Kiinnostus uusiin UV-LED- ja kaksoiskovettuviin UV-musteihin kasvaa, ja johtavat energiakovettuvien musteiden valmistajat ovat optimistisia teknologian tulevaisuudesta.
Energiakovetettavien tuotteiden markkinat – ultravioletti (UV), UV-LED ja elektronisuihkukovetus (EB)– on ollut vahva markkina-alue jo pitkään, sillä suorituskyky ja ympäristöhyödyt ovat vauhdittaneet myynnin kasvua lukuisissa sovelluksissa.
Vaikka energiakovetustekniikkaa käytetään monilla eri markkinoilla, musteet ja graafinen taide ovat olleet yksi suurimmista segmenteistä.
”UV-kovetetut musteet tarjoavat vertaansa vailla olevia etuja tehokkuuden, laadun ja ympäristöystävällisyyden suhteen niin pakkauksista kyltteihin, etiketteihin kuin kaupalliseen painamiseenkin.”sanoi Jayashri Bhadane, Transparency Market Research IncBhadane arvioi, että markkinat saavuttavat 4,9 miljardin dollarin myynnin vuoden 2031 loppuun mennessä, ja vuotuinen kasvuvauhti on 9,2 %.
Johtavat energiakovettuvien musteiden valmistajat ovat yhtä optimistisia. Derrick Hemmings, tuotepäällikkö, seula, energiakovettuva flekso, LED North America,Sun Chemical, sanoi, että vaikka energiakovettuvien materiaalien sektori kasvaa edelleen, tiettyjen olemassa olevien teknologioiden, kuten perinteisten UV- ja arkkisyöttöisten musteiden offset-sovelluksissa, käyttö on vähentynyt.
Hideyuki Hinataya, Overseas Ink Sales Divisionin toimitusjohtajaT&K Toka, joka toimii pääasiassa energiakovettuvien musteiden segmentissä, totesi, että energiakovettuvien musteiden myynti kasvaa verrattuna perinteisiin öljypohjaisiin musteisiin.
Zeller+Gmelin on myös energiakovettuvien tuotteiden asiantuntija; Tim SmithZeller+Gmelin'sTuotehallintatiimi totesi, että ympäristöön, tehokkuuteen ja suorituskykyyn liittyvien hyötyjensä vuoksi painoteollisuus ottaa yhä enemmän käyttöön energiakovettuvia musteita, kuten UV- ja LED-teknologioita.
”Nämä musteet tuottavat vähemmän haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC) kuin liuotinmusteet, mikä on tiukempien ympäristömääräysten ja kestävän kehityksen tavoitteiden mukaista”, Smith huomautti. ”Ne kovettuvat välittömästi ja kuluttavat vähemmän energiaa, mikä parantaa tuottavuutta.”
”Lisäksi niiden erinomainen tarttuvuus, kestävyys ja kemikaalienkestävyys tekevät niistä sopivia erilaisiin käyttötarkoituksiin, kuten kulutustavarapakkauksiin ja -etiketeihin”, Smith lisäsi. ”Korkeamista alkukustannuksista huolimatta niiden tuomat pitkän aikavälin toiminnan tehokkuus ja laadun parannukset oikeuttavat investoinnin. Zeller+Gmelin on omaksunut tämän energiakovettuvien musteiden trendin, joka heijastaa alan sitoutumista innovaatioihin, kestävään kehitykseen ja asiakkaiden ja sääntelyelinten kehittyvien vaatimusten täyttämiseen.”
Anna Niewiadomska, kapea verkon globaali markkinointipäällikkö,Flint-ryhmä, sanoi, että energiakovettuvien musteiden kiinnostavuus ja myyntimäärien kasvu ovat edistyneet huomattavasti viimeisten 20 vuoden aikana, minkä ansiosta niistä on tullut hallitseva painoprosessi kapearainapainoalalla.
”Kasvun ajureina ovat parantunut tulostuslaatu ja -ominaisuudet, lisääntynyt tuottavuus sekä energiankulutuksen ja jätteen väheneminen, erityisesti UV-LED-tekniikan yleistymisen myötä”, Niewiadomska totesi. ”Lisäksi energiakovettuvat musteet voivat vastata – ja usein ylittää – kohopaino- ja offsetpainon laatuvaatimukset ja tarjota parempia tulostusominaisuuksia laajemmalle materiaalivalikoimalle kuin vesipohjainen flekso.”
Niewiadomska lisäsi, että energiakustannusten noustessa ja kestävän kehityksen vaatimusten noustessa edelleen keskeiseen asemaan energiakovettuvien UV-LED- ja kaksoiskovettuvien musteiden käyttöönotto kasvaa,
”On mielenkiintoista, että näemme lisääntynyttä kiinnostusta paitsi kapearaiteisten myös leveiden ja keskiraiteisten fleksopainojen taholta, jotka haluavat säästää energiakuluissa ja pienentää hiilijalanjälkeään”, Niewiadomska jatkoi.
”Näemme markkinoilla edelleen kiinnostusta energiakovettuviin musteisiin ja pinnoitteisiin monissa eri sovelluksissa ja materiaaleilla”, Bret Lessard, tuotelinjan päällikköINX International Ink Co., raportoi. ”Näiden musteiden tarjoama nopeampi tuotantonopeus ja pienempi ympäristövaikutus ovat vahvasti asiakkaidemme painopisteen mukaisia.”
Fabian Köhn, kapeiden verkkotuotteiden hallinnan globaali johtajaSiegwerk, sanoi, että vaikka energiakovettuvien musteiden myynti Yhdysvalloissa ja Euroopassa on tällä hetkellä pysähtynyt, Siegwerk näkee erittäin dynaamiset markkinat, joilla on kasvava UV-segmentti Aasiassa.
”Uudet fleksopainokoneet on nykyään pääasiassa varustettu LED-lampuilla, ja offset-painossa monet asiakkaat investoivat jo UV- tai LED-kovetukseen, koska se on tehokkaampi kuin perinteiset offset-painokoneet”, Köhn totesi.
UV-LEDien nousu
Energiakovetuvien teknologioiden joukossa on kolme pääteknologiaa. UV ja UV-LED ovat suurimmat, EB on paljon pienempi. Mielenkiintoinen kilpailu käydään UV:n ja UV-LED:n välillä, jotka ovat uudempia ja kasvavat paljon nopeammin.
”Painotalot ovat yhä sitoutuneempia sisällyttämään UV-LED-teknologiaa uusiin ja jälkiasennettviin laitteisiin”, sanoo Jonathan Graunke, INX International Ink Co:n UV/EB-teknologian varatoimitusjohtaja ja apulaistutkimus- ja kehitysjohtaja. ”UV-teknologian käyttö painon lopussa on edelleen yleistä kustannus-suorituskyvyn tasapainottamiseksi, erityisesti pinnoitteissa.”
Köhn huomautti, että kuten aiempina vuosina, UV-LED kasvaa nopeammin kuin perinteinen UV, erityisesti Euroopassa, jossa korkeat energiakustannukset toimivat LED-teknologian katalysaattorina.
”Täällä painotalot investoivat pääasiassa LED-teknologiaan korvatakseen vanhat UV-lamput tai jopa kokonaiset painokoneet”, Köhn lisäsi. ”Näemme kuitenkin myös jatkuvaa vahvaa vauhtia LED-kovetuksessa esimerkiksi Intian, Kaakkois-Aasian ja Latinalaisen Amerikan markkinoilla, kun taas Kiinassa ja Yhdysvalloissa LED-markkinoiden tunkeutuminen on jo korkealla.”
Hinatayan mukaan UV-LED-tulostus on kasvanut enemmän. ”Syinä tähän arvellaan olevan sähkön hinnan nousu ja siirtyminen elohopealampuista LED-lamppuihin”, Hinataya lisäsi.
Zeller+Gmelinin tuotehallintatiimin Jonathan Harkins raportoi, että UV-LED-teknologia on kasvussa nopeammin kuin perinteinen UV-kovetus painoteollisuudessa.
”Tämä kasvu johtuu UV-LEDien eduista, kuten alhaisemmasta energiankulutuksesta, LEDien pidemmästä käyttöiästä, pienemmästä lämmöntuonnista ja kyvystä kovettaa laajempi valikoima materiaaleja vahingoittamatta lämpöherkkiä materiaaleja”, Harkins lisäsi.
”Nämä hyödyt ovat linjassa alan kasvavan keskittymisen kanssa kestävään kehitykseen ja tehokkuuteen”, Harkins sanoi. ”Tämän seurauksena painotalot investoivat yhä enemmän LED-kovetustekniikkaa käyttäviin laitteisiin. Tämä muutos näkyy UV-LED-järjestelmien nopeana käyttöönotossa monilla Zeller+Gmelinin eri painomarkkinoilla, mukaan lukien flekso-, kuivaoffset- ja litografiatekniikat. Trendi heijastaa alan laajempaa siirtymistä kohti ympäristöystävällisempiä ja kustannustehokkaampia painoratkaisuja, joissa UV-LED-teknologia on eturintamassa.”
Hemmingsin mukaan UV-LED-valojen käyttö kasvaa edelleen merkittävästi markkinoiden muuttuessa vastaamaan yhä suurempiin kestävän kehityksen tarpeisiin.
”Alhaisempi energiankulutus, alhaisemmat ylläpitokustannukset, kyky keventää alustoja ja kyky käsitellä lämpöherkkiä materiaaleja ovat kaikki keskeisiä UV-LED-musteiden käytön ajureita”, Hemmings totesi. ”Sekä jalostajat että tuotemerkkien omistajat vaativat lisää UV-LED-ratkaisuja, ja useimmat painokonevalmistajat tuottavat nyt painokoneita, jotka voidaan helposti muuntaa UV-LED-käyttöisiksi kysynnän tyydyttämiseksi.”
Niewiadomskan mukaan UV-LED-kovetus on kasvanut merkittävästi viimeisten kolmen vuoden aikana useiden tekijöiden, kuten lisääntyneiden energiakustannusten, hiilijalanjäljen pienentämisen vaatimusten ja jätteen vähenemisen, vuoksi.
”Lisäksi markkinoilla on entistä kattavampi UV-LED-lamppujen valikoima, joka tarjoaa tulostimille ja jatkojalostamoille laajemman valikoiman lamppuja”, Niewiadomska totesi. ”Kapearainaisten paintajien keskuudessa UV-LED on todistettu ja toimiva teknologia, ja he ymmärtävät UV-LEDin kaikki hyödyt – alhaisemmat tulostuskustannukset, vähemmän jätettä, otsonin muodostumisen puuttuminen, elohopealamppujen käyttämättömyys ja korkeampi tuottavuus. On tärkeää huomata, että useimmat uusiin UV-fleksopainokoneisiin investoivat kapearainaiset paintajat voivat joko siirtyä UV-LEDiin tai lamppujärjestelmään, joka voidaan tarvittaessa nopeasti ja taloudellisesti päivittää UV-LEDiksi.”
Kaksoiskovetteiset musteet
Kaksoiskovettuvaan tai hybridi-UV-teknologiaan, jossa käytetään joko tavanomaista tai UV-LED-valoa, on kohdistunut kasvavaa kiinnostusta.
”On hyvin tiedossa”, Graunke sanoi, ”että useimmat LEDillä kovettuvat musteet kovettuvat myös UV- ja additiivisilla UV (H-UV) -tyyppisillä järjestelmillä.”
Siegwerkin Köhn sanoi, että yleisesti ottaen LED-lampuilla kovetettavissa olevat musteet voidaan kovettaa myös tavallisilla elohopealampuilla. LED-musteiden kustannukset ovat kuitenkin huomattavasti korkeammat kuin UV-musteiden.
”Tästä syystä markkinoilla on edelleen UV-musteita”, Köhn lisäsi. ”Jos siis haluat tarjota todellisen kaksoiskovetusjärjestelmän, sinun on valittava koostumus, joka tasapainottaa kustannukset ja suorituskyvyn.”
”Yrityksemme alkoi jo toimittaa kaksoiskovetteisia musteita noin kuusi–seitsemän vuotta aiemmin tuotenimellä 'UV CORE'”, Hinataya sanoi. ”Fotoinitiaattorin valinta on tärkeää kaksoiskovetteisille musteille. Pystyimme valitsemaan sopivimmat raaka-aineet ja kehittämään markkinoille sopivan musteen.”
Zeller+Gmelinin tuotehallintatiimin Erik Jacob huomautti, että kaksoiskovettuviin musteisiin kohdistuu kasvavaa kiinnostusta. Tämä kiinnostus johtuu näiden musteiden joustavuudesta ja monipuolisuudesta, joita ne tarjoavat painotaloille.
”Kaksoiskovettuvien musteiden avulla tulostimet voivat hyödyntää LED-kovettumisen etuja, kuten energiatehokkuutta ja vähentynyttä lämpöaltistusta, samalla kun ne säilyttävät yhteensopivuuden olemassa olevien perinteisten UV-kovetusjärjestelmien kanssa”, Jacob sanoi. ”Tämä yhteensopivuus on erityisen houkuttelevaa tulostimille, jotka siirtyvät LED-tekniikkaan vähitellen tai jotka käyttävät sekä vanhoja että uusia laitteita.”
Jacob lisäsi, että tämän seurauksena Zeller+Gmelin ja muut musteyritykset kehittävät musteita, jotka toimivat molemmilla kovettumismekanismeilla laadusta tai kestävyydestä tinkimättä, mikä vastaa markkinoiden kysyntään mukautuvammille ja kestävämmille tulostusratkaisuille.
”Tämä trendi korostaa alan jatkuvia pyrkimyksiä innovoida ja tarjota tulostimille monipuolisempia ja ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja”, Jacob sanoi.
”LED-kovetukseen siirtyvät tarvitsevat musteita, jotka voidaan kovettaa sekä perinteisesti että LEDillä, mutta tämä ei ole tekninen haaste, sillä kokemuksemme mukaan kaikki LED-musteet kovettuvat hyvin elohopealamppujen alla”, Hemmings sanoi. ”Tämä LED-musteiden luontainen ominaisuus mahdollistaa asiakkaiden saumattoman siirtymisen perinteisistä UV-musteista LED-musteihin.”
Niewiadomskan mukaan Flint Group näkee jatkuvaa kiinnostusta kaksoiskovetusteknologiaa kohtaan.
”Kaksoiskovettumisjärjestelmä mahdollistaa jalostajien käyttää samaa mustetta UV-LED- ja perinteisessä UV-kovetuspuristimessa, mikä vähentää varastoa ja monimutkaisuutta”, Niewiadomska lisäsi. ”Flint Group on UV-LED-kovetusteknologian, myös kaksoiskovetusteknologian, edelläkävijä. Yritys on ollut edelläkävijä tehokkaiden UV-LED- ja kaksoiskovetusmusteiden kehittämisessä yli vuosikymmenen ajan, kauan ennen kuin teknologia teki siitä yhtä helposti saatavilla olevan ja laajalti käytetyn kuin se on tänään.”
Musteen poisto ja kierrätys
Kasvavan kiinnostuksen kestävyyttä kohtaan myötä mustevalmistajien on täytynyt ottaa huomioon UV- ja EB-musteiden siistaukseen ja kierrätykseen liittyvät huolenaiheet.
”On joitakin, mutta ne ovat enimmäkseen vähäisiä”, Graunke sanoi. ”Tiedämme, että UV/EB-tuotteet voivat täyttää erityiset materiaalien kierrätystarpeet.
”Esimerkiksi INX on saanut INGEDE:ltä arvosanan 99/100 paperin siistauksesta”, Graunke totesi. ”Radtech Europe teetti FOGRA-tutkimuksen, jossa määritettiin, että UV-offset-musteet ovat siistattavia paperilla. Alustalla on merkittävä rooli paperin kierrätysominaisuuksissa, joten sertifikaattien yleisten kierrätysväitteiden tekemisessä on oltava varovainen.”
”INX:llä on ratkaisuja muovien kierrätykseen, joissa musteet on tarkoituksella suunniteltu jäämään alustalle”, Graunke lisäsi. ”Tällä tavoin painettu tuote voidaan erottaa päämuovista kierrätysprosessin aikana ilman, että emäksinen pesuliuos saastuu. Meillä on myös siistattavia ratkaisuja, joiden avulla painettu muovi voidaan ottaa osaksi kierrätysvirtaa poistamalla mustetta. Tämä on yleistä kutistekalvoissa PET-muovien talteenotossa.”
Köhn huomautti, että muovisovelluksissa on huolta, erityisesti kierrättäjien taholta, pesuveden ja kierrätysmateriaalin mahdollisesta saastumisesta.
”Teollisuus on jo käynnistänyt useita projekteja osoittaakseen, että UV-musteiden siistausta voidaan hallita hyvin ja että lopullinen kierrätysmateriaali ja pesuvesi eivät ole musteen saastuttamia”, Köhn totesi.
”Pesuveden osalta UV-musteiden käytöllä on jopa joitakin etuja muihin mustetekniikoihin verrattuna”, Köhn lisäsi. ”Esimerkiksi kovettunut kalvo irtoaa suuremmiksi hiukkasiksi, jotka voidaan suodattaa pesuvedestä helpommin.”
Köhn huomautti, että paperisovelluksissa siistaus ja kierrätys ovat jo vakiintuneita prosesseja.
”INGEDE on jo sertifioinut UV-offset-järjestelmiä, jotka on helppo poistaa paperista, joten painotalot voivat edelleen hyötyä UV-musteteknologian eduista vaarantamatta kierrätettävyyttä”, Köhn sanoi.
Hinataya kertoi, että kehitys edistyy painotuotteiden siistauksen ja kierrätettävyyden osalta.
”Paperin osalta INGEDE:n siistausstandardit täyttävän musteen jakelu on lisääntymässä, ja siistaus on teknisesti mahdollista, mutta haasteena on infrastruktuurin rakentaminen resurssien kierrätyksen tehostamiseksi”, Hinataya lisäsi.
”Jotkut energiakovettuvat musteet poistavat mustetta hyvin, mikä parantaa kierrätettävyyttä”, Hemmings sanoi. ”Loppukäyttö ja materiaalityyppi ovat myös tärkeitä tekijöitä kierrätyskyvyn määrittämisessä. Sun Chemicalin SolarWave CRCL UV-LED -kovettuvat musteet täyttävät muovinkierrätysjärjestön (APR) pestävyyden ja pysyvyyden vaatimukset, eivätkä ne vaadi pohjamaalien käyttöä.”
Niewiadomska huomautti, että Flint Group on lanseerannut Evolution-pohjamaali- ja -lakkasarjan vastatakseen pakkausten kiertotalouden tarpeisiin.
”Evolution Deinking Primer mahdollistaa kutistekalvomateriaalien musteen poistamisen pesun aikana, mikä varmistaa, että kutistekalvoetiketit voidaan kierrättää pullon mukana, mikä lisää kierrätysmateriaalien saantoa ja vähentää etikettien poistoprosessiin liittyvää aikaa ja kustannuksia”, Niewiadomska sanoi.
”Evolution-lakka levitetään tarroihin värien tulostamisen jälkeen. Se suojaa mustetta estämällä sen leviämisen ja hankautumisen hyllyllä ja kierrätysprosessin aikana”, hän lisäsi. ”Lakka varmistaa, että tarra erottuu siististi pakkauksestaan, jolloin pakkausmateriaali voidaan kierrättää korkealaatuisiksi ja arvokkaiksi materiaaleiksi. Lakka ei vaikuta musteen väriin, kuvanlaatuun tai koodin luettavuuteen.”
”Evolution-valikoima vastaa suoraan kierrätyshaasteisiin ja puolestaan auttaa varmistamaan pakkausalan vankan tulevaisuuden”, Niewiadomska totesi. ”Evolution-lakka ja Deinking Primer tekevät paljon todennäköisemmästä, että kaikki niitä käytettävät tuotteet kulkevat koko kierrätysketjun läpi.”
Harkins havaitsi, että jopa epäsuorassa kosketuksessa UV-musteiden käyttöön elintarvike- ja juomapakkauksissa sekä niiden vaikutukseen kierrätysprosesseihin liittyy huolenaiheita. Ensisijainen ongelma liittyy fotoinitiaattoreiden ja muiden aineiden mahdolliseen siirtymiseen musteista elintarvikkeisiin tai juomiin, mikä voi aiheuttaa terveysriskejä.
”Musteen poisto on ollut ympäristöystävällisten painotalojen prioriteetti”, Harkins lisäsi. ”Zeller+Gmelin on kehittänyt uraauurtavan teknologian, jonka avulla energiakovetettu muste irtoaa kierrätysprosessissa, jolloin puhtaampaa muovia voidaan kierrättää takaisin kuluttajatuotteiksi. Tätä teknologiaa kutsutaan nimellä EarthPrint.”
Harkinsin mukaan kierrätyksen osalta haasteena on musteiden yhteensopivuus kierrätysprosessien kanssa, sillä jotkut UV-musteet voivat haitata paperi- ja muovialustojen kierrätettävyyttä vaikuttamalla kierrätysmateriaalin laatuun.
”Näiden huolenaiheiden ratkaisemiseksi Zeller+Gmelin on keskittynyt kehittämään musteita, joilla on alhaisemmat migraatio-ominaisuudet, mikä parantaa yhteensopivuutta kierrätysprosessien kanssa ja määräysten noudattamista kuluttajien turvallisuuden ja ympäristön kestävyyden varmistamiseksi”, Harkins totesi.
Julkaisun aika: 27. kesäkuuta 2024
