить навалом — в то время как УФ-чернила, классифицированные как опасные, нельзя перевозить в контейнерах объемом более 25 литров.
Будущее рынков печати радиационного отверждения до 2022 года содержит количественные данные о размерах рынков основных технологий радиационного отверждения в мире и прогнозирует рынки до 2022 года в разбивке по видам отверждения, способам печати и конечным применениям. Для получения дополнительной информации скачайте брошюру здесь.
На выставке FESPA Global Print Expo будет представлена передовая технология УФ светодиодного отверждения.
FESPA подчеркнула свою приверженность промышленному рынку и заявила, что это растущая область бизнеса на рынке широкоформатной печати
Приходите посмотреть на новейшие УФ-светодиодные принтеры в действии и получить несколько образцов на выставке FESPA Global Print Expoкоторая пройдет с 15 по 18 мая в выставочном центре Messe Berlin в Германии.
Чтобы зарегистрироваться на мероприятие, посмотреть актуальный план зала и узнать больше о различных специальных возможностях, которые будут представлены на FESPA 2018, нажмите здесь чтобы посетить официальный сайт мероприятия.