Поскольку интерес к новым УФ-светодиодным и УФ-чернилам двойного отверждения растет, ведущие производители энергоотверждаемых чернил с оптимизмом смотрят в будущее этой технологии.
Рынок энергоотверждаемых материалов – ультрафиолетовое (УФ), УФ-светодиодное и электронно-лучевое (ЭЛ) отверждение– долгое время был устойчивым рынком, поскольку производительность и экологические преимущества способствовали росту продаж во многих областях применения.
Хотя технология энергетического отверждения используется во многих отраслях, одним из крупнейших сегментов остается рынок чернил и полиграфии.
«От упаковки до вывесок, этикеток и коммерческой печати УФ-отверждаемые чернила обеспечивают непревзойденные преимущества с точки зрения эффективности, качества и экологической устойчивости».сказал Джаяшри Бхадане, Transparency Market Research Inc.По оценкам Бхадана, к концу 2031 года объем продаж на рынке достигнет 4,9 млрд долларов США при среднегодовом темпе роста 9,2%.
Ведущие производители энергоотверждаемых чернил настроены столь же оптимистично. Деррик Хеммингс, менеджер по продукции, трафаретная печать, энергоотверждаемая флексографская печать, LED North America,Sun Chemicalзаявил, что, хотя сектор энергоотверждаемых чернил продолжает расти, некоторые существующие технологии стали использоваться меньше, например, традиционные УФ-чернила и обычные листовые чернила в офсетной печати.
Хидеюки Хинатая, генеральный менеджер отдела зарубежных продаж чернилТ&К Тока, которая в первую очередь работает в сегменте энергоотверждаемых чернил, отметила, что продажи энергоотверждаемых чернил растут по сравнению с обычными чернилами на масляной основе.
Zeller+Gmelin также является специалистом по энергетическому отверждению; Тим Смит изЦеллер+ГмелинГруппа управления продукцией отметила, что благодаря своим преимуществам в плане экологичности, эффективности и производительности полиграфическая промышленность все чаще применяет энергоотверждаемые чернила, такие как УФ- и светодиодные технологии.
«Эти чернила выделяют меньше летучих органических соединений (ЛОС), чем сольвентные чернила, что соответствует более строгим экологическим нормам и целям устойчивого развития», — отметил Смит. «Они обеспечивают мгновенное затвердевание и сниженное энергопотребление, тем самым повышая производительность».
«Кроме того, их превосходная адгезия, долговечность и химическая стойкость делают их подходящими для различных применений, включая упаковку и этикетки товаров повседневного спроса», — добавил Смит. «Несмотря на более высокие первоначальные затраты, долгосрочная эксплуатационная эффективность и повышение качества оправдывают инвестиции. Компания Zeller+Gmelin поддержала эту тенденцию к использованию энергоотверждаемых чернил, что отражает стремление отрасли к инновациям, устойчивому развитию и удовлетворению меняющихся требований клиентов и регулирующих органов».
Анна Невядомска, менеджер по глобальному маркетингу узкой сети,Группа Флинтзаявил, что интерес к энергоотверждаемым чернилам и рост объемов их продаж за последние 20 лет значительно возросли, что сделало их доминирующим процессом печати в секторе узкорулонной печати.
«Ключами этого роста являются улучшение качества и характеристик печати, повышение производительности, а также сокращение потребления энергии и отходов, особенно с появлением УФ-светодиодов», — отметила Невядомска. «Кроме того, энергоотверждаемые краски могут соответствовать качеству высокой и офсетной печати, а зачастую и превосходить его, и обеспечивать улучшенные печатные характеристики на более широком спектре материалов, чем флексографские краски на водной основе».
Невядомска добавила, что по мере роста цен на энергоносители и повышения требований к устойчивому развитию все большую популярность приобретают энергоотверждаемые УФ-светодиодные чернила и чернила двойного отверждения.
«Интересно, что мы наблюдаем возросший интерес не только со стороны узкорулонных типографий, но и со стороны широкорулонных и среднерулонных флексографских типографий, стремящихся сэкономить на энергии и сократить свой углеродный след», — продолжила Невядомска.
«Мы по-прежнему наблюдаем интерес рынка к чернилам и покрытиям, отверждаемым энергией, для широкого спектра применений и материалов», — говорит Брет Лессард, менеджер по продукцииINX International Ink Co., сообщается. «Более высокая скорость производства и снижение воздействия на окружающую среду, обеспечиваемые этими чернилами, полностью отвечают интересам наших клиентов».
Фабиан Кён, руководитель отдела управления узкополосными продуктами в компанииЗигверкзаявил, что в то время как продажи энергоотверждаемых чернил в США и Европе в настоящее время стагнируют, Siegwerk видит очень динамичный рынок с растущим сегментом УФ-печати в Азии.
«Новые флексографские печатные машины сейчас преимущественно оснащены светодиодными лампами, а в офсетной печати многие клиенты уже инвестируют в УФ- или светодиодное отверждение из-за его более высокой эффективности по сравнению с обычными офсетными печатными машинами», — отметил Кён.
Расцвет УФ-светодиодов
В области энергоотверждаемых технологий выделяют три основные технологии. УФ-лампами и УФ-светодиодами являются наиболее распространенными, при этом ЭП значительно меньше. Интересную конкуренцию представляет собой УФ-лампами и УФ-светодиодами, которые появились относительно недавно и развиваются гораздо быстрее.
«Типографы все активнее внедряют УФ-светодиоды в новое и модернизированное оборудование», — отметил Джонатан Граунке, вице-президент по технологиям УФ/ЭП и заместитель директора по исследованиям и разработкам компании INX International Ink Co. «Использование УФ-лакировки в конце печати по-прежнему широко распространено для достижения баланса между стоимостью и производительностью, особенно при использовании покрытий».
Кён отметил, что, как и в предыдущие годы, популярность УФ-светодиодов растет быстрее, чем традиционного УФ-излучения, особенно в Европе, где высокие затраты на электроэнергию выступают катализатором развития светодиодных технологий.
«Здесь типографии в первую очередь инвестируют в светодиодные технологии, чтобы заменить старые УФ-лампы или даже целые печатные машины», — добавил Кён. «Однако мы также наблюдаем устойчивый рост популярности светодиодного отверждения на таких рынках, как Индия, Юго-Восточная Азия и Латинская Америка, в то время как Китай и США уже демонстрируют высокий уровень проникновения светодиодов на рынок».
Хинатая отметила рост популярности УФ-светодиодной печати. «Предполагается, что это связано с ростом стоимости электроэнергии и переходом с ртутных ламп на светодиодные», — добавила Хинатая.
Джонатан Харкинс из группы управления продукцией компании Zeller+Gmelin сообщил, что технология УФ-светодиодов опережает темпы роста традиционного УФ-отверждения в полиграфической промышленности.
«Этот рост обусловлен преимуществами УФ-светодиодов, включая более низкое энергопотребление, более длительный срок службы светодиодов, уменьшенное тепловыделение и возможность отверждения более широкого спектра субстратов без повреждения термочувствительных материалов», — добавил Харкинс.
«Эти преимущества согласуются с растущим вниманием отрасли к устойчивому развитию и эффективности», — сказал Харкинс. «В результате типографии всё чаще инвестируют в оборудование со светодиодной технологией отверждения. Этот сдвиг очевиден по быстрому внедрению УФ-светодиодных систем на многих полиграфических рынках Zeller+Gmelin, включая флексографскую, сухую офсетную и литографическую печать. Эта тенденция отражает более широкое движение отрасли к более экологичным и экономичным решениям для печати, где УФ-светодиодная технология занимает лидирующие позиции».
Хеммингс отметил, что рынок УФ-светодиодов продолжает стремительно расти, поскольку рынок все больше ориентируется на требования устойчивого развития.
«Низкое энергопотребление, меньшие затраты на обслуживание, возможность использования лёгких носителей и возможность работы с термочувствительными материалами — вот ключевые факторы использования УФ-светодиодных чернил», — отметил Хеммингс. «Как производители, так и владельцы брендов требуют больше решений с УФ-светодиодами, и большинство производителей печатных машин теперь выпускают машины, которые можно легко переоборудовать под УФ-светодиоды, чтобы удовлетворить спрос».
Невядомска отметила, что за последние три года значительно возрос спрос на УФ-светодиодное отверждение из-за различных факторов, включая рост затрат на электроэнергию, требования по сокращению выбросов углекислого газа и уменьшению отходов.
«Кроме того, мы видим на рынке более широкий ассортимент УФ-светодиодных ламп, предоставляя типографиям и производителям упаковки более широкий выбор ламп», — отметила Невядомска. «Узкорулонные печатники по всему миру понимают, что УФ-светодиодные лампы — это проверенная и перспективная технология, и понимают все преимущества, которые они обеспечивают: снижение стоимости печати, уменьшение отходов, отсутствие образования озона, отсутствие ртутных ламп и более высокую производительность. Важно отметить, что большинство узкорулонных печатников, инвестирующих в новые УФ-флексографские машины, могут либо перейти на УФ-светодиодные, либо на систему ламп, которую можно быстро и экономично модернизировать до УФ-светодиодных по мере необходимости».
Чернила двойного отверждения
Растет интерес к технологии двойного или гибридного УФ-отверждения, когда чернила могут отверждаться как с помощью обычного, так и светодиодного УФ-освещения.
«Хорошо известно», — сказал Граунке, — «что большинство чернил, которые отверждаются с помощью светодиодов, также отверждаются с помощью систем УФ-излучения и аддитивного УФ-излучения (H-UV)».
Кён из Siegwerk отметил, что, как правило, чернила, отверждаемые светодиодными лампами, можно отверждать и обычными дуговыми ртутными лампами. Однако стоимость светодиодных чернил значительно выше стоимости УФ-чернил.
«По этой причине на рынке всё ещё присутствуют специальные УФ-чернила», — добавил Кён. «Поэтому, если вы хотите предложить настоящую систему двойного отверждения, вам необходимо выбрать формулу, которая обеспечит баланс между стоимостью и производительностью».
«Наша компания начала поставлять чернила двойного отверждения примерно шесть-семь лет назад под брендом UV CORE», — сказал Хинатая. «Выбор фотоинициатора важен для чернил двойного отверждения. Мы смогли подобрать наиболее подходящее сырье и разработать чернила, соответствующие требованиям рынка».
Эрик Якоб из отдела управления продуктами компании Zeller+Gmelin отметил растущий интерес к чернилам двойного отверждения. Этот интерес обусловлен гибкостью и универсальностью, которую эти чернила предоставляют принтерам.
«Чернила двойного отверждения позволяют типографиям использовать преимущества светодиодного отверждения, такие как энергоэффективность и снижение воздействия тепла, сохраняя при этом совместимость с существующими традиционными системами УФ-отверждения», — сказал Джейкоб. «Эта совместимость особенно привлекательна для типографий, постепенно переходящих на светодиодную технологию, или для тех, кто использует как старое, так и новое оборудование».
Якоб добавил, что в результате Zeller+Gmelin и другие компании, производящие чернила, разрабатывают чернила, которые могут работать при обоих механизмах отверждения без ущерба для качества или долговечности, удовлетворяя потребности рынка в более гибких и экологичных решениях для печати.
«Эта тенденция подчеркивает постоянные усилия отрасли по внедрению инноваций и предоставлению типографиям более универсальных и экологически безопасных вариантов», — сказал Джейкоб.
«Компаниям, переходящим на светодиодное отверждение, требуются чернила, которые можно отверждать как традиционным способом, так и с помощью светодиодов. Но это не является технической проблемой, поскольку, по нашему опыту, все светодиодные чернила хорошо отверждаются под ртутными лампами», — сказал Хеммингс. «Эта особенность светодиодных чернил позволяет клиентам легко перейти с традиционных УФ-чернил на светодиодные».
Невядомска отметила, что Flint Group отмечает постоянный интерес к технологии двойного отверждения.
«Система двойного отверждения позволяет производителям использовать одни и те же чернила как на УФ-светодиодных, так и на обычных УФ-печатных машинах, что снижает потребность в запасах и упрощает процесс», — добавила Невядомска. «Flint Group — лидер в области технологий УФ-светодиодного отверждения, включая технологию двойного отверждения. Компания уже более десяти лет является пионером в области высокопроизводительных УФ-светодиодных и двойных чернил, задолго до того, как эта технология стала доступной и широко распространенной сегодня».
Очистка от краски и переработка
В связи с растущим интересом к устойчивому развитию производители чернил вынуждены были решать проблемы, связанные с УФ- и EB-чернилами, в плане их очистки от краски и переработки.
«Есть некоторые, но в основном они минимальны», — сказал Граунке. «Мы знаем, что продукты УФ/ЭП могут удовлетворить особые потребности в переработке материалов.
«Например, INX получила оценку 99/100 по программе INGEDE за удаление краски с бумаги», — отметил Граунке. «Компания Radtech Europe заказала исследование FOGRA, которое определило, что УФ-офсетные краски можно удалять с бумаги. Подложка играет важную роль в способности бумаги к переработке, поэтому следует проявлять осторожность при подаче заявлений о полной переработке сертификатов».
«У INX есть решения для переработки пластика, где чернила специально предназначены для того, чтобы оставаться на подложке», — добавил Граунке. «Таким образом, отпечатанное изделие можно отделить от основного пластика в процессе переработки, не загрязняя щелочной раствор для промывки. У нас также есть решения для удаления чернил, позволяющие пластику, использованному для печати, стать частью процесса переработки, удалив чернила. Это обычное явление для термоусадочных плёнок, используемых для переработки ПЭТ-пластика».
Кён отметил, что в отношении применения пластика существуют опасения, особенно со стороны переработчиков, относительно возможного загрязнения промывочной воды и перерабатываемых материалов.
«В отрасли уже запущено несколько проектов, призванных доказать, что очистку УФ-красок можно хорошо контролировать, а конечный вторичный продукт и промывочная вода не загрязнены компонентами чернил», — отметил Кён.
«Что касается промывочной воды, использование УФ-чернил даже имеет некоторые преимущества по сравнению с другими технологиями», — добавил Кён. «Например, затвердевшая плёнка отделяется более крупными частицами, которые легче отфильтровать из промывочной воды».
Кён отметил, что когда речь идет о применении бумаги, очистка от краски и переработка уже являются устоявшимся процессом.
«Уже существуют системы УФ-офсетной печати, сертифицированные INGEDE как легко поддающиеся удалению краски с бумаги, так что типографии могут продолжать пользоваться преимуществами технологии УФ-чернил, не жертвуя при этом возможностью вторичной переработки», — сказал Кён.
Хинатая сообщила, что ведется работа по удалению краски и переработке печатной продукции.
«Что касается бумаги, то распространение чернил, соответствующих стандартам очистки от краски INGEDE, расширяется, и очистка от краски стала технически возможной, но задача состоит в создании инфраструктуры для улучшения вторичной переработки ресурсов», — добавил Хинатая.
«Некоторые энергоотверждаемые чернила хорошо поддаются удалению краски, что повышает их пригодность к переработке», — сказал Хеммингс. «Конечное использование и тип носителя также являются важными факторами, определяющими эффективность переработки. УФ-светодиодные чернила SolarWave CRCL компании Sun Chemical соответствуют требованиям Ассоциации переработчиков пластика (APR) к смываемости и сохранению цвета и не требуют использования грунтовки».
Невядомска отметила, что Flint Group выпустила линейку грунтовок и лаков Evolution для удовлетворения потребностей циклической экономики в упаковке.
«Evolution Deinking Primer позволяет удалять краску с этикеточных материалов во время мойки, гарантируя возможность вторичной переработки термоусадочных этикеток вместе с бутылкой, что повышает выход переработанных материалов и сокращает время и затраты, связанные с процессом удаления этикеток», — отметила Невядомска.
«Лак Evolution Varnish наносится на этикетки после печати цветов, защищая чернила, предотвращая их растекание и истирание как при хранении, так и при последующей переработке», — добавила она. «Лак обеспечивает чистое отделение этикетки от упаковки, позволяя перерабатывать упаковочный материал в высококачественные и ценные материалы. Лак не влияет на цвет чернил, качество изображения или читаемость кода».
«Линейка Evolution напрямую решает проблемы переработки и, в свою очередь, вносит свой вклад в обеспечение стабильного будущего упаковочного сектора», — заключила Невядомска. «Лак и грунтовка Evolution Deinking Primer значительно повышают вероятность того, что любой продукт, на котором они используются, полностью пройдёт всю цепочку переработки».
Харкинс отметил, что даже при непрямом контакте существуют опасения относительно использования УФ-чернил на упаковке продуктов питания и напитков, а также их влияния на процессы переработки. Основная проблема связана с потенциальной миграцией фотоинициаторов и других веществ из чернил в продукты питания и напитки, что может представлять опасность для здоровья.
«Удаление чернил — первостепенная задача для типографий, заботящихся об окружающей среде», — добавил Харкинс. «Компания Zeller+Gmelin разработала революционную технологию, которая позволит удалять чернила, отверждённые при помощи энергии, в процессе переработки, что позволит перерабатывать более чистый пластик обратно в потребительские товары. Эта технология называется EarthPrint».
Харкинс заявил, что в вопросе переработки проблема заключается в совместимости чернил с процессами переработки, поскольку некоторые УФ-чернила могут препятствовать переработке бумажных и пластиковых основ, влияя на качество переработанного материала.
«Чтобы решить эти проблемы, компания Zeller+Gmelin сосредоточилась на разработке чернил с пониженной миграцией, что повышает их совместимость с процессами переработки и соответствие нормативным требованиям для обеспечения безопасности потребителей и экологической устойчивости», — отметил Харкинс.
Время публикации: 27 июня 2024 г.
