Raportul 2024 privind cerneala vindecabilă cu energie

Pe măsură ce interesul crește pentru noile cerneluri UV LED și UV Dual-Cure, cei mai importanți producători de cerneală curabilă cu energie sunt optimiști cu privire la viitorul tehnologiei.

Piața curabilă cu energie – întărire cu ultraviolete (UV), UV LED și cu fascicul de electroni (EB).– a fost o piață puternică de mult timp, deoarece performanța și beneficiile de mediu au determinat creșterea vânzărilor în numeroase aplicații.

În timp ce tehnologia de întărire cu energie este utilizată pe o gamă largă de piețe, cernelurile și artele grafice au fost unul dintre cele mai mari segmente.

„De la ambalare la semnalizare, etichete și imprimare comercială, cernelurile întărite UV oferă beneficii de neegalat în ceea ce privește eficiența, calitatea și durabilitatea mediului.”a spus Jayashri Bhadane, Transparency Market Research Inc. Bhadane estimează că piața va atinge 4,9 miliarde de dolari în vânzări până la sfârșitul anului 2031, la un CAGR de 9,2% anual.

Producătorii de frunte de cerneală curabilă din punct de vedere energetic sunt la fel de optimiști. Derrick Hemmings, manager de produs, ecran, flexoterapie cu energie, LED America de Nord,Sun Chemical, a spus că, în timp ce sectorul de vindecare energetică continuă să crească, anumite tehnologii existente au devenit mai puțin utilizate, cum ar fi cernelurile tradiționale UV și convenționale pentru alimentare cu coli în aplicații offset.

Hideyuki Hinataya, director general al diviziei de vânzări de cerneală de peste mări pentruT&K Toka, care se află în principal în segmentul de cerneluri cu întărire energetică, a remarcat că vânzările de cerneluri cu întărire energetică sunt în creștere în comparație cu cernelurile convenționale pe bază de ulei.

Zeller+Gmelin este, de asemenea, un specialist în vindecare energetică; Tim Smith dede la Zeller+GmelinEchipa de management al produsului a remarcat că, datorită beneficiilor lor de mediu, eficiență și performanță, industria tipărită adoptă din ce în ce mai mult cerneluri cu întărire energetică, cum ar fi tehnologiile UV și LED.

„Aceste cerneluri emit mai puțini compuși organici volatili (COV) decât cernelurile cu solvenți, aliniindu-se cu reglementările de mediu mai stricte și obiectivele de durabilitate”, a subliniat Smith. „Oferă întărire instantanee și un consum redus de energie, sporind astfel productivitatea.

„De asemenea, aderența lor superioară, durabilitatea și rezistența chimică le fac potrivite pentru diverse aplicații, inclusiv ambalaje și etichete CPG”, a adăugat Smith. „În ciuda costurilor inițiale mai mari, eficiența operațională pe termen lung și îmbunătățirile calității pe care le aduc justifică investiția. Zeller+Gmelin a îmbrățișat această tendință către cerneluri cu întărire energetică care reflectă angajamentul industriei față de inovare, durabilitate și satisfacerea cerințelor în evoluție ale clienților și ale organismelor de reglementare.”

Anna Niewiadomska, manager global de marketing pentru web îngustă,Grupul Flint, a spus că interesul și creșterea volumului vânzărilor de cerneluri curabile cu energie a făcut progrese mari în ultimii 20 de ani, făcându-l în procesul de imprimare dominant în sectorul web îngustă.

„Motoarele pentru această creștere includ calitatea și caracteristicile îmbunătățite ale imprimării, productivitatea crescută și reducerea energiei și a deșeurilor, în special odată cu apariția LED-urilor UV”, a menționat Niewiadomska. „În plus, cernelurile curabile cu energie pot îndeplini – și adesea depăși – calitatea tipografiei și offset-ului și oferă caracteristici de imprimare îmbunătățite pe o gamă mai largă de substraturi decât flexografia pe bază de apă.”

Niewiadomska a adăugat că, pe măsură ce costurile cu energie cresc și cerințele de durabilitate continuă să fie în centrul atenției, adoptarea LED-urilor UV și a cernelurilor cu întărire dublă este în creștere,

„În mod interesant, observăm un interes sporit nu numai din partea imprimantelor cu rețea îngustă, ci și din partea imprimantelor flexo web late și medii care caută să economisească energie și să-și reducă amprenta de carbon”, a continuat Niewiadomska.

„Continuăm să vedem interes pe piață pentru cernelurile și acoperirile cu întărire energetică într-o gamă largă de aplicații și substraturi”, Bret Lessard, manager de linie de produse pentruINX International Ink Co., a raportat. „Vitezele de producție mai mari și impactul redus asupra mediului oferite de aceste cerneluri sunt puternic aliniate cu atenția clienților noștri.”

Fabian Köhn, șeful global al managementului produselor web îngust laSiegwerk, a spus că, în timp ce vânzările de cerneluri cu întărire energetică în SUA și Europa stagnează în prezent, Siegwerk vede o piață foarte dinamică, cu un segment UV în creștere în Asia.

„Noile prese flexo sunt acum echipate predominant cu lămpi LED, iar în tipărirea offset mulți clienți investesc deja în polimerizarea UV sau LED datorită eficienței mai mari în comparație cu mașinile de tipărit offset convenționale”, a observat Köhn.
Creșterea LED-ului UV
Există trei tehnologii principale sub umbrela curabilă cu energie. UV și UV LED sunt cele mai mari, cu EB mult mai mic. Concurența interesantă este între LED-ul UV și UV, care este mai nou și crește mult mai rapid.

„Există un angajament din ce în ce mai mare din partea imprimantelor de a încorpora LED-uri UV pe echipamentele noi și modernizate”, a declarat Jonathan Graunke, vicepreședinte al tehnologiei UV/EB și director adjunct de cercetare și dezvoltare pentru INX International Ink Co. „Utilizarea UV la sfârșitul presării este încă predomină pentru a echilibra rezultatele cost/performanță, în special cu acoperiri.”

Köhn a subliniat că, ca și în anii precedenți, LED-ul UV crește mai rapid decât UV tradițional, în special în Europa, unde costurile mari ale energiei acționează ca un catalizator pentru tehnologia LED.

„Aici, imprimantele investesc în primul rând în tehnologia LED pentru a înlocui vechile lămpi UV sau chiar mașini de tipar întregi”, a adăugat Köhn. „Cu toate acestea, observăm, de asemenea, un impuls puternic continuu către întărirea LED-urilor pe piețe precum India, Asia de Sud-Est și America Latină, în timp ce China și SUA arată deja o penetrare ridicată pe piață a LED-urilor.”
Hinataya a spus că imprimarea UV LED a cunoscut o creștere mai mare. „Motivele pentru aceasta se speculează a fi costul în creștere al electricității și trecerea de la lămpi cu mercur la lămpi cu LED”, a adăugat Hinataya.

Jonathan Harkins de la echipa de management al produsului Zeller+Gmelin a raportat că tehnologia UV LED depășește creșterea întăririi UV tradiționale în industria tipăririi.
„Această creștere este determinată de avantajele UV LED, inclusiv consumul mai mic de energie, durata de viață mai lungă a LED-urilor, puterea termică redusă și capacitatea de a vindeca o gamă mai cuprinzătoare de substraturi fără a deteriora materialele sensibile la căldură”, a adăugat Harkins.

„Aceste beneficii se aliniază cu accentul tot mai mare al industriei pe durabilitate și eficiență”, a spus Harkins. „În consecință, imprimantele investesc din ce în ce mai mult în echipamente care încorporează tehnologia de polimerizare LED. Această schimbare este evidentă în adoptarea rapidă de către piață a sistemelor UV LED pe multe dintre diversele piețe de imprimare ale Zeller+Gmelin, inclusiv tehnologiile flexografice, offset uscat și lito-imprimare. Tendința reflectă o mișcare mai largă a industriei către soluții de imprimare mai ecologice și mai rentabile, cu tehnologia UV LED în prim plan.”

Hemmings a spus că UV LED continuă să crească semnificativ pe măsură ce piața se schimbă pentru a satisface nevoi mai mari de durabilitate.

„Utilizarea mai redusă a energiei, costurile de întreținere mai mici, capacitatea de a folosi substraturi ușoare și capacitatea de a rula materiale sensibile la căldură sunt toate factorii cheie ai utilizării cernelii UV LED”, a menționat Hemmings. „Atât convertizorii, cât și proprietarii de mărci solicită mai multe soluții UV LED, iar majoritatea producătorilor de prese produc acum prese care pot fi convertite cu ușurință în UV LED pentru a satisface cererea.”

Niewiadomska a spus că întărirea cu LED-uri UV a crescut semnificativ în ultimii trei ani datorită diferiților factori, inclusiv costurile crescute cu energie, cerințele pentru reducerea amprentei de carbon și reducerea deșeurilor.

„În plus, vedem pe piață o gamă mai cuprinzătoare de lămpi UV LED, oferind imprimantelor și convertoarelor o gamă mai largă de opțiuni de lămpi”, a menționat Niewiadomska. „Convertorii de rețea îngustă din întreaga lume văd că UV LED-ul este o tehnologie dovedită și viabilă și înțeleg beneficiile complete pe care le aduce UV LED-ul – cost mai mic de imprimare, mai puține deșeuri, fără generare de ozon, zero utilizare a lămpilor cu Hg și productivitate mai mare. Este important că majoritatea convertorilor de bandă îngustă care investesc în noi prese flexo UV pot merge fie cu LED UV, fie la un sistem de lămpi care poate fi actualizat rapid și economic la LED UV, după cum este necesar.”

Cerneluri cu polimerizare dublă
A existat un interes din ce în ce mai mare pentru tehnologia UV duală sau hibridă, cerneluri care pot fi întărite folosind fie iluminare convențională, fie UV LED.

„Este bine cunoscut”, a spus Graunke, „că majoritatea cernelurilor care se întăresc cu LED-uri se vor întări și cu sisteme de tip UV și aditive UV(H-UV).

Köhn de la Siegwerk a spus că, în general, cernelurile care pot fi întărite cu lămpi cu LED-uri pot fi întărite și cu lămpi cu arc Hg standard. Cu toate acestea, costurile cu cernelurile LED sunt substanțial mai mari decât costurile cu cernelurile UV.

„Din acest motiv, pe piață există încă cerneluri UV dedicate”, a adăugat Köhn. „Prin urmare, dacă doriți să oferiți un adevărat sistem dual-cure, trebuie să alegeți o formulă care echilibrează costul și performanța.

„Compania noastră a început deja să furnizeze cerneală cu dublă polimerizare cu aproximativ șase până la șapte ani înainte sub numele de marcă „UV CORE”,” a spus Hinataya. „Selectarea fotoinițiatorului este importantă pentru cerneala cu întărire duală. Am putea selecta cele mai potrivite materii prime și am putea dezvolta o cerneală care să se potrivească pieței.”

Erik Jacob de la echipa de management al produselor Zeller+Gmelin a remarcat că există un interes din ce în ce mai mare pentru cernelurile cu întărire duală. Acest interes provine din flexibilitatea și versatilitatea pe care aceste cerneluri le oferă imprimantelor.

„Cernelurile cu întărire duală permit imprimantelor să profite de beneficiile polimerizării LED, cum ar fi eficiența energetică și expunerea redusă la căldură, menținând în același timp compatibilitatea cu sistemele tradiționale de întărire UV existente”, a spus Jacob. „Această compatibilitate este deosebit de atrăgătoare pentru imprimantele care trec treptat la tehnologia LED sau pentru cele care operează o combinație de echipamente vechi și noi.”

Jacob a adăugat că, în consecință, Zeller+Gmelin și alte companii de cerneală dezvoltă cerneluri care pot funcționa sub ambele mecanisme de întărire fără a compromite calitatea sau durabilitatea, răspunzând cererii pieței de soluții de imprimare mai adaptabile și durabile.

„Această tendință evidențiază eforturile continue ale industriei de a inova și de a oferi imprimantelor opțiuni mai versatile, mai ecologice”, a spus Jacob.

„Convertorii care trec la întărirea cu LED necesită cerneluri care pot fi întărite atât în ​​mod tradițional, cât și cu LED, dar aceasta nu este o provocare tehnică, deoarece, din experiența noastră, toate cernelurile cu LED se întăresc bine sub lămpi cu mercur”, a spus Hemmings. „Această caracteristică inerentă a cernelurilor LED permite clienților să treacă fără probleme de la cernelurile UV tradiționale la cele LED.”
Niewiadomska a spus că Flint Group vede un interes continuu pentru tehnologia de întărire duală.

„Un sistem Dual Cure permite convertoarelor să folosească aceeași cerneală pe mașina lor UV LED și UV convențională, ceea ce reduce inventarul și complexitatea”, a adăugat Niewiadomska. „Flint Group este înaintea curbei în ceea ce privește tehnologia de întărire UV LED, inclusiv tehnologia de întărire duală. Compania a fost pionierat de cerneluri UV LED și Dual Cure de înaltă performanță de peste un deceniu, cu mult înainte ca tehnologia să le facă la fel de accesibile și utilizate pe scară largă ca și astăzi.”

Decernelarea și reciclarea
Odată cu interesul tot mai mare pentru durabilitate, producătorii de cerneluri au fost nevoiți să abordeze preocupările cu privire la cernelurile UV și EB în ceea ce privește decernelarea și reciclarea
„Există unele, dar sunt în mare parte minime”, a spus Graunke. „Știm că produsele UV/EB pot satisface nevoi specifice de reciclare a materialelor.

„De exemplu, INX a obținut un scor de 99/100 cu INGEDE pentru decerneala hârtiei”, a observat Graunke. „Radtech Europe a comandat un studiu FOGRA care a determinat că cernelurile UV offset sunt dezinksabile pe hârtie. Substratul joacă un rol major în proprietățile de reciclare ale hârtiei, așa că trebuie avut grijă atunci când faceți declarații generale de reciclare a certificărilor.

„INX are soluții pentru reciclarea materialelor plastice în care cernelurile sunt concepute pentru a rămâne în mod intenționat pe substrat”, a adăugat Graunke. „În acest fel, articolul imprimat poate fi separat de plasticul corpului principal în timpul procesului de reciclare, fără a contamina soluția de spălare caustică. Avem, de asemenea, soluții de decerneală care permit plasticului imprimat să devină parte din fluxul de reciclare prin îndepărtarea cernelii. Acest lucru este obișnuit pentru filmele contractabile pentru a recupera materialele plastice PET.”

Köhn a remarcat că, pentru aplicațiile din plastic, există îngrijorări, în special din partea reciclatorilor, cu privire la posibila contaminare a apei de spălare și a materialului reciclat.

„Industria a lansat deja mai multe proiecte pentru a demonstra că decernelarea cernelurilor UV poate fi bine controlată și că reciclarea finală și apa de spălare nu sunt contaminate de componentele cernelii”, a observat Köhn.

„În ceea ce privește apa de spălare, utilizarea cernelurilor UV are chiar unele avantaje față de alte tehnologii de cerneală”, a adăugat Köhn. „De exemplu, pelicula întărită se desprinde în particule mai mari, care pot fi filtrate mai ușor din apa de spălare.

Köhn a subliniat că atunci când vine vorba de aplicații pe hârtie, decernelarea și reciclarea sunt deja un proces stabilit.

„Există deja sisteme offset UV care au fost certificate de către INGEDE ca fiind ușor de cerneală de pe hârtie, astfel încât imprimantele să poată continua să beneficieze de avantajele tehnologiei de cerneală UV fără a compromite reciclabilitatea”, a spus Köhn.

Hinataya a raportat că dezvoltarea progresează în ceea ce privește decerneala și reciclabilitatea materialelor imprimate.

„Pentru hârtie, distribuția de cerneală care îndeplinește standardele de decerneală INGEDE este în creștere, iar decerneala a devenit posibilă din punct de vedere tehnic, dar provocarea este de a construi infrastructură pentru a îmbunătăți reciclarea resurselor”, a adăugat Hinataya.

„Unele cerneluri curabile cu energie se dezactivează bine, îmbunătățind astfel reciclabilitatea”, a spus Hemmings. „Utilizarea finală și tipul de substrat sunt factori importanți în determinarea performanței de reciclare. Cernelurile curabile UV-LED SolarWave CRCL de la Sun Chemical îndeplinesc cerințele Asociației Reciclatorilor de Plastic (APR) pentru spălare și reținere și nu necesită utilizarea grundurilor.”

Niewiadomska a menționat că Flint Group și-a lansat gama Evolution de grunduri și lacuri pentru a răspunde nevoii unei economii circulare în ambalaje.
„Evolution Deinking Primer permite decerneala materialelor manșonului în timpul spălării, asigurând că etichetele cu manșon termocontractabil pot fi reciclate împreună cu sticla, crescând randamentul materialelor reciclate și reducând timpul și costurile asociate cu procesul de îndepărtare a etichetelor”, a spus Niewiadomska. .

„Lacul Evolution se aplică pe etichete după imprimarea culorilor, protejând cerneala prin prevenirea sângerării și abrazării în timp ce se află pe raft, apoi în aval prin procesul de reciclare”, a adăugat ea. „Lacul asigură o separare curată a unei etichete de ambalajul său, permițând reciclarea substratului de ambalare în materiale de înaltă calitate, de înaltă valoare. Lacul nu afectează culoarea cernelii, calitatea imaginii sau lizibilitatea codului.

„Gama Evolution abordează direct provocările de reciclare și, la rândul său, joacă un rol în asigurarea unui viitor robust pentru sectorul ambalajelor”, a concluzionat Niewiadomska. „Evolution Varnish și Deinking Primer fac ca orice produs pe care sunt folosite este mult mai probabil să circule în întregime prin lanțul de reciclare.”

Harkins a observat că, chiar și în cazul contactului indirect, există preocupări cu privire la utilizarea cernelurilor UV cu ambalajele pentru alimente și băuturi, precum și impactul acestora asupra proceselor de reciclare. Problema principală se referă la migrarea potențială a fotoinițiatorilor și a altor substanțe din cerneluri în alimente sau băuturi, care ar putea prezenta riscuri pentru sănătate.

„Decerneala a fost o prioritate ridicată pentru imprimante cu accent pe mediu”, a adăugat Harkins. „Zeller+Gmelin a dezvoltat o tehnologie revoluționară care va permite cernelii întărite cu energie să se desprindă în procesul de reciclare, permițând ca plasticul mai curat să fie reciclat înapoi în produse de consum. Această tehnologie se numește EarthPrint.”

Harkins a spus că, în ceea ce privește reciclarea, provocarea constă în compatibilitatea cernelurilor cu procesele de reciclare, întrucât unele cerneluri UV pot împiedica reciclarea suporturilor de hârtie și plastic prin afectarea calității materialului reciclat.

„Pentru a aborda aceste preocupări, Zeller+Gmelin s-a concentrat pe dezvoltarea de cerneluri cu proprietăți de migrare mai scăzute, îmbunătățind compatibilitatea cu procesele de reciclare și conformarea cu reglementările pentru a asigura siguranța consumatorilor și durabilitatea mediului”, a menționat Harkins.