När intresset växer för nya UV LED- och Dual-Cure UV-bläck, är ledande energihärdande bläcktillverkare optimistiska om teknikens framtid.
Den energihärdbara marknaden – ultraviolett (UV), UV LED och elektronstråle (EB) härdning– har varit en stark marknad under lång tid, eftersom prestanda och miljöfördelar har drivit försäljningstillväxten i många applikationer.
Medan energihärdande teknologi används på ett brett spektrum av marknader, har bläck och grafisk konst varit ett av de största segmenten.
"Från förpackning till skyltar, etiketter och kommersiellt tryck erbjuder UV-härdat bläck oöverträffade fördelar när det gäller effektivitet, kvalitet och miljömässig hållbarhet."sa Jayashri Bhadane, Transparency Market Research Inc. Bhadane uppskattar att marknaden kommer att nå 4,9 miljarder dollar i försäljning i slutet av 2031, med en CAGR på 9,2% årligen.
Ledande energihärdande bläcktillverkare är lika optimistiska. Derrick Hemmings, produktchef, skärm, energihärdbar flexo, LED Nordamerika,Sun Chemical, sade att medan den energihärdbara sektorn fortsätter att växa, har vissa befintliga teknologier blivit mindre utnyttjade, såsom traditionella UV- och konventionella arkmatade bläck i offsetapplikationer.
Hideyuki Hinataya, GM för Overseas Ink Sales Division förT&K Toka, som främst är inom segmentet energihärdande bläck, noterade att försäljningen av energihärdande bläck ökar jämfört med konventionella oljebaserade bläck.
Zeller+Gmelin är också en energihärdbar specialist; Tim Smith frånZeller+Gmelin'sProduktledningsteamet noterade att på grund av deras miljö-, effektivitets- och prestandafördelar, använder tryckindustrin i allt högre grad energihärdande bläck, såsom UV- och LED-teknik.
"Dessa bläck avger lägre flyktiga organiska föreningar (VOC) än lösningsmedelsbläck, vilket är i linje med strängare miljöbestämmelser och hållbarhetsmål," påpekade Smith. "De erbjuder omedelbar härdning och minskad energiförbrukning, vilket ökar produktiviteten.
"Deras överlägsna vidhäftning, hållbarhet och kemikaliebeständighet gör dem också lämpliga för olika applikationer, inklusive CPG-förpackningar och etiketter," tillade Smith. "Trots högre initialkostnader motiverar de långsiktiga operativa effektiviteterna och kvalitetsförbättringarna investeringen. Zeller+Gmelin har anammat denna trend mot energihärdande bläck som återspeglar branschens engagemang för innovation, hållbarhet och att möta de förändrade kraven från kunder och tillsynsorgan.”
Anna Niewiadomska, global marknadschef för smal webb,Flintgruppen, sa att intresset för och försäljningsvolymtillväxten av energihärdande bläck har gjort stora framsteg under de senaste 20 åren, vilket gör det till den dominerande tryckprocessen inom smalvävssektorn.
"Drivfaktorer för denna tillväxt inkluderar förbättrad utskriftskvalitet och egenskaper, ökad produktivitet och minskat energi- och slöseri, särskilt med uppkomsten av UV-LED", konstaterade Niewiadomska. "Dessutom kan energihärdande bläck möta - och ofta överträffa - kvaliteten hos boktryck och offset och leverera förbättrade utskriftsegenskaper på ett bredare urval av substrat än vattenbaserat flexo."
Niewiadomska tillade att när energikostnaderna ökar och hållbarhetskraven fortsätter att stå i centrum, ökar användningen av energihärdande UV-LED och dubbelhärdande bläck,
"Intressant nog ser vi ett ökat intresse inte bara från smala webbskrivare utan också från bred- och midweb flexoskrivare som vill spara pengar på energi och minska sina koldioxidavtryck", fortsatte Niewiadomska.
"Vi fortsätter att se marknadsintresse för energihärdande bläck och beläggningar inom ett brett spektrum av applikationer och substrat," Bret Lessard, produktlinjechef förINX International Ink Co., rapporterade. "De snabbare produktionshastigheterna och minskade miljöpåverkan som dessa bläck ger är starkt i linje med våra kunders fokus."
Fabian Köhn, global chef för narrow web product management påSiegwerk, sade att medan försäljningen av energihärdande bläck i USA och Europa för närvarande stagnerar, ser Siegwerk en mycket dynamisk marknad med ett växande UV-segment i Asien.
"Nya flexopressar är nu till övervägande del utrustade med LED-lampor, och inom offsettryck investerar många kunder redan i UV- eller LED-härdning på grund av den högre effektiviteten jämfört med konventionella offsettryckmaskiner", konstaterade Köhn.
Uppkomsten av UV LED
Det finns tre huvudteknologier under det energihärdbara paraplyet. UV och UV LED är de största, med EB mycket mindre. Den intressanta konkurrensen är mellan UV och UV LED, som är nyare och växer mycket snabbare.
"Det finns ett växande engagemang från skrivare att införliva UV-LED på ny och eftermonterad utrustning", säger Jonathan Graunke, VP för UV/EB-teknik och assisterande FoU-direktör för INX International Ink Co. fortfarande utbredd för att balansera kostnad/prestanda, särskilt med beläggningar.”
Köhn påpekade att UV-LED, liksom tidigare år, växer snabbare än traditionell UV, särskilt i Europa, där höga energikostnader fungerar som en katalysator för LED-tekniken.
"Här investerar skrivare främst i LED-teknik för att ersätta gamla UV-lampor eller till och med hela tryckpressar", tillade Köhn. "Men vi ser också ett fortsatt starkt momentum mot LED-härdning på marknader som Indien, Sydostasien och Latinamerika, medan Kina och USA redan visar en hög marknadspenetration av LED."
Hinataya sa att UV LED-utskrift har sett mer tillväxt. "Skälen till detta spekuleras vara de stigande kostnaderna för el och bytet från kvicksilverlampor till LED-lampor," tillade Hinataya.
Jonathan Harkins från Zeller+Gmelins produktledningsteam rapporterade att UV LED-tekniken överträffar tillväxten av traditionell UV-härdning i tryckeribranschen.
"Denna tillväxt drivs av UV-LEDs fördelar, inklusive lägre energiförbrukning, längre livslängd för lysdioder, minskad värmeeffekt och förmågan att härda ett mer omfattande utbud av substrat utan att skada värmekänsliga material," tillade Harkins.
"Dessa fördelar överensstämmer med branschens ökande fokus på hållbarhet och effektivitet", säger Harkins. "Därför investerar skrivare alltmer i utrustning som innehåller LED-härdningsteknik. Denna förändring är uppenbar i marknadens snabba introduktion av UV LED-system på många av Zeller+Gmelins olika tryckmarknader, inklusive flexografi, torroffset och litho-tryckteknik. Trenden speglar en bredare industrirörelse mot mer miljövänliga och kostnadseffektiva utskriftslösningar, med UV LED-teknik i framkant.”
Hemmings sa att UV LED fortsätter att växa avsevärt när marknaden förändras för att möta större hållbarhetsbehov.
"Den lägre energianvändningen, lägre underhållskostnaden, förmågan till lätta substrat och förmågan att köra värmekänsliga material är alla nyckelfaktorer för användningen av UV LED-bläck," noterade Hemmings. "Både omvandlare och varumärkesägare efterfrågar fler UV LED-lösningar, och de flesta presstillverkare tillverkar nu pressar som enkelt kan konverteras till UV LED för att möta efterfrågan."
Niewiadomska sa att UV LED-härdning har ökat avsevärt under de senaste tre åren på grund av olika faktorer, inklusive ökade energikostnader, krav på minskade koldioxidavtryck och minskat avfall.
"Dessutom ser vi ett mer omfattande utbud av UV LED-lampor på marknaden, vilket ger skrivare och omvandlare ett bredare utbud av lampalternativ," noterade Niewiadomska. "Smal webbomvandlare över hela världen ser att UV LED är en beprövad och hållbar teknik och förstår de fulla fördelarna som UV LED ger - lägre kostnad för utskrift, mindre avfall, ingen ozongenerering, ingen användning av Hg-lampor och högre produktivitet. Viktigt är att de flesta smalbanasomvandlare som investerar i nya UV-flexopressar antingen kan gå med UV-LED eller till ett lampsystem som snabbt och ekonomiskt kan uppgraderas till UV-LED efter behov.”
Dual-Cure bläck
Det har varit ett ökande intresse för dubbelhärdande eller hybrid UV-teknik, bläck som kan härdas med antingen konventionell eller UV LED-belysning.
"Det är välkänt," sade Graunke, "att de flesta bläck som härdar med LED också kommer att härda med UV och additiv UV(H-UV) typ system."
Siegwerks Köhn sa att i allmänhet kan bläck som kan härdas med LED-lampor också härdas med vanliga Hg-bågslampor. Kostnaderna för LED-bläck är dock betydligt högre än kostnaderna för UV-bläck.
"Av denna anledning finns det fortfarande dedikerade UV-bläck på marknaden," tillade Köhn. "Därför, om du vill erbjuda ett äkta dubbelhärdningssystem måste du välja en formulering som balanserar kostnad och prestanda.
"Vårt företag har redan börjat leverera dubbelhärdande bläck ungefär sex till sju år tidigare under varumärket "UV CORE", sa Hinataya. "Valet av fotoinitiator är viktigt för dubbelhärdat bläck. Vi kunde välja de mest lämpliga råvarorna och utveckla ett bläck som passade marknaden.”
Erik Jacob från Zeller+Gmelins produktledningsteam noterade att det finns ett växande intresse för dubbelhärdande bläck. Detta intresse härrör från den flexibilitet och mångsidighet som dessa bläck erbjuder för skrivare.
"Dubbelhärdande bläck gör det möjligt för skrivare att dra nytta av fördelarna med LED-härdning, såsom energieffektivitet och minskad värmeexponering, samtidigt som de bibehåller kompatibiliteten med befintliga traditionella UV-härdningssystem", säger Jacob. "Denna kompatibilitet är särskilt tilltalande för skrivare som gradvis övergår till LED-teknik eller de som använder en blandning av gammal och ny utrustning."
Jacob tillade att som ett resultat utvecklar Zeller+Gmelin och andra bläckföretag bläck som kan prestera under båda härdningsmekanismerna utan att kompromissa med kvalitet eller hållbarhet, och tillgodose marknadens efterfrågan på mer anpassningsbara och hållbara utskriftslösningar.
"Den här trenden belyser branschens pågående ansträngningar att förnya och förse skrivare med mer mångsidiga, miljövänliga alternativ," sa Jacob.
"Omvandlare som går över till LED-härdning kräver bläck som kan härdas både traditionellt och med LED, men detta är inte en teknisk utmaning, eftersom, enligt vår erfarenhet, allt LED-bläck härdar bra under kvicksilverlampor", sa Hemmings. "Denna inneboende egenskap hos LED-bläck gör det möjligt för kunder att sömlöst övergå från traditionellt UV- till LED-bläck."
Niewiadomska sa att Flint Group ser ett fortsatt intresse för dubbelhärdningsteknik.
"Ett Dual Cure-system gör det möjligt för omvandlare att använda samma bläck på sina UV-LED och konventionella UV-härdningspressar, vilket minskar lager och komplexitet," tillade Niewiadomska. "Flint Group ligger före kurvan när det gäller UV LED-härdningsteknik, inklusive dubbelhärdningsteknik. Företaget har varit banbrytande för högpresterande UV LED- och Dual Cure-bläck i över ett decennium, långt innan tekniken gjorde det så tillgängligt och allmänt använt som det är idag."
Avsvärtning och återvinning
Med det växande intresset för hållbarhet har bläcktillverkare varit tvungna att ta itu med oro över UV- och EB-bläck när det gäller avsvärtning och återvinning
"Det finns några men de är mestadels minimala," sa Graunke. "Vi vet att UV/EB-produkter kan möta specifika materialåtervinningsbehov.
"Till exempel har INX fått 99/100 med INGEDE för pappersavsvärtning," observerade Graunke. "Radtech Europe beställde en FOGRA-studie som fastställde att UV-offsetbläck är avfärgningsbara på papper. Substratet spelar en viktig roll för papperets återvinningsegenskaper, så försiktighet bör iakttas när du gör påståenden om filtåtervinning av certifieringar.
"INX har lösningar för återvinning av plast där bläcket är designat för att avsiktligt förbli på substratet," tillade Graunke. "På detta sätt kan den tryckta artikeln separeras från huvudkroppens plast under återvinningsprocessen utan att förorena den kaustiska tvättlösningen. Vi har också avfärgningsbara lösningar som gör att tryckplasten blir en del av återvinningsströmmen genom att ta bort bläcket. Detta är vanligt för krympfilmer för att återvinna PET-plast.”
Köhn noterade att för plastapplikationer finns det farhågor, särskilt från återvinningsföretag, om eventuell förorening av tvättvattnet och återvinningen.
"Industrien har redan startat flera projekt för att bevisa att avsvärtningen av UV-bläck kan kontrolleras väl och att det slutliga återvinningsmaterialet och tvättvattnet inte är förorenat av bläckkomponenter", konstaterade Köhn.
"När det gäller tvättvattnet har användningen av UV-bläck till och med vissa fördelar jämfört med andra bläckteknologier.", tillade Köhn. ”Till exempel lossnar den härdade filmen i större partiklar, som lättare kan filtreras ut ur tvättvattnet.
Köhn påpekade att när det gäller pappersapplikationer är avsvärtning och återvinning redan en etablerad process.
"Det finns redan UV-offsetsystem som har certifierats av INGEDE som lättavfärgningsbara från papper, så att skrivare kan fortsätta att dra nytta av fördelarna med UV-bläckteknik utan att kompromissa med återvinningsbarheten", säger Köhn.
Hinataya rapporterade att utvecklingen går framåt när det gäller avsvärtning och återvinning av trycksaker.
"För papper ökar distributionen av bläck som uppfyller INGEDEs avsvärtningsstandarder, och avsvärtning har blivit tekniskt möjlig, men utmaningen är att bygga infrastruktur för att förbättra återvinningen av resurser", tillade Hinataya.
"Vissa energihärdbara bläck avsvärtar väl, och förbättrar därmed återvinningsbarheten", säger Hemmings. "Slutanvändningen och substrattypen är också viktiga faktorer för att bestämma återvinningsprestanda. Sun Chemicals SolarWave CRCL UV-LED härdbara bläck uppfyller Association of Plastic Recyclers (APR) krav på tvättbarhet och retention och kräver inte användning av primers.”
Niewiadomska noterade att Flint Group har lanserat sitt Evolution-sortiment av primers och lacker för att möta behovet av en cirkulär ekonomi i förpackningar.
"Evolution Deinking Primer möjliggör avfärgning av fodralmaterial under tvättning, vilket säkerställer att krymphylsetiketter kan återvinnas tillsammans med flaskan, vilket ökar utbytet av det återvunna materialet och minskar tiden och kostnaderna för att ta bort etiketter", säger Niewiadomska .
"Evolution Varnish appliceras på etiketter efter att färgerna har skrivits ut, vilket skyddar bläcket genom att förhindra blödning och nötning när de står på hyllan och sedan nedströms genom återvinningsprocessen", tillade hon. "Lacket säkerställer en ren separation av en etikett från dess förpackning, vilket gör att förpackningssubstratet kan återvinnas till högkvalitativa och högvärdiga material. Lacket påverkar inte bläckets färg, bildkvalitet eller kodläsbarhet.
"Evolutions sortiment adresserar återvinningsutmaningar direkt och spelar i sin tur en roll för att säkra en robust framtid för förpackningssektorn", avslutade Niewiadomska. "Evolution Varnish och Deinking Primer gör att alla produkter som de används på är mycket mer benägna att resa helt genom återvinningskedjan."
Harkins observerade att även vid indirekt kontakt finns det oro angående användningen av UV-bläck med mat- och dryckesförpackningar samt deras inverkan på återvinningsprocesser. Den primära frågan kretsar kring den potentiella migreringen av fotoinitiatorer och andra ämnen från bläcket till mat eller dryck, vilket kan utgöra hälsorisker.
"Avsvärtning har varit en hög prioritet för skrivare med fokus på miljön", tillade Harkins. "Zeller+Gmelin har utvecklat en banbrytande teknik som gör att det energihärdade bläcket kan lyftas av i återvinningsprocessen, vilket gör att renare plast kan återvinnas till konsumentprodukter. Denna teknik kallas EarthPrint."
Harkins sa att när det gäller återvinning ligger utmaningen i bläckens kompatibilitet med återvinningsprocesser, eftersom vissa UV-bläck kan hindra återvinningsbarheten av papper och plastsubstrat genom att påverka kvaliteten på återvunnet material.
"För att ta itu med dessa problem har Zeller+Gmelin fokuserat på att utveckla bläck med lägre migrationsegenskaper som förbättrar kompatibiliteten med återvinningsprocesser och efterlevnad av bestämmelser för att säkerställa konsumentsäkerhet och miljömässig hållbarhet," noterade Harkins.
Posttid: 2024-jun-27
