Een overzicht van UV-uithardende inkt
Een overzicht vanUV-uithardende inkt
De introductie van UV-uithardende inktchemie veranderde wishful thinking in realiteit voor de overgrote meerderheid van gebruikers die wilden profiteren van digitale printtechnologie. Hoewel deze formules goed ingeburgerd waren in analoge contexten, waren er obstakels die moesten worden overwonnen voordat ze konden worden gebruikt in de reguliere inkjetindustrie. Rond het jaar 2000 werd UV-potentieel geïntroduceerd in het snelgroeiende grootformaatsegment, wat een algemene verschuiving inluidde in de manier waarop display- en verkooppunttoepassingen rechtstreeks op harde oppervlakken kunnen worden afgedrukt. In de jaren daarna is deze cruciale technologie zo geëvolueerd dat UV-uithardende toepassingen niet langer beperkt zijn tot inktproducten, maar nu worden gebruikt in een breed scala van industrieën waar vloeibare depositie een belangrijke rol speelt.
Deze problemen zijn talrijk en gevarieerd voor producenten van UV-uithardende motoren, en ze blijven groeien naarmate de productiebehoeften flexibeler en tijdgevoeliger worden. Er zijn alternatieve inkttechnologieën beschikbaar voor bepaalde toepassingen, zoals de textiel- en kledingindustrie, de fotografische en beeldende kunstindustrie en beroepen waar oplosmiddel- of latexchemie voldoende is. Maar voor het grootste deel heeft de opname van ultraviolette energie in moderne drukapparatuur in de vorm van inkt en uitharding geresulteerd in een verschuiving in drukmachines die niet alleen sierlijke, maar ook praktische en industriële processen aankunnen.
De combinatie van inkt en het materiaaloppervlak was niet eenvoudig in UV's vroege iteraties in de digitale printarena, omdat, in tegenstelling tot chemie op basis van oplosmiddelen, UV-uithardende inkten hechten zich niet aan de media zelf, wat betekende dat hechting en barsten van afgewerkte afdrukken soms onvermijdelijk waren. De meeste wetenschappelijke doorbraken komen niet van de ene op de andere dag tot stand, en de flexibiliteit van de hedendaagse printengines, evenals het gedrag van hun inkten en uithardingssystemen, is het resultaat van jarenlang werk, waarvan sommige gebaseerd waren op vallen en opstaan.
Wanneer UV-uithardende chemie wordt opgenomen in een printengine, zijn er twee belangrijke zaken. De eerste is de inkt zelf, die de noodzakelijke reologie en viscositeit moet hebben om te werken met de geselecteerde printkop en nozzle-dichtheid; de tweede is de doeltreffendheid van de uithardingsmethode, die uiteindelijk verantwoordelijk is voor het uiteindelijke uiterlijk, inclusief hechting en kleurnauwkeurigheid. De belangrijkste reden voor de snelle acceptatie van UV-uithardende formuleringen in de markt voor digitaal printen was dat ze een praktische oplossing boden die op een verscheidenheid aan substraten kon worden gebruikt, zowel dik als dun, hard en flexibel. De limieten vloeiden voort uit het type drukmachine dat werd gebruikt en de vereisten van het eindproduct.
De afwezigheid van vluchtige organische stoffen en een aanzienlijke vermindering van luchtverontreiniging behoorden tot de voordelen van UV-uithardende inkt, evenals het voordeel van het genereren van hogere werksnelheden dankzij onmiddellijke uitharding na het spuiten; in tegenstelling tot alternatieve chemie was het drogen van elke afdruk niet afhankelijk van een conventionele en vaak tijdrovende warmtebron die nodig was om het daadwerkelijke neerleggen van de inkt te volgen. Omdat de inkt vloeibaar bleef totdat deze droog was, was het onderhoud van de drukmachine verminderd omdat de verdamping van oplosmiddelen in de printkoppen, die verstopping en beschadiging van de spuitmonden kunnen veroorzaken, niet langer een probleem was. Bovendien vereenvoudigde de hoge viscositeit van de chemie de kwaliteit van de druppelvorming en behield een vaste nauwkeurigheid na uitharding, waardoor printengines op hoge snelheden konden werken zonder dat dit ten koste ging van de kwaliteit.
UV-uithardende technologieën hebben hun nadelen grotendeels aangepakt, aangezien de viscositeit van de inkten het moeilijk kan maken om een glad oppervlak te bereiken. Vanwege het feit dat de uitgeharde inkt niet hecht met het materiaaloppervlak, moet het proces ervoor zorgen dat de juiste hoeveelheid UV-licht wordt gegeven om een goede hechting mogelijk te maken. Te veel kan resulteren in een hard, broos oppervlak dat schilfert en schilfert, terwijl te weinig de print een plakkerig gevoel kan geven, wat ongewenst is, zelfs wanneer vrije radicalen worden gebruikt. Polymerisatie stopt zodra de lichtbron wordt verwijderd met dit soort behandeling, en systemen met vrije radicalen zijn nu goed voor de meeste commerciële op UV gebaseerde systemen die in gebruik zijn. Kationische technologie, aan de andere kant, blijft uitharden in een daisy chain-benadering lang nadat de lichtbron is uitgeschakeld.
In de huidige markt is een andere optie ontstaan, die na een trage start nu geleidelijk wordt gebruikt in printengines die een grote verscheidenheid aan segmenten bestrijken waar UV-uithardende inkt is gebruikt. Kwikbooglampen werden ooit het meest gebruikt voor alle toepassingen, maar hoewel hun uithardingseigenschappen voldoende waren, hadden ze een aantal nadelen, waaronder de aanwezigheid van Hg, dat momenteel wordt uitgefaseerd als een chemische stof met gevaarlijke effecten. Bovendien geven deze lampen een aanzienlijke hoeveelheid warmte af via infrarood, waardoor ze zorgvuldig moeten worden gehanteerd en ongeschikt zijn voor het werken met dunne en kwetsbare materialen. De lampen hebben een beperkte levensduur van ongeveer 1000 uur, met een geleidelijk verlies aan efficiëntie gedurende deze tijd, wat kan leiden tot een inconsistente uitharding naarmate de lampen het einde van hun cyclus naderen.
LED-lampen worden gebruikt als alternatief voor standaard UV-uitharding, maar het oorspronkelijke probleem was om hun beperkte spectrale output te overwinnen. Dit betekende dat nieuwe formuleringen voor inkten en coatings, evenals andere dispergeervloeistoffen, nodig waren om binnen het vereiste emissiebereik te werken. Desalniettemin heeft UV-led de afgelopen jaren aan populariteit gewonnen en wordt het steeds populairder als een realistische keuze in de display-industrie, waardoor het gebruik van een breder scala aan materialen, lagere energiekosten en het elimineren van de noodzaak om uithardingslampen te vervangen in een korte periode.
UV-printelementen moeten mogelijk deel uitmaken van een geïntegreerde productielijn of als een autonome eenheid die fundamenteel is voor een productieproces in de functionele en industriële segmenten, waar LED-uitharding waardevol is geworden. Vanwege de droogvereisten is er geen ruimte voor een omvangrijk en heet apparaat in de voorspelde omstandigheden, daarom is uitharden met een kwikboog in deze omstandigheden geen levensvatbaar alternatief. Dit is vooral belangrijk bij single-pass toepassingen met meerdere printkoppen, maar ook bij snelle taken zoals productcodering, -markering en -labeling.
Samengevat, UV-uithardende bedrukking omvat momenteel een breed scala aan druktoepassingen, van grootformaat grafische afbeeldingen tot commercieel drukwerk met rol- en velleninvoer tot verpakkings- en etiketteringsconversie. UV-depositie en, in toenemende mate, LED-uithardingsmogelijkheden worden gebruikt in specialistische toepassingen buiten de traditionele printarena, zoals industriële coatings. Deze technologie sluit aan bij de huidige trends van kleinere aantallen, personalisatie en versiebeheer, maar ook snellere doorlooptijden dankzij effectieve digitale frontends en workflowprocessen. Deze factoren zijn allemaal belangrijk in elk inkjetproces, maar ze zijn vooral belangrijk nu de rit van desktop naar voltooid product zowel de productiesnelheid als het aanpassingsvermogen verhoogt.