Badania przeprowadzone przez Allied Market Research wykazały w następnych pięciu latach 15% wzrost sprzedaży farb i lakierów utrwalanych z zastosowaniem energii promieniowania elektromagnetycznego. Główna część tego wzrostu wynika z wprowadzenia na rynek nowych farb i lakierów dla przemysłu poligraficznego. Dotyczy to wszystkich istotnych z komercyjnego punktu widzenia rynków Europy, USA i Azji.
Rozwój nowych technologii utrwalania produktów UV oraz maszyn drukujących w tym obszarze powoduje, że spodziewany jest stały wzrost sprzedaży, który będzie również wynikać z wypierania technologii konwencjonalnej.
Targi drupa 2016 pokazały wyraźnie dynamiczny rozwój w obszarze technologii UV. Zaprezentowano rozwiązania funkcjonujące już od pewnego czasu na rynku, lecz postęp technologiczny w dziedzinie podniesienia jakości i skuteczności ich działania sprawił, że można je uznać za sprawdzoną technologię. Zmiany jakościowe w tym zakresie dotyczyły jakości farb i lakierów oraz większej dostępności produktów dla tej technologii, co umożliwia realizację wysokiej jakości nakładów z zastosowaniem także efektów specjalnych. Konstrukcja maszyn drukujących, suszarek wykorzystujących rtęciowe lampy domieszkowane i przede wszystkim diody LED – UV uległa zmianom w celu zapewnienia odpowiedniej jakości i efektywności działania dla każdego formatu podłoża drukowego. Dynamiczny rozwój systemów farb i lakierów UV pozwala skutecznie redukować poziom konsumpcji energii elektrycznej i realizować wysokiej jakości druki, które mogą być natychmiast poddawane dalszym procesom technologicznym. Dotyczy to naturalnie produktów o wysokiej reaktywności, które są utrwalane przez „zimne” i domieszkowane lampy rtęciowe lub diody LED – UV.
Farby i lakiery utrwalane promieniowaniem UV znane są i stosowane powszechnie w przemyśle poligraficznym od wielu lat. Proces ich utrwalania ma charakter reakcji fotochemicznej i różni się zasadniczo od schnięcia farb konwencjonalnych. Ich zalety są znane i zaliczyć do nich można przede wszystkim:
– natychmiastowe utrwalenie na podłożu drukowym,
– możliwość szybkiej obróbki,
– wysokie cechy odporności chemicznej i mechanicznej,
– wysoki połysk uzyskiwany w procesie lakierowania UV in-line,
– możliwość drukowania na podłożach niewsiąkliwych oraz brak konieczności napylania arkuszy.
Do podstawowych wad wynikających z zastosowania takich produktów zaliczyć należy:
– wysokie koszty inwestycji związane z zakupem maszyny drukującej w porównaniu do wartości maszyny przeznaczonej dla produktów konwencjonalnych,
– wyższe koszty konsumpcji energii związane z eksploatacją systemu UV o dużej mocy,
– konieczność wymiany kosztownych podzespołów wielu suszarek UV zainstalowanych w maszynie drukującej (lampy, reflektory).
Względy ekonomiczne w głównym stopniu zadecydowały o tym, że technologia standardowych farb offsetowych UV nie została powszechnie wykorzystana w tym obszarze produkcji poligraficznej. Drukarze stosujący klasyczne techniki drukowania byli jednak żywotnie zainteresowani nową technologią, która pozwoli wytwarzać wysokojakościowe i niewielkie nakłady w krótkim czasie oraz kosztach pozwalających na konkurowanie z obszarem urządzeń cyfrowych.
W roku 2010 podczas targów Ipex w Birmingham firma Komori zaprezentowała pierwszą maszynę drukującą, która bazowała na technologii o nazwie H-UV. W krótkim czasie do grona dostawców tej technologii dołączyli także inni: Heidelberg
(LE-UV), KBA (HR-UV), Manroland (LEC-UV). Domieszkowane i „zimne” suszarki UV w połączeniu z farbami i lakierami o wysokiej reaktywności okazały się dobrą propozycją dla segmentu akcydensów realizowanych w niewielkich nakładach. Wiele zalet tej technologii pozwoliło nazywać ją również proekologiczną.
Rozwiązanie bazuje na standardowych lampach rtęciowych, które zostały domieszkowane żelazem. Rura takiej lampy jest wykonana ze specjalnego materiału kwarcowego, działającego jak filtr dla krótkofalowego zakresu UV-C. Powoduje to absorp-
cję promieniowania, które odpowiada za przekształcenie tlenu w ozon. Jednocześnie jednak następuje utrata ważnej części widma, która jest niezbędna do fotopolimeryzacji standardowych farb i większości lakierów UV.
Dzięki zastosowaniu takiego rozwiązania uzyskano wysoką dawkę promieniowania w obszarach UV-A i UV-B. Konieczne jednak było opracowanie nowych farb i lakierów UV, które mogą być dostosowane do nowych warunków utrwalania w zawężonym spektrum emisji systemu. Ze względów ekonomicznych i ekologicznych nowy system utrwalania farb i lakierów UV musiał zapewniać wysoką efektywność procesu dla zdecydowanie mniejszej mocy roboczej oraz liczby suszarek biorących udział w produkcji.
Dodatkowo zdecydowano się również na eliminację lub redukcję alkoholu izopropylowego, co już w przypadku standardowych farb offsetowych UV jest sporym wyzwaniem ze względu na ich silną polarność.
Niektórzy producenci maszyn offsetowych zrezygnowali również z ich wyposażenia w mieszadła w kałamarzach farbowych. Ograniczenia związane z cechami płynięcia farb offsetowych UV znane były już dla produktów standardowych.
Zastosowanie domieszkowanych i zimnych systemów UV w połączeniu z farbami i lakierami o wysokiej reaktywności ma następujące zalety:
– Natychmiastowe utrwalenie farb i lakierów UV. Dzięki połączeniu wysokiej mocy względnej lamp w obszarach UV-A i UV-B oraz odpowiedniej jakości fotoinicjatorów, stopień utrwalenia farb dla tej technologii jest wyższy w stosunku do produktów standardowych UV.
– Możliwość natychmiastowej obróbki druków ze względu na bardzo wysoką odporność na ścieranie i karbonizację. Jakość tych parametrów przewyższa znacznie wyniki osiągane z zastosowaniem farb konwencjonalnych i standardowych UV. Dzięki temu możliwe jest znaczne skrócenie czasu realizacji zamówień, ze względu na wyeliminowanie procesu kondycjonowania zadrukowanych arkuszy w stosie.
– Wyeliminowanie powierzchni produkcyjnej koniecznej do kondycjonowania druków.
– Szerokie spektrum możliwości uszlachetniania inline. Dostępna jest szeroka gama lakierów do drukowania z kałamarza farbowego oraz aplikacji z wieży lakierującej.
– Brak konieczności napylania arkuszy za pomocą proszku bez względu na rodzaj zastosowanego podłoża drukowego.
– Nie ma zmian kolorów farb nadrukowanych na wsiąkliwe podłoża drukowe, co jest charakterystyczne dla farb konwencjonalnych.
– Wysoka zgodność farb skalowych z normą ISO dla technologii drukowania offsetowego.
– Minimalna ilość makulatury nawet podczas drukowania bez alkoholu izopropylowego.
– Możliwość zadrukowywania i natychmiastowej obróbki druków wykonanych na trudnych podłożach niewsiąkliwych. Dotyczy to również nakładów realizowanych na obu stronach szerokiej gamy materiałów.
– Zdecydowanie niższe obciążenie termiczne podłoży drukowych.
– Brak emisji szkodliwego ozonu. Zjawisko to jest charakterystyczne dla standardowych systemów UV.
– Redukcja emisji CO2 do poziomu 25% wartości charakterystycznej dla systemów konwencjonalnych.
– Niemal trzykrotnie niższa konsumpcja energii elektrycznej w stosunku do systemów konwencjonalnych oraz czterokrotnie niższa w porównaniu do standardowych systemów UV.
– Niższe koszty inwestycji związane z zakupem maszyny drukującej w stosunku do standardowych systemów UV.
– Szerokie spektrum produktów dostępnych dla tej technologii.
– Mniejsza konsumpcja farb w stosunku do technologii konwencjonalnej. W zależności od stosowanych podłoży drukowych różnica ta może wynosić nawet do 15%.
– Możliwość dalszych procesów uszlachetniania, jak tłoczenie folią na zimno i gorąco lub laminowanie.
– Mniejsza powierzchnia konieczna do zainstalowania maszyny drukującej.
Do podstawowych wad wynikających z użycia systemu lamp domieszkowanych żelazem zaliczyć należy:
– Wysokie ceny farb: wzrost kosztów w stosunku do standardowych systemów UV wynosi ok. 25%. Wyższe ceny lakierów w porównaniu do przeznaczonych dla standardowych systemów UV: przyrost kosztów wynosi ok. 100%.
– Krótszy o ok. 25% czas wykorzystania lamp w stosunku do standardowych rozwiązań UV.
– Znikoma ilość farb i lakierów dedykowanych produkcji bezpiecznych opakowań środków spożywczych. cdn.
Marcin Marchewka
Artykuł sponsorowany
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
