I takt med at interessen for nye UV LED- og Dual-Curing UV-blæk vokser, er førende producenter af energihærdende blæk optimistiske med hensyn til teknologiens fremtid.
Markedet for energihærdende produkter – ultraviolet (UV), UV LED og elektronstrålehærdning (EB)– har længe været et stærkt marked, da ydeevne og miljømæssige fordele har drevet salgsvæksten i adskillige applikationer.
Mens energihærdningsteknologi anvendes i en bred vifte af markeder, har blæk og grafisk kunst været et af de største segmenter.
"Fra emballage til skiltning, etiketter og kommerciel trykning tilbyder UV-hærdede blæk uovertrufne fordele med hensyn til effektivitet, kvalitet og miljømæssig bæredygtighed."sagde Jayashri Bhadane, Transparency Market Research IncBhadane anslår, at markedet vil nå en omsætning på 4,9 milliarder dollars ved udgangen af 2031, med en årlig vækstrate (CAGR) på 9,2 %.
Førende producenter af energihærdende blæk er lige så optimistiske. Derrick Hemmings, produktchef, skærm, energihærdende flexo, LED Nordamerika,Sun Chemical, sagde, at mens sektoren for energihærdende teknologier fortsætter med at vokse, er visse eksisterende teknologier blevet mindre anvendte, såsom traditionelle UV- og konventionelle arkfedtblæktyper i offset-applikationer.
Hideyuki Hinataya, administrerende direktør for afdelingen for oversøisk blæksalgT&K Toka, som primært er inden for segmentet for energihærdende blæk, bemærkede, at salget af energihærdende blæk stiger sammenlignet med konventionelt oliebaseret blæk.
Zeller+Gmelin er også specialist i energikurering; Tim Smith fraZeller+GmelinsProduktledelsesteamet bemærkede, at trykkeribranchen på grund af deres miljømæssige, effektivitets- og ydeevnemæssige fordele i stigende grad anvender energihærdende blæk, såsom UV- og LED-teknologier.
"Disse blæktyper udleder færre flygtige organiske forbindelser (VOC'er) end opløsningsmiddelblæktyper, hvilket er i overensstemmelse med strengere miljøregler og bæredygtighedsmål," påpegede Smith. "De tilbyder øjeblikkelig hærdning og reduceret energiforbrug, hvilket øger produktiviteten."
"Desuden gør deres overlegne vedhæftning, holdbarhed og kemiske resistens dem velegnede til forskellige anvendelser, herunder CPG-emballage og etiketter," tilføjede Smith. "Trods højere startomkostninger retfærdiggør de langsigtede driftseffektiviteter og kvalitetsforbedringer, de medfører, investeringen. Zeller+Gmelin har omfavnet denne tendens mod energihærdende blæk, der afspejler branchens engagement i innovation, bæredygtighed og imødekomme de skiftende krav fra kunder og regulerende organer."
Anna Niewiadomska, global marketingchef for smalt web,Flint-gruppen, sagde, at interessen for og væksten i salgsvolumen af energihærdende blæk har gjort store fremskridt i løbet af de sidste 20 år, hvilket gør det til den dominerende trykproces i smalwebsektoren.
"Drivkræfterne for denne vækst omfatter forbedret printkvalitet og -egenskaber, øget produktivitet samt reduceret energi og spild, især med fremkomsten af UV LED," bemærkede Niewiadomska. "Desuden kan energihærdende blæk opfylde – og ofte overgå – kvaliteten af letterpress og offset og levere forbedrede printegenskaber på en bredere vifte af underlag end vandbaseret flexo."
Niewiadomska tilføjede, at i takt med at energiomkostningerne stiger, og kravene til bæredygtighed fortsat er i centrum, vokser anvendelsen af energihærdende UV-LED og dobbelthærdende blæk.
"Interessant nok ser vi øget interesse ikke kun fra smalbaneprintere, men også fra bred- og mellembaneflexoprintere, der ønsker at spare penge på energi og reducere deres CO2-aftryk," fortsatte Niewiadomska.
"Vi ser fortsat markedsinteresse i energihærdende blæk og belægninger på tværs af en bred vifte af anvendelser og substrater," udtaler Bret Lessard, produktlinjechef forINX International Ink Co., rapporteret. "De hurtigere produktionshastigheder og reducerede miljøpåvirkninger, som disse blæktyper giver, er i høj grad i tråd med vores kunders fokus."
Fabian Köhn, global chef for produktstyring inden for smalt web hosSiegwerk, sagde, at mens salget af energihærdende blæk i USA og Europa i øjeblikket stagnerer, ser Siegwerk et meget dynamisk marked med et voksende UV-segment i Asien.
"Nye flexopresser er nu overvejende udstyret med LED-lamper, og inden for offsettryk investerer mange kunder allerede i UV- eller LED-hærdning på grund af den højere effektivitet sammenlignet med konventionelle offsettrykmaskiner," bemærkede Köhn.
Fremkomsten af UV LED
Der er tre hovedteknologier under betegnelsen energihærdende teknologi. UV og UV LED er de største, mens EB er meget mindre. Den interessante konkurrence er mellem UV og UV LED, som er nyere og vokser langt hurtigere.
"Der er en voksende forpligtelse fra trykkerier til at integrere UV LED i nyt og eftermonteret udstyr," sagde Jonathan Graunke, vicedirektør for UV/EB-teknologi og assisterende R&D-direktør for INX International Ink Co. "Brugen af UV ved trykkeriets afslutning er stadig udbredt for at afbalancere omkostninger/ydelse, især med belægninger."
Köhn påpegede, at UV LED ligesom i tidligere år vokser hurtigere end traditionel UV, især i Europa, hvor høje energiomkostninger fungerer som en katalysator for LED-teknologien.
"Her investerer trykkerierne primært i LED-teknologi for at erstatte gamle UV-lamper eller endda hele trykpresser," tilføjede Köhn. "Vi ser dog også en fortsat stærk fremgang i retning af LED-hærdning på markeder som Indien, Sydøstasien og Latinamerika, mens Kina og USA allerede viser en høj markedsindtrængning af LED."
Hinataya sagde, at UV LED-printning har oplevet større vækst. "Årsagerne til dette spekuleres i at være de stigende elpriser og skiftet fra kviksølvlamper til LED-lamper," tilføjede Hinataya.
Jonathan Harkins fra Zeller+Gmelins produktstyringsteam rapporterede, at UV LED-teknologi overgår væksten inden for traditionel UV-hærdning i trykkeribranchen.
"Denne vækst er drevet af fordelene ved UV LED, herunder lavere energiforbrug, længere levetid for LED'er, reduceret varmeafgivelse og evnen til at hærde en mere omfattende vifte af substrater uden at beskadige varmefølsomme materialer," tilføjede Harkins.
"Disse fordele stemmer overens med branchens stigende fokus på bæredygtighed og effektivitet," sagde Harkins. "Følgelig investerer trykkerier i stigende grad i udstyr, der inkorporerer LED-hærdningsteknologi. Dette skift er tydeligt i markedets hurtige anvendelse af UV LED-systemer på tværs af mange af Zeller+Gmelins forskellige trykkerimarkeder, herunder flexografisk, tøroffset og litografisk trykteknologi. Tendensen afspejler en bredere bevægelse i branchen mod mere miljøvenlige og omkostningseffektive trykkeløsninger med UV LED-teknologi i spidsen."
Hemmings sagde, at UV LED fortsætter med at vokse betydeligt i takt med at markedet ændrer sig for at imødekomme større behov for bæredygtighed.
"Det lavere energiforbrug, de lavere vedligeholdelsesomkostninger, muligheden for at lette substrater og muligheden for at køre varmefølsomme materialer er alle vigtige drivkræfter for brugen af UV LED-blæk," bemærkede Hemmings. "Både konvertere og brandejere efterspørger flere UV LED-løsninger, og de fleste presseproducenter producerer nu presser, der nemt kan konverteres til UV LED for at imødekomme efterspørgslen."
Niewiadomska sagde, at UV LED-hærdning er vokset betydeligt i løbet af de sidste tre år på grund af forskellige faktorer, herunder øgede energiomkostninger, krav om reduceret CO2-aftryk og reduceret affald.
"Derudover ser vi et mere omfattende udvalg af UV LED-lamper på markedet, hvilket giver printere og konvertere et bredere udvalg af lampemuligheder," bemærkede Niewiadomska. "Smalbanekonvertere verden over ser, at UV LED er en gennemprøvet og levedygtig teknologi og forstår de fulde fordele, som UV LED bringer – lavere printomkostninger, mindre spild, ingen ozonproduktion, nul brug af Hg-lamper og højere produktivitet. Det er vigtigt at bemærke, at de fleste smalbanekonvertere, der investerer i nye UV-flexopresser, enten kan gå over til UV LED eller et lampesystem, der hurtigt og økonomisk kan opgraderes til UV LED efter behov."
Dobbelthærdende blæk
Der har været stigende interesse for dual-cure eller hybrid UV-teknologi, blæk, der kan hærdes ved hjælp af enten konventionel eller UV LED-belysning.
"Det er velkendt," sagde Graunke, "at de fleste blæktyper, der hærder med LED, også hærder med UV- og additive UV-systemer (H-UV)."
Köhn fra Siegwerk udtalte, at generelt set kan blæk, der kan hærdes med LED-lamper, også hærdes med almindelige Hg-buelamper. Omkostningerne ved LED-blæk er dog væsentligt højere end omkostningerne ved UV-blæk.
"Af denne grund findes der stadig dedikerede UV-blæk på markedet," tilføjede Köhn. "Hvis du vil tilbyde et ægte dobbelthærdningssystem, skal du derfor vælge en formulering, der balancerer omkostninger og ydeevne."
"Vores virksomhed begyndte allerede at levere dobbelthærdende blæk omkring seks til syv år tidligere under mærkenavnet 'UV CORE'," sagde Hinataya. "Valget af fotoinitiator er vigtigt for dobbelthærdende blæk. Vi kunne vælge de mest egnede råmaterialer og udvikle et blæk, der passede til markedet."
Erik Jacob fra Zeller+Gmelins produktstyringsteam bemærkede, at der er en stigende interesse for dual-cure-blæk. Denne interesse stammer fra den fleksibilitet og alsidighed, som disse blæktyper tilbyder printere.
"Dual-curing-blæk gør det muligt for printere at udnytte fordelene ved LED-hærdning, såsom energieffektivitet og reduceret varmeeksponering, samtidig med at de opretholder kompatibilitet med eksisterende traditionelle UV-hærdningssystemer," sagde Jacob. "Denne kompatibilitet er især attraktiv for printere, der gradvist overgår til LED-teknologi, eller dem, der bruger en blanding af gammelt og nyt udstyr."
Jacob tilføjede, at Zeller+Gmelin og andre blækfirmaer som følge heraf udvikler blæk, der kan fungere under begge hærdningsmekanismer uden at gå på kompromis med kvalitet eller holdbarhed, hvilket imødekommer markedets efterspørgsel efter mere fleksible og bæredygtige printløsninger.
"Denne tendens fremhæver branchens løbende indsats for at innovere og give printere mere alsidige og miljøvenlige muligheder," sagde Jacob.
"Konvertere, der skifter til LED-hærdning, kræver blæk, der kan hærdes både traditionelt og med LED, men dette er ikke en teknisk udfordring, da alt LED-blæk efter vores erfaring hærder godt under kviksølvlamper," sagde Hemmings. "Denne iboende egenskab ved LED-blæk gør det muligt for kunderne problemfrit at skifte fra traditionelt UV- til LED-blæk."
Niewiadomska udtalte, at Flint Group oplever fortsat interesse for dobbelthærdningsteknologi.
"Et Dual Cure-system gør det muligt for konverteringsfirmaer at bruge den samme blæk på deres UV LED- og konventionelle UV-hærdningspresse, hvilket reducerer lagerbeholdning og kompleksitet," tilføjede Niewiadomska. "Flint Group er foran kurven inden for UV LED-hærdningsteknologi, herunder dual cure-teknologi. Virksomheden har været pioner inden for højtydende UV LED- og Dual Cure-blæk i over et årti, længe før teknologien gjorde den så tilgængelig og udbredt, som den er i dag."
Afsværtning og genbrug
Med den voksende interesse for bæredygtighed har blækproducenter været nødt til at tage hensyn til bekymringer omkring UV- og EB-blæk med hensyn til afsværtning og genbrug.
"Der er nogle, men de er for det meste minimale," sagde Graunke. "Vi ved, at UV/EB-produkter kan opfylde specifikke behov for materialegenbrug."
"For eksempel har INX scoret 99/100 hos INGEDE for papirafsværtning," bemærkede Graunke. "Radtech Europe bestilte en FOGRA-undersøgelse, der fastslog, at UV-offsetblæk kan afsværtes på papir. Underlaget spiller en vigtig rolle i papirets genbrugsegenskaber, så man skal være forsigtig med at fremsætte påstande om generel genbrug i forbindelse med certificeringer."
"INX har løsninger til genbrug af plast, hvor blækket er designet til bevidst at forblive på underlaget," tilføjede Graunke. "På denne måde kan den trykte artikel adskilles fra hovedplasten under genbrugsprocessen uden at forurene den kaustiske vaskeopløsning. Vi har også afsværtningsbare løsninger, der gør det muligt for trykplasten at blive en del af genbrugsstrømmen ved at fjerne blækket. Dette er almindeligt for krympefilm til genbrug af PET-plast."
Köhn bemærkede, at der i forbindelse med plastikapplikationer er bekymringer, især fra genbrugsvirksomheder, om mulig forurening af vaskevandet og genbrugsmaterialet.
"Industrien har allerede iværksat adskillige projekter for at bevise, at afsværtningen af UV-blæk kan kontrolleres godt, og at det endelige genbrugsmateriale og vaskevandet ikke er forurenet af blækkomponenter," bemærkede Köhn.
"Med hensyn til vaskevandet har brugen af UV-blæk endda nogle fordele i forhold til andre blækteknologier," tilføjede Köhn. "For eksempel løsner den hærdede film sig i større partikler, som lettere kan filtreres ud af vaskevandet."
Köhn påpegede, at når det kommer til papirapplikationer, er afsværtning og genbrug allerede en etableret proces.
"Der findes allerede UV-offsetsystemer, der er blevet certificeret af INGEDE som lette at afsværte fra papir, så printere fortsat kan drage fordel af fordelene ved UV-blækteknologi uden at gå på kompromis med genanvendeligheden," sagde Köhn.
Hinataya rapporterede, at udviklingen skrider frem med hensyn til afsværtning og genanvendelighed af tryksager.
"For papir stiger distributionen af blæk, der opfylder INGEDE's standarder for afsværtning, og afsværtning er blevet teknisk muligt, men udfordringen er at opbygge infrastruktur for at forbedre genbrug af ressourcer," tilføjede Hinataya.
"Nogle energihærdende trykfarver fjerner trykfarven godt, hvilket forbedrer genanvendeligheden," sagde Hemmings. "Slutanvendelsen og substrattypen er også vigtige faktorer for at bestemme genbrugsydelsen. Sun Chemicals SolarWave CRCL UV-LED-hærdende trykfarver opfylder Association of Plastic Recyclers' (APR) krav til vaskbarhed og retention og kræver ikke brug af primere."
Niewiadomska bemærkede, at Flint Group har lanceret sin Evolution-serie af primere og lakker for at imødekomme behovet for en cirkulær økonomi inden for emballage.
"Evolution Deinking Primer muliggør afsværtning af ærmematerialer under vask, hvilket sikrer, at krympeærmeetiketter kan genbruges sammen med flasken, hvilket øger udbyttet af de genbrugte materialer og reducerer den tid og de omkostninger, der er forbundet med etikettefjernelsesprocessen," sagde Niewiadomska.
"Evolution Varnish påføres etiketter efter farverne er trykt, hvilket beskytter blækket ved at forhindre udblødning og slid, mens det er på hylden, og derefter nedstrøms gennem genbrugsprocessen," tilføjede hun. "Lakken sikrer en ren adskillelse af en etiket fra dens emballage, hvilket gør det muligt at genbruge emballagesubstratet til materialer af høj kvalitet og høj værdi. Lakken påvirker ikke blækkets farve, billedkvalitet eller kodelæsbarhed."
"Evolution-serien adresserer genbrugsudfordringer direkte og spiller dermed en rolle i at sikre en robust fremtid for emballagesektoren," konkluderede Niewiadomska. "Evolution Varnish og Deinking Primer gør ethvert produkt, som de bruges på, meget mere tilbøjeligt til at rejse fuldstændigt gennem genbrugskæden."
Harkins bemærkede, at selv med indirekte kontakt er der bekymringer vedrørende brugen af UV-blæk til fødevare- og drikkevareemballage samt deres indvirkning på genbrugsprocesser. Det primære problem drejer sig om den potentielle migration af fotoinitiatorer og andre stoffer fra blækket til fødevarer eller drikkevarer, hvilket kan udgøre en sundhedsrisiko.
"Afsværtning har været en høj prioritet for printere med fokus på miljøet," tilføjede Harkins. "Zeller+Gmelin har udviklet en banebrydende teknologi, der gør det muligt for den energihærdede blæk at løsne sig i genbrugsprocessen, hvilket gør det muligt at genbruge renere plastik tilbage i forbrugerprodukter. Denne teknologi kaldes EarthPrint."
Harkins sagde, at udfordringen med hensyn til genbrug ligger i blækkets kompatibilitet med genbrugsprocesser, da nogle UV-blæktyper kan hæmme genbrugeligheden af papir- og plastsubstrater ved at påvirke kvaliteten af genbrugsmateriale.
"For at imødekomme disse bekymringer har Zeller+Gmelin fokuseret på at udvikle blæk med lavere migrationsegenskaber, der forbedrer kompatibiliteten med genbrugsprocesser og overholdelse af regler for at sikre forbrugersikkerhed og miljømæssig bæredygtighed," bemærkede Harkins.
Opslagstidspunkt: 27. juni 2024
