Nu de belangstelling voor nieuwe UV LED- en Dual-Cure UV-inkten groeit, zijn toonaangevende fabrikanten van door energie uithardbare inkt optimistisch over de toekomst van de technologie.
De door energie uithardbare markt – ultraviolet (UV), UV LED en elektronenstraal (EB) uitharding– is al lange tijd een sterke markt, omdat prestatie- en milieuvoordelen de omzetgroei in tal van toepassingen hebben gestimuleerd.
Hoewel energieuithardingstechnologie in een breed scala van markten wordt gebruikt, vormen inkten en grafische kunsten een van de grootste segmenten.
“Van verpakkingen tot bewegwijzering, etiketten en commercieel drukwerk, UV-uithardende inkten bieden ongeëvenaarde voordelen op het gebied van efficiëntie, kwaliteit en ecologische duurzaamheid,”zegt Jayashri Bhadane, Transparency Market Research Inc. Bhadane schat dat de markt eind 2031 een omzet van 4,9 miljard dollar zal bereiken, tegen een CAGR van 9,2% per jaar.
Toonaangevende fabrikanten van door energie uithardbare inkt zijn even optimistisch. Derrick Hemmings, productmanager, scherm, energie-uithardende flexo, LED Noord-Amerika,Zon Chemisch, zei dat terwijl de door energie uithardbare sector blijft groeien, bepaalde bestaande technologieën minder worden gebruikt, zoals traditionele UV- en conventionele velleninkten in offsettoepassingen.
Hideyuki Hinataya, algemeen directeur van de Overseas Ink Sales Division voorT&K Toka, dat zich voornamelijk in het segment van door energie uithardbare inkten bevindt, merkte op dat de verkoop van door energie uithardende inkten toeneemt in vergelijking met conventionele op olie gebaseerde inkten.
Zeller+Gmelin is ook een specialist op het gebied van energie-uithardingen; Tim Smit vanZeller+GmelinsHet Product Management Team merkte op dat de grafische industrie vanwege de milieu-, efficiëntie- en prestatievoordelen steeds vaker gebruik maakt van energie-uithardende inkten, zoals UV- en LED-technologieën.
“Deze inkten stoten minder vluchtige organische stoffen (VOC’s) uit dan inkten op basis van oplosmiddelen, wat aansluit bij strengere milieuregels en duurzaamheidsdoelstellingen”, aldus Smith. “Ze bieden onmiddellijke uitharding en een lager energieverbruik, waardoor de productiviteit wordt verhoogd.
“Bovendien maken hun superieure hechting, duurzaamheid en chemische bestendigheid ze geschikt voor diverse toepassingen, waaronder CPG-verpakkingen en labels”, aldus Smith. “Ondanks de hogere initiële kosten rechtvaardigen de operationele efficiëntie en kwaliteitsverbeteringen die deze met zich meebrengen op de lange termijn de investering. Zeller+Gmelin heeft deze trend naar energie-uithardende inkten omarmd, die de inzet van de industrie op het gebied van innovatie, duurzaamheid en het voldoen aan de veranderende eisen van klanten en regelgevende instanties weerspiegelen.”
Anna Niewadomska, mondiaal marketingmanager voor narrow web,Flint-groep, zei dat de belangstelling voor en de groei van het verkoopvolume van door energie uithardbare inkten de afgelopen twintig jaar grote vooruitgang hebben geboekt, waardoor dit het dominante printproces is geworden in de smalbaansector.
“Drijvers voor deze groei zijn onder meer verbeterde printkwaliteit en -eigenschappen, verhoogde productiviteit en minder energie en afval, vooral met de opkomst van UV-LED”, aldus Niewiadomska. “Bovendien kunnen door energie uithardende inkten de kwaliteit van boekdruk en offset evenaren – en vaak overtreffen – en betere printeigenschappen leveren op een breder scala aan substraten dan flexo op waterbasis.”
Niewadomska voegde eraan toe dat naarmate de energiekosten stijgen en de eisen aan duurzaamheid centraal blijven staan, de acceptatie van door energie uithardbare UV-LED en duaal uithardende inkten groeit.
“Interessant is dat we niet alleen een toenemende belangstelling zien van smalbaandrukkers, maar ook van breedband- en midwebflexodrukkers die geld willen besparen op energie en hun CO2-voetafdruk willen verkleinen”, vervolgt Niewiadomska.
“We blijven marktinteresse zien in energie-uithardende inkten en coatings voor een breed scala aan toepassingen en substraten”, zegt Bret Lessard, productlijnmanager bijINX Internationale Inkt Co., gerapporteerd. “De hogere productiesnelheden en de verminderde impact op het milieu die deze inkten bieden, sluiten sterk aan bij de focus van onze klanten.”
Fabian Köhn, mondiaal hoofd van narrow web productmanagement bijSiegwerk, zei dat terwijl de verkoop van energieuithardende inkten in de VS en Europa momenteel stagneert, Siegwerk een zeer dynamische markt ziet met een groeiend UV-segment in Azië.
“Nieuwe flexopersen zijn nu voornamelijk uitgerust met LED-lampen, en bij offsetdruk investeren veel klanten al in UV- of LED-uitharding vanwege de hogere efficiëntie vergeleken met conventionele offsetdrukmachines”, aldus Köhn.
De opkomst van UV-LED
Er zijn drie belangrijke technologieën onder de paraplu van energie-uitharding. UV en UV-LED zijn de grootste, terwijl EB veel kleiner is. De interessante concurrentie is tussen UV en UV-LED, dat nieuwer is en veel sneller groeit.
“Er is een groeiend engagement van drukkers om UV-LED te integreren in nieuwe en vernieuwde apparatuur”, zegt Jonathan Graunke, VP UV/EB Technology en assistent R&D-directeur bij INX International Ink Co. “Het gebruik van end-of-press UV is nog steeds gangbaar om de kosten/prestaties in evenwicht te brengen, vooral bij coatings.”
Köhn wees erop dat UV-LED, net als in voorgaande jaren, sneller groeit dan traditionele UV, vooral in Europa, waar hoge energiekosten als katalysator voor de LED-technologie fungeren.
“Hier investeren drukkers vooral in LED-technologie om oude UV-lampen of zelfs hele drukpersen te vervangen”, aldus Köhn. “We zien echter ook een aanhoudend sterk momentum in de richting van 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 zei dat UV-LED-printen meer groei heeft gekend. “Er wordt gespeculeerd dat de redenen hiervoor de stijgende elektriciteitskosten zijn en de overstap van kwiklampen naar LED-lampen”, aldus Hinataya.
Jonathan Harkins van het Product Management Team van Zeller+Gmelin meldde dat UV-LED-technologie de groei van traditionele UV-uitharding in de grafische industrie overtreft.
"Deze groei wordt aangedreven door de voordelen van UV-LED's, waaronder een lager energieverbruik, een langere levensduur van LED's, een lagere warmteafgifte en de mogelijkheid om een uitgebreider assortiment substraten uit te harden zonder warmtegevoelige materialen te beschadigen", aldus Harkins.
“Deze voordelen sluiten aan bij de toenemende focus van de sector op duurzaamheid en efficiëntie”, aldus Harkins. “Als gevolg daarvan investeren drukkers steeds vaker in apparatuur waarin LED-uithardingstechnologie is verwerkt. Deze verschuiving is duidelijk zichtbaar in de snelle acceptatie door de markt van UV-LED-systemen in veel van de verschillende drukmarkten van Zeller+Gmelin, waaronder flexografische, droge offset- en lithodruktechnologieën. De trend weerspiegelt een bredere beweging in de sector naar milieuvriendelijkere en kosteneffectievere printoplossingen, waarbij UV-LED-technologie voorop loopt.”
Hemmings zei dat UV-LED aanzienlijk blijft groeien naarmate de markt verandert om aan grotere duurzaamheidsbehoeften te voldoen.
“Het lagere energieverbruik, de lagere onderhoudskosten, het vermogen om substraten lichter te maken en het vermogen om hittegevoelige materialen te gebruiken zijn allemaal belangrijke factoren voor het gebruik van UV-LED-inkt”, aldus Hemmings. “Zowel converters als merkeigenaren vragen om meer UV-LED-oplossingen, en de meeste persfabrikanten produceren nu persen die eenvoudig kunnen worden omgezet naar UV-LED om aan de vraag te voldoen.”
Niewadomska zei dat de UV-LED-uitharding de afgelopen drie jaar aanzienlijk is toegenomen als gevolg van verschillende factoren, waaronder hogere energiekosten, de vraag naar een kleinere ecologische voetafdruk en minder afval.
“Bovendien zien we een uitgebreider assortiment UV-LED-lampen op de markt, waardoor printers en converters een breder scala aan lampopties krijgen”, aldus Niewiadomska. “Narrow web-converters over de hele wereld zien dat UV-LED een bewezen en levensvatbare technologie is en begrijpen alle voordelen die UV-LED met zich meebrengt: lagere printkosten, minder afval, geen vorming van ozon, geen gebruik van Hg-lampen en een hogere productiviteit. Belangrijk is dat de meeste smalbaanconverters die in nieuwe UV-flexopersen investeren, kunnen kiezen voor UV-LED of voor een lampsysteem dat indien nodig snel en economisch kan worden geüpgraded naar UV-LED.”
Dual-Cure-inkten
Er is steeds meer belangstelling voor dual-cure of hybride UV-technologie, inkten die kunnen worden uitgehard met conventionele of UV-LED-verlichting.
“Het is algemeen bekend,” zei Graunke, “dat de meeste inkten die uitharden met LED ook uitharden met UV- en additieve UV(H-UV)-systemen.”
Siegwerk's Köhn zei dat inkten die kunnen worden uitgehard met LED-lampen over het algemeen ook kunnen worden uitgehard met standaard Hg-booglampen. De kosten van LED-inkten zijn echter aanzienlijk hoger dan de kosten van UV-inkten.
“Om deze reden zijn er nog steeds speciale UV-inkten op de markt”, aldus Köhn. “Als je dus een echt dual-cure-systeem wilt aanbieden, moet je een formulering kiezen die de kosten en prestaties in evenwicht houdt.
“Ons bedrijf begon zes tot zeven jaar geleden al dual-cure-inkt te leveren onder de merknaam 'UV CORE'”, aldus Hinataya. “De keuze van de foto-initiator is belangrijk voor dual-cured inkt. We konden de meest geschikte grondstoffen selecteren en een inkt ontwikkelen die bij de markt paste.”
Erik Jacob van het Product Management Team van Zeller+Gmelin merkte op dat er een groeiende belangstelling is voor dual-cure-inkten. Deze interesse komt voort uit de flexibiliteit en veelzijdigheid die deze inkten aan printers bieden.
“Dual-cure-inkten stellen printers in staat de voordelen van LED-uitharding te benutten, zoals energie-efficiëntie en verminderde blootstelling aan hitte, terwijl de compatibiliteit met bestaande traditionele UV-uithardingssystemen behouden blijft”, aldus Jacob. “Deze compatibiliteit is vooral aantrekkelijk voor printers die geleidelijk overstappen op LED-technologie of voor printers die een mix van oude en nieuwe apparatuur gebruiken.”
Jacob voegde eraan toe dat Zeller+Gmelin en andere inktbedrijven als gevolg hiervan inkten ontwikkelen die onder beide uithardingsmechanismen kunnen presteren zonder de kwaliteit of duurzaamheid in gevaar te brengen, en zo tegemoet te komen aan de vraag van de markt naar meer aanpasbare en duurzame printoplossingen.
“Deze trend benadrukt de voortdurende inspanningen van de industrie om te innoveren en printers te voorzien van veelzijdigere, milieuvriendelijkere opties”, aldus Jacob.
“Converters die overstappen op LED-uitharding hebben inkten nodig die zowel traditioneel als door LED kunnen worden uitgehard, maar dit is geen technische uitdaging, omdat, naar onze ervaring, alle LED-inkten goed uitharden onder kwiklampen”, aldus Hemmings. “Deze inherente eigenschap van LED-inkten stelt klanten in staat naadloos over te stappen van traditionele UV- naar LED-inkten.”
Niewadomska zei dat Flint Group aanhoudende interesse ziet in dual curing-technologie.
“Dankzij een Dual Cure-systeem kunnen converters dezelfde inkt gebruiken op hun UV-LED- en conventionele UV-uithardingspers, waardoor de voorraad en de complexiteit worden verminderd”, voegt Niewiadomska toe. “Flint Group loopt voorop op het gebied van UV-LED-uithardingstechnologie, inclusief dual-cure-technologie. Het bedrijf is al meer dan tien jaar pionier op het gebied van hoogwaardige UV-LED- en Dual Cure-inkten, lang voordat de technologie deze zo toegankelijk en breed inzetbaar maakte als nu.”
Ontinkten en recyclen
Door de groeiende belangstelling voor duurzaamheid hebben inktfabrikanten de zorgen over UV- en EB-inkten op het gebied van ontinkten en recycling moeten aanpakken
“Er zijn er wel een paar, maar die zijn meestal minimaal”, zegt Graunke. “We weten dat UV/EB-producten kunnen voldoen aan specifieke materiaalrecyclingbehoeften.
“INX heeft bij INGEDE bijvoorbeeld een score van 99/100 behaald voor het ontinkten van papier”, aldus Graunke. “Radtech Europe heeft een FOGRA-onderzoek laten uitvoeren waaruit bleek dat UV-offsetinkten ontinktbaar zijn op papier. Het substraat speelt een belangrijke rol in de recyclingeigenschappen van het papier, dus er moet voorzichtigheid worden betracht bij het maken van algemene recyclingclaims voor certificeringen.
“INX heeft oplossingen voor de recycling van kunststoffen waarbij de inkten zo zijn ontworpen dat ze doelbewust op het substraat blijven”, voegt Graunke toe. “Op deze manier kan het bedrukte artikel tijdens het recyclingproces worden gescheiden van het plastic in de behuizing, zonder dat de bijtende wasoplossing wordt verontreinigd. We hebben ook ontinkbare oplossingen waardoor het printplastic onderdeel kan worden van de recyclingstroom door de inkt te verwijderen. Dit is gebruikelijk bij krimpfolies om PET-kunststoffen terug te winnen.”
Köhn merkte op dat er voor plastictoepassingen zorgen bestaan, vooral bij recyclers, over mogelijke vervuiling van het waswater en het recyclaat.
“De industrie heeft al verschillende projecten gelanceerd om te bewijzen dat het ontinkten van UV-inkten goed kan worden gecontroleerd en dat het uiteindelijke recyclaat en het waswater niet worden verontreinigd door inktcomponenten”, aldus Köhn.
“Wat betreft het waswater heeft het gebruik van UV-inkten zelfs enkele voordelen ten opzichte van andere inkttechnologieën”, aldus Köhn. “De uitgeharde film laat bijvoorbeeld los in grotere deeltjes, die makkelijker uit het waswater gefilterd kunnen worden.
Köhn wees erop dat als het om papiertoepassingen gaat, ontinkten en recyclen al een ingeburgerd proces zijn.
“Er zijn al UV-offsetsystemen die door INGEDE zijn gecertificeerd als gemakkelijk te ontinkten van papier, zodat drukkers kunnen blijven profiteren van de voordelen van UV-inkttechnologie zonder de recycleerbaarheid in gevaar te brengen”, aldus Köhn.
Hinataya meldde dat de ontwikkeling vordert op het gebied van ontinkten en recycleerbaarheid van drukwerk.
“Voor papier neemt de distributie van inkt die voldoet aan de INGEDE-ontinktingsnormen toe, en ontinkten is technisch mogelijk geworden, maar de uitdaging is om infrastructuur op te bouwen om de recycling van hulpbronnen te verbeteren”, aldus Hinataya.
“Sommige door energie uithardbare inkten ontinkten goed, waardoor de recycleerbaarheid wordt verbeterd”, aldus Hemmings. “Ook het eindgebruik en het substraattype zijn belangrijke factoren bij het bepalen van de recyclingprestaties. De SolarWave CRCL UV-LED-uithardbare inkten van Sun Chemical voldoen aan de vereisten van de Association of Plastic Recyclers (APR) op het gebied van wasbaarheid en retentie en vereisen geen gebruik van primers.”
Niewadomska merkte op dat Flint Group zijn Evolution-reeks primers en vernissen heeft gelanceerd om tegemoet te komen aan de behoefte aan een circulaire economie in verpakkingen.
“Evolution Deinking Primer maakt het ontinkten van hoesmaterialen tijdens het wassen mogelijk, waardoor krimphoezenlabels samen met de fles kunnen worden gerecycled, waardoor de opbrengst van de gerecyclede materialen wordt verhoogd en de tijd en kosten die gepaard gaan met het verwijderen van labels worden verminderd”, aldus Niewiadomska .
“Evolution Varnish wordt op labels aangebracht nadat de kleuren zijn afgedrukt, waardoor de inkt wordt beschermd door uitlopen en schuren te voorkomen terwijl deze op de plank ligt, en vervolgens stroomafwaarts tijdens het recyclingproces”, voegde ze eraan toe. “De vernis zorgt voor een schone scheiding tussen een label en de verpakking, waardoor het verpakkingssubstraat kan worden gerecycled tot hoogwaardige, 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 speelt op zijn beurt een rol bij het veiligstellen van een robuuste toekomst voor de verpakkingssector”, besluit Niewadomska. “Evolution Varnish en Deinking Primer zorgen ervoor dat elk product waarop ze worden gebruikt, veel waarschijnlijker volledig door de recyclingketen gaat.”
Harkins merkte op dat er zelfs bij indirect contact zorgen bestaan over het gebruik van UV-inkten in voedsel- en drankverpakkingen en over de impact ervan op recyclingprocessen. Het voornaamste probleem draait om de potentiële migratie van foto-initiatoren en andere stoffen uit de inkten naar voedsel of dranken, wat gezondheidsrisico's zou kunnen opleveren.
“Ontinkten heeft een hoge prioriteit gehad voor printers die zich op het milieu richten”, aldus Harkins. “Zeller+Gmelin heeft een baanbrekende technologie ontwikkeld waarmee de door energie uitgeharde inkt in het recyclingproces kan opstijgen, waardoor schoner plastic weer in consumentenproducten kan worden gerecycled. Deze technologie heet EarthPrint.”
Harkins zei dat met betrekking tot recycling de uitdaging ligt in de compatibiliteit van de inkten met recyclingprocessen, aangezien sommige UV-inkten de recycleerbaarheid van papieren en plastic substraten kunnen belemmeren door de kwaliteit van gerecycled materiaal aan te tasten.
“Om deze zorgen weg te nemen, heeft Zeller+Gmelin zich geconcentreerd op de ontwikkeling van inkten met lagere migratie-eigenschappen, waardoor de compatibiliteit met recyclingprocessen wordt verbeterd en de regelgeving wordt nageleefd om de veiligheid van de consument en de duurzaamheid van het milieu te garanderen”, aldus Harkins.
Posttijd: 27 juni 2024
