Nu de belangstelling voor nieuwe UV LED- en Dual-Cure UV-inkten toeneemt, zijn toonaangevende fabrikanten van energiehardende inkten optimistisch over de toekomst van de technologie.
De markt voor energie-uitharding – ultraviolet (UV), UV-LED en elektronenbundel (EB) uitharding– is al lange tijd een sterke markt, omdat de prestaties en milieuvoordelen de omzetgroei in tal van toepassingen hebben gestimuleerd.
Hoewel energiehardingstechnologie in een breed scala aan markten wordt gebruikt, vormen inkten en grafische kunsten een van de grootste segmenten.
“Van verpakkingen tot bewegwijzering, etiketten en commercieel drukwerk: UV-uitgeharde inkten bieden ongeëvenaarde voordelen op het gebied van efficiëntie, kwaliteit en milieuvriendelijkheid.”zegt Jayashri Bhadane, Transparency Market Research IncBhadane schat dat de markt tegen eind 2031 een omzet van 4,9 miljard dollar zal bereiken, met een samengestelde jaarlijkse groei van 9,2%.
Toonaangevende fabrikanten van energiehardende inkten zijn eveneens optimistisch. Derrick Hemmings, productmanager zeefdruk, energiehardende flexodruk, LED Noord-Amerika,Sun ChemicalHij stelde dat, hoewel de sector van energiehardende inkten blijft groeien, bepaalde bestaande technologieën minder worden gebruikt, zoals traditionele UV-inkten en conventionele velleninkten in offsettoepassingen.
Hideyuki Hinataya, algemeen directeur van de afdeling internationale inktverkoop voorT&K TokaHet bedrijf, dat zich voornamelijk richt op het segment van energiehardende inkten, merkte op dat de verkoop van energiehardende inkten toeneemt in vergelijking met conventionele inkten op oliebasis.
Zeller+Gmelin is ook een specialist op het gebied van energetische genezing; Tim Smith vanZeller+Gmelin'sHet productmanagementteam merkte op dat de printindustrie, vanwege de milieuvoordelen, de efficiëntie en de prestaties, steeds vaker energiehardende inkten zoals UV- en LED-technologieën gebruikt.
"Deze inkten stoten minder vluchtige organische stoffen (VOC's) uit dan inkten op basis van oplosmiddelen, wat aansluit bij strengere milieuregelgeving en duurzaamheidsdoelstellingen", aldus Smith. "Ze harden direct uit en verbruiken minder energie, waardoor de productiviteit toeneemt."
“Bovendien maken hun superieure hechting, duurzaamheid en chemische bestendigheid ze geschikt voor diverse toepassingen, waaronder verpakkingen en etiketten voor consumentengoederen”, voegde Smith eraan toe. “Ondanks de hogere initiële kosten rechtvaardigen de operationele efficiëntie en kwaliteitsverbeteringen op de lange termijn de investering. Zeller+Gmelin heeft deze trend naar energiehardende inkten omarmd, wat de toewijding van de industrie aan innovatie, duurzaamheid en het voldoen aan de veranderende eisen van klanten en regelgevende instanties weerspiegelt.”
Anna Niewadomska, mondiaal marketingmanager voor narrow web,Flint GroepHij stelde dat de belangstelling voor en de groei van het verkoopvolume van energiehardende inkten de afgelopen 20 jaar een enorme vlucht hebben genomen, waardoor het het dominante drukproces in de smalbaansector is geworden.
"De drijvende krachten achter deze groei zijn onder meer de verbeterde printkwaliteit en -eigenschappen, de verhoogde productiviteit en het lagere energieverbruik en de vermindering van afval, met name door de komst van UV-ledtechnologie", aldus Niewiadomska. "Bovendien kunnen energiehardende inkten de kwaliteit van hoogdruk en offset evenaren – en vaak zelfs overtreffen – en betere printeigenschappen leveren op een breder scala aan substraten dan flexodruk op waterbasis."
Niewiadomska voegde eraan toe dat naarmate de energiekosten stijgen en de eisen op het gebied van duurzaamheid steeds belangrijker worden, de toepassing van UV-led- en dual-cure-inkten toeneemt.
"Interessant genoeg zien we een toegenomen interesse, niet alleen van smalbaanprinters, maar ook van breed- en middelbreedbaanflexoprinters die geld willen besparen op energie en hun CO2-uitstoot willen verminderen," vervolgde Niewiadomska.
"We blijven een groeiende marktinteresse zien in energiehardende inkten en coatings voor een breed scala aan toepassingen en substraten", aldus Bret Lessard, productlijnmanager voorINX International Ink Co."De hogere productiesnelheden en de verminderde milieubelasting die deze inkten bieden, sluiten nauw aan bij de prioriteiten van onze klanten", meldden ze.
Fabian Köhn, wereldwijd hoofd productmanagement voor smalle websites bijSiegwerkHij gaf aan dat, hoewel de verkoop van energiehardende inkten in de VS en Europa momenteel stagneert, Siegwerk een zeer dynamische markt ziet met een groeiend UV-segment in Azië.
"Nieuwe flexodrukpersen zijn tegenwoordig overwegend uitgerust met ledlampen, en in de offsetdruk investeren veel klanten al in UV- of led-uitharding vanwege de hogere efficiëntie in vergelijking met conventionele offsetdrukpersen," merkte Köhn op.
De opkomst van UV-LED's
Er zijn drie belangrijke technologieën die onder de noemer energie-uitharding vallen. UV en UV-LED zijn de grootste, terwijl EB een veel kleinere rol speelt. De interessante concurrentie speelt zich af tussen UV en UV-LED, die nieuwer zijn en veel sneller groeien.
"Er is een groeiende belangstelling van drukkerijen om UV-ledtechnologie te integreren in nieuwe en gemodificeerde apparatuur", aldus Jonathan Graunke, vicepresident UV/EB-technologie en assistent-directeur R&D bij INX International Ink Co. "Het gebruik van UV-licht aan het eind van het drukproces is nog steeds gangbaar om een balans te vinden tussen kosten en prestaties, met name bij coatings."
Köhn wees erop dat UV-ledverlichting, net als in voorgaande jaren, sneller groeit dan traditionele UV-verlichting, met name in Europa, waar de hoge energiekosten een katalysator vormen voor de ledtechnologie.
"Hier investeren drukkerijen vooral in LED-technologie om oude UV-lampen of zelfs complete drukpersen te vervangen", voegde Köhn eraan toe. "We zien echter ook een aanhoudende sterke groei richting LED-uitharding in markten als India, Zuidoost-Azië en Latijns-Amerika, terwijl China en de VS al een hoge marktpenetratie van LED laten zien."
Hinataya gaf aan dat UV-LED-printing een sterke groei heeft doorgemaakt. "De redenen hiervoor worden vermoedelijk toegeschreven aan de stijgende elektriciteitskosten en de overstap van kwiklampen naar LED-lampen", voegde Hinataya eraan toe.
Jonathan Harkins van het productmanagementteam van Zeller+Gmelin meldde dat UV-ledtechnologie in de grafische industrie sneller groeit dan traditionele UV-uitharding.
"Deze groei wordt gedreven door de voordelen van UV-leds, waaronder een lager energieverbruik, een langere levensduur van de leds, een lagere warmteafgifte en de mogelijkheid om een breder scala aan substraten uit te harden zonder warmtegevoelige materialen te beschadigen", voegde Harkins eraan toe.
"Deze voordelen sluiten aan bij de toenemende focus van de industrie op duurzaamheid en efficiëntie", aldus Harkins. "Daardoor investeren drukkerijen steeds vaker in apparatuur met LED-uithardingstechnologie. Deze verschuiving is duidelijk zichtbaar in de snelle acceptatie van UV-LED-systemen in veel van de verschillende drukmarkten van Zeller+Gmelin, waaronder flexografie, droogoffset en lithografie. De trend weerspiegelt een bredere beweging binnen de industrie naar milieuvriendelijkere en kosteneffectievere drukoplossingen, met UV-LED-technologie voorop."
Hemmings gaf aan dat UV-ledverlichting aanzienlijk blijft groeien, omdat de markt zich aanpast aan de toenemende behoefte aan duurzaamheid.
"Het lagere energieverbruik, de lagere onderhoudskosten, de mogelijkheid om lichtere substraten te gebruiken en de mogelijkheid om warmtegevoelige materialen te verwerken, zijn allemaal belangrijke drijfveren voor het gebruik van UV-LED-inkt", aldus Hemmings. "Zowel converters als merkeigenaren vragen steeds vaker om UV-LED-oplossingen, en de meeste persfabrikanten produceren nu persen die eenvoudig kunnen worden omgebouwd naar UV-LED om aan de vraag te voldoen."
Niewiadomska gaf aan dat UV-LED-uitharding de afgelopen drie jaar aanzienlijk is gegroeid als gevolg van diverse factoren, waaronder hogere energiekosten, de vraag naar een kleinere CO2-uitstoot en minder afval.
“Daarnaast zien we een uitgebreider aanbod aan UV-ledlampen op de markt, waardoor drukkers en drukkerijen een bredere keuze aan lampen hebben”, aldus Niewiadomska. “Drukkers van smalbaandrukwerk wereldwijd zien dat UV-led een bewezen en haalbare technologie is en begrijpen de volledige voordelen die UV-led biedt: lagere drukkosten, minder afval, geen ozonvorming, geen gebruik van kwiklampen en een hogere productiviteit. Belangrijk is dat de meeste drukkerijen die investeren in nieuwe UV-flexodrukpersen kunnen kiezen voor UV-led of voor een lampensysteem dat snel en voordelig kan worden geüpgraded naar UV-led wanneer dat nodig is.”
Dual-cure inkten
Er is steeds meer belangstelling voor dual-cure of hybride UV-technologie, inkten die zowel met conventionele als met UV-ledverlichting kunnen worden uitgehard.
"Het is algemeen bekend," aldus Graunke, "dat de meeste inkten die uitharden met LED ook uitharden met UV- en additieve UV(H-UV)-systemen."
Köhn van Siegwerk gaf aan dat inkten die met ledlampen uitgehard kunnen worden, over het algemeen ook met standaard kwikbooglampen uitgehard kunnen worden. De kosten van led-inkten liggen echter aanzienlijk hoger dan die van uv-inkten.
"Daarom zijn er nog steeds speciale UV-inkten op de markt", voegde Köhn eraan toe. "Als je een echt dual-cure systeem wilt aanbieden, moet je dus een formulering kiezen die een goede balans biedt tussen kosten en prestaties."
"Ons bedrijf is al zo'n zes tot zeven jaar geleden begonnen met de levering van dual-cure inkt onder de merknaam 'UV CORE'," aldus Hinataya. "De keuze van de foto-initiator is belangrijk voor dual-cure inkt. We konden de meest geschikte grondstoffen selecteren en een inkt ontwikkelen die aansluit op de markt."
Erik Jacob van het productmanagementteam van Zeller+Gmelin merkte op dat er een groeiende interesse is in dual-cure inkten. Deze interesse komt voort uit de flexibiliteit en veelzijdigheid die deze inkten printers bieden.
"Met dual-cure inkten kunnen printers profiteren van de voordelen van LED-uitharding, zoals energiezuinigheid en minder blootstelling aan hitte, terwijl de compatibiliteit met bestaande traditionele UV-uithardingssystemen behouden blijft", aldus Jacob. "Deze compatibiliteit is met name aantrekkelijk voor printers die geleidelijk overstappen op LED-technologie of die een mix van oude en nieuwe apparatuur gebruiken."
Jacob voegde eraan toe dat Zeller+Gmelin en andere inktbedrijven daarom inkten ontwikkelen die onder beide uithardingsmechanismen presteren zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit of duurzaamheid. Hiermee spelen ze in op de vraag van de markt naar meer aanpasbare en duurzame printoplossingen.
"Deze trend onderstreept de voortdurende inspanningen van de industrie om te innoveren en printers te voorzien van veelzijdiger en milieuvriendelijkere opties," aldus Jacob.
"Converters die overstappen op LED-uitharding hebben inkten nodig die zowel traditioneel als met LED kunnen worden uitgehard, maar dit is geen technische uitdaging, aangezien alle LED-inkten naar onze ervaring goed uitharden onder kwiklampen", aldus Hemmings. "Dankzij deze inherente eigenschap van LED-inkten kunnen klanten naadloos overstappen van traditionele UV- naar LED-inkten."
Niewiadomska gaf aan dat Flint Group een aanhoudende interesse in dual curing-technologie ziet.
“Een Dual Cure-systeem stelt drukkerijen in staat om dezelfde inkt te gebruiken op zowel hun UV-LED- als conventionele UV-uithardingspersen, wat de voorraad en complexiteit vermindert”, voegde Niewiadomska eraan toe. “Flint Group loopt voorop op het gebied van UV-LED-uithardingstechnologie, inclusief dual cure-technologie. Het bedrijf is al meer dan tien jaar een pionier op het gebied van hoogwaardige UV-LED- en dual cure-inkten, lang voordat de technologie zo toegankelijk en wijdverbreid was als nu.”
Ontinkten en recyclen
Door de toenemende aandacht voor duurzaamheid hebben inktfabrikanten zich moeten buigen over de zorgen rondom UV- en EB-inkten, met name op het gebied van ontinkting en recycling.
"Er zijn er wel een paar, maar die zijn over het algemeen minimaal," aldus Graunke. "We weten dat UV/EB-producten kunnen voldoen aan specifieke behoeften op het gebied van materiaalrecycling."
“INX heeft bijvoorbeeld een score van 99/100 behaald bij INGEDE voor het ontinkten van papier”, merkte Graunke op. “Radtech Europe heeft een FOGRA-studie laten uitvoeren waaruit bleek dat UV-offsetinkten ontinkt kunnen worden op papier. Het substraat speelt een belangrijke rol in de recyclebaarheid van het papier, dus men moet voorzichtig zijn met algemene beweringen over recycling in certificeringen.”
"INX heeft oplossingen voor het recyclen van kunststoffen waarbij de inkt opzettelijk op het substraat blijft zitten", voegde Graunke eraan toe. "Op deze manier kan het bedrukte artikel tijdens het recyclingproces van het plastic zelf worden gescheiden zonder de bijtende wasoplossing te vervuilen. We hebben ook ontinktbare oplossingen waarmee het bedrukte plastic onderdeel kan worden van de recyclingstroom door de inkt te verwijderen. Dit is gebruikelijk bij krimpfolies voor het terugwinnen van PET-plastic."
Köhn merkte op dat er bij toepassingen met plastic met name bij recyclingbedrijven zorgen bestaan over mogelijke verontreiniging van het waswater en het gerecyclede materiaal.
"De industrie heeft al diverse projecten opgestart om aan te tonen dat het ontinkten van UV-inkten goed te controleren is en dat het uiteindelijke recyclemateriaal en het waswater niet verontreinigd raken met inktcomponenten," merkte Köhn op.
"Wat het spoelwater betreft, biedt het gebruik van UV-inkten zelfs enkele voordelen ten opzichte van andere inkttechnologieën", voegde Köhn eraan toe. "De uitgeharde film laat bijvoorbeeld los in grotere deeltjes, die gemakkelijker uit het spoelwater kunnen worden gefilterd."
Köhn wees erop dat het ontinkten en recyclen van papier al een gevestigd proces is.
"Er bestaan al UV-offsetdruksystemen die door INGEDE zijn gecertificeerd als gemakkelijk van papier te ontinkten, zodat drukkers kunnen blijven profiteren van de voordelen van UV-inkttechnologie zonder de recyclebaarheid in gevaar te brengen," aldus Köhn.
Hinataya meldde dat er vooruitgang wordt geboekt op het gebied van het ontinkten en de recyclebaarheid van drukwerk.
"Wat papier betreft, neemt de distributie van inkt die voldoet aan de INGEDE-ontinktingsnormen toe, en is ontinkting technisch mogelijk geworden, maar de uitdaging is om infrastructuur op te bouwen om de recycling van grondstoffen te verbeteren," voegde Hinataya eraan toe.
"Sommige energiehardende inkten zijn goed te ontinkten, waardoor ze beter recyclebaar zijn", aldus Hemmings. "Het eindgebruik en het type substraat zijn ook belangrijke factoren voor de recyclingprestaties. De SolarWave CRCL UV-LED-hardende inkten van Sun Chemical voldoen aan de eisen van de Association of Plastic Recyclers (APR) voor wasbaarheid en hechting en vereisen geen primers."
Niewiadomska merkte op dat Flint Group zijn Evolution-reeks primers en vernissen heeft gelanceerd om in te spelen op de behoefte aan een circulaire economie in de verpakkingsindustrie.
"Evolution Deinking Primer maakt het mogelijk om de inkt van de krimpfolie tijdens het wassen te verwijderen, waardoor de etiketten samen met de fles gerecycled kunnen worden. Dit verhoogt de opbrengst van de gerecyclede materialen en verlaagt de tijd en kosten die gepaard gaan met het verwijderen van de etiketten," aldus Niewiadomska.
"Evolution Varnish wordt op etiketten aangebracht nadat de kleuren zijn gedrukt. Het beschermt de inkt door uitlopen en slijtage te voorkomen, zowel in het schap als later tijdens het recyclingproces", voegde ze eraan toe. "De vernis zorgt voor een schone scheiding van het etiket van de verpakking, waardoor het verpakkingsmateriaal kan worden gerecycled tot hoogwaardige materialen. De vernis heeft geen invloed op de inktkleur, de beeldkwaliteit of de leesbaarheid van de code."
"Het Evolution-assortiment pakt de uitdagingen op het gebied van recycling direct aan en draagt zo bij aan een sterke toekomst voor de verpakkingssector", concludeerde Niewiadomska. "Evolution Varnish en Deinking Primer zorgen ervoor dat elk product waarop ze worden gebruikt, veel beter in de recyclingketen terechtkomt."
Harkins merkte op dat er zelfs bij indirect contact zorgen bestaan over het gebruik van UV-inkten voor voedsel- en drankverpakkingen, en over de impact ervan op recyclingprocessen. Het voornaamste probleem betreft de mogelijke migratie van foto-initiatoren en andere stoffen uit de inkten naar voedsel of dranken, wat gezondheidsrisico's met zich mee kan brengen.
"Ontinkten is een topprioriteit voor drukkerijen die zich richten op het milieu", voegde Harkins eraan toe. "Zeller+Gmelin heeft een baanbrekende technologie ontwikkeld waarmee de energiegeharde inkt tijdens het recyclingproces loslaat, waardoor schoner plastic kan worden gerecycled tot consumentenproducten. Deze technologie heet EarthPrint."
Harkins gaf aan dat de uitdaging bij recycling ligt in de compatibiliteit van de inkten met de recyclingprocessen, aangezien sommige UV-inkten de recyclebaarheid van papier en plastic substraten kunnen belemmeren door de kwaliteit van het gerecyclede materiaal aan te tasten.
"Om deze problemen aan te pakken, heeft Zeller+Gmelin zich gericht op de ontwikkeling van inkten met lagere migratie-eigenschappen, waardoor de compatibiliteit met recyclingprocessen wordt verbeterd en aan de regelgeving wordt voldaan om de veiligheid van de consument en de duurzaamheid van het milieu te waarborgen," aldus Harkins.
Geplaatst op: 27 juni 2024
