ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЦИФРОВОЙ ПЕЧАТИ И ПОСТПЕЧАТНОЙ ОБРАБОТКИ
01.10.2015

Широкий формат становится «зелёным»

Цифровые широкоформатные принтеры становятся широко популярными из-за своей многофункциональности. Применяемые в них УФ-чернила более экологичные по сравнению с их предшественниками - сольвентными чернилами, однако строгие стандарты по охране окружающей среды требуют альтернативы и для них. Такой альтернативой является печатная система с базирующимися на воде чернилами, которую компания Durst первой представила на рынок.

Прогресс в области цифровой широкоформатной печати невозможно остановить. Эта технология сделала огромные шаги в последние несколько лет и теперь способна печатать практически на любом материале в высочайшем качестве и с большой стойкостью. Широкий формат используется в первую очередь для интерьерной и наружной рекламы, такой как: рекламные щиты, баннеры, т.н. “городская реклама”, напольные покрытия, но также и во множестве других приложений. "Технологические различия между сегментами фото-, трафаретной и офсетной печати больше не существуют", - утверждает Барбара Шульц, управляющий директор Durst Phototechnik Digital Technology GmbH, расположенной в Лиенце, Австрия.

Преимущества цифровой печати очевидны: ее выдающаяся гибкость и короткий срок исполнения позволяют розничным торговцам и фирмам быстро реагировать на тенденции рынка или деятельность конкурентов. Применение УФ-чернил означает меньшее использование электроэнергии, поскольку для испарения растворителей не требуется тепловая энергия. Вместо этого простая ультрафиолетовая лампа перемещается вдоль подложки вместе с печатной кареткой. Кроме того, аналоговые печатные процессы обычно включают в себя большие мощные машины, которые требуют интенсивной и тщательной очистки: "В традиционных методах для шаблонов, печатных цилиндров и форм нужны большие объемы воды и агрессивные химикаты", - заявляет Барбара Шульц.

Основным вызовом во время представления широкоформатных принтеров было получение превосходного качества, как в фотопечати. Durst ответил на этот вызов своим лазерным фотопринтером Вгкые Lambda, способным воспроизвести 16 миллионов цветов и де-факто остающимся стандартом после двух десятилетий пребывания на рынке. Этот принтер воспроизводил цветовые переходы, которые в струйной технологии стали возможны лишь спустя 15 лет. "У первых продуктов, выполненных по струйной технологии различить пиксели можно было без увеличительного стекла. Оглядываясь назад, можно сказать, что они были буквально цветовыми пятнами", - вспоминает доктор Себастиан Ленц, возглавляющий химический департамент Durst по усовершенствованию струйных чернил. Одну из главных причин успеха струйной технологии на рынке можно найти в выгодах, которые она предоставляет. Они включают в себя уменьшенное потребление энергии и воды. Дополнительными значительными экономическими преимуществами были меньшая, по сравнению с фотобумагой, цена за квадратный метр печати, а также прямое нанесение чернил на запечатываемый материал. Как следствие, сложный процесс ламинации фотографий стал устаревшим.

Durst выбрал два подхода к разработке инновационных решений в струйной технологии: первым было производство высокопроизводительных планшетных принтеров, вторым - разработка специальных УФ-чернил, которые до этого были доступны лишь в аналоговом сегменте. "В то время в струйном сегменте преобладали сольвентные чернила. Хотя они были водостойкими и светостойкими, и могли быть нанесены на множество различных материалов, они были небезопасны для здоровья", - критикует Ленц. Некоторые производители до сих пор используют эти чернила.

С самого начала Durst сфокусировался на использовании не содержащих растворителей УФ-чернил в своих принтерах. "В соответствии с нашей корпоративной философией мы не хотели подвергать опасности окружающую среду чернилами, токсичными для организмов, живущих в воде, или вредными в любом другом отношении, потому что вещества, которые они содержат, не разлагаются", - объясняет управляющий директор Барбара Шульц. Это потребовал от Durst разработать чернила, свободные от специальных мономеров, фотоинициаторов и добавок. Эти чернила сегодня являются основной тенденцией и незаменимы в широкоформатном сегменте.

Согласно Ленцу, даже УФ-чернила имеют свои ограничения: "Рынок сегодня предлагает UV Low Migration Inks (УФ-отверждаемые чернила с низкой способностью проникать в другие поверхности), которые могли бы использоваться в комбинации с принтером Durst Tau 330 в сегменте печати этикеток для первичной упаковки. Эти чернила в настоящий момент находятся в начальной стадии". Традиционные УФ-чернила содержат вещества с короткими молекулярными цепями, которые могут мигрировать с этикетки на еду, когда отсутствует безопасный барьер между упаковкой и содержимым, такой как, например, стекло. Следующая проблема - это невидимая чернильная пыль, т.е. это остаточные УФ-чернила в принтере, которые могут попадать на материал при печати упаковки для продуктов питания. "Миграция чернил становится все более важной темой. Никто не хочет рисковать, тем более брендовые компании с высочайшими стандартами и требованиями по отношению к цепи поставок", - объясняет Шульц.

Два примера из недавнего прошлого иллюстрируют реальность миграции чернил. В 2006 остатки изопропил-тиоксантона, используемого в печати, были обнаружены во фруктовых соках. Было установлено, что химикат попал в жидкость с упаковки. В конце 2012 в заголовках сообщалось о шоколаде из детских календарей событий. Он содержал следы красителей на основе минерального масла, происходящих из переработанного картона. В Германии Федеральное министерство Продуктов и Сельского Хозяйства отреагировало на это и сейчас планирует ограничить миграцию минеральных масел с упаковок, вводя законодательные акты. Риск загрязнения очевиден на каждой стадии, начиная с изготовления и до переработки. "Наше намерение - принять на себя ответственность, которую мы несем за всех конечных пользователей и окружающую среду, а также ликвидировать все источники загрязнения", - обещает управляющий директор.

Вся без исключения печатная индустрия должна приложить согласованные усилия, чтобы сохранить процесс переработки практически осуществимым. Главной проблемой обработки сырья является удаление чернил. Частички красящего пигмента должны быть подходящего размера, чтобы от них можно было полностью избавить древесную массу. Краски, которые формируют слой на носителе и не проникают глубоко в поверхность - предпочтительны для перерабатывающей промышленности. "В то время как довольно легко удалить УФ-чернила с поверхности носителя, водные краски менее подходят для этого, поскольку глубоко пропитывают волокна", - объясняет Ленц. Однако существуют нерешенные проблемы и с УФ-чернилами. Некоторые красители остаются в макулатуре, т.к. не все частички всплывают на поверхность древесной масс. Поэтому их невозможно удалить, и они закупоривают фильтры.

Главной задачей в разработке новых 'зеленых' чернил было найти решение, которое не являлось бы угрозой здоровью, было бы совместимо со всеми поверхностями и которое бы легко перерабатывалось. "Мы инициировали процесс три года назад, и представим рыночный продукт этой весной", - объявляет Шульц. Этот продукт - совершенно новый тип печатной краски, который не вызывает раздражения и является биосовместимой альтернативой УФ-акрилатным продуктам. Организация Austrian Christian-Doppler Research Association назвала проект высоко-инновационным и установила сотрудничество с Durst.

Естественно, состав чернил будет оставаться в секрете. Но Ленц, руководитель исследования, говорит: "Мы используем технологию, сходную с применяемой во флексопечати. Ей требуются пластиковые частички в виде шара, размером около 100 нанометров. Они распределены в растворе, содержащем воду и биоразлагаемые субстанции, такие как глицерин и пропиленгликоль, которые часто применяются в косметической индустрии и, следовательно, безопасны для человеческого здоровья".

После нанесения чернил, инфракрасное излучение, либо тепловентиляторы воздействуют на наночастицы, заставляя их плавиться и сливаться, образуя таким образом чернильную пленку, которая отлично прилипает к любому запечатываемому материалу.

Новые чернила находятся на одном уровне с УФ-чернилами в отношении высокого разрешения изображения, светостойкости, долговечности и цветового охвата. Плюс, они обладают примерно такой же ценой! Основные отличия заключаются в структуре чернильной пленки - она более ровная и имеет другую степень блеска. В зависимости от области применения, это может быть как желаемым эффектом, так и нет, поэтому УФ- и водные чернила очень хорошо дополняют друг друга. "Я не думаю, что эти различия повлияют на распространение новой технологии", - сообщает Шульц.

Одной из сложностей, с которыми пришлось столкнуться - необходимость модифицировать печатающие головы, чтобы наночастицы могли проходить через очень узкие сопла, не забивая их. Другой задачей было использовать как можно меньше тепловой энергии в процессе сушки. "Мы первая компания в мире, которая подошла к этой идее. Нашему научно-исследовательскому центру удалось найти равновесие в волшебном треугольнике - подложка, чернила и печатающая голова, - и достигнуть оптимального результата", - объясняет Ленц.

Новая эра основанных на воде полимерных чернил и последующий технологический скачок неизбежно влечет за собой появление новой категории печатных машин. Переоборудование традиционных струйных принтеров - не выход, потому что должны быть использованы разные материалы. Управляющий директор Барбара Щульц: "Мы, Durst, называем эту новую категорию машин Rho WT".

Принтер Rho WT 250 HS обеспечивает Durst еще одно уникальное конкурентное преимущество, и тем самым Durst снова подтверждает свою лидирующую позицию на рынке инновационных печатных систем. И хотя в настоящее время еще нет похожих продуктов, ожидается, что весь рынок повернет свою голову в этом направлении. Регламент Европейского Союза REACH (Registration, Evaluation and Authorisation of CHemicals) будет исключать все больше и больше веществ из белого списка. Международные усилия (например, созданная ООН GHS - Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ) также будет иметь сильный регулирующий эффект на применение потенциально вредных химикатов. Если также учесть влияние региональных экологических знаков, таких как Nordic Swan, вдобавок к действиям брендовых производителей, на свой технологический процесс, - тенденция становится очевидной. "Мы не верим, что основанные на воде полимерные чернила сразу же вытеснят УФ-системы", - успокаивает Шульц. И хотя наступает новая эра, грядущие разработки непременно обеспечат длинный жизненный цикл для УФ-отверждаемых акрилатных чернил.

Перевод статьи "Large Format wird grün" из журнала Durst Surfaces 01/2015.
http://www.durst.it/en/index.php/site/surfaces

Связанный продукт

Rho WT 250 HS

Промышленный принтер - представитель нового поколения принтеров объединенных технологией печати на водной основе

Барбара Шульц - управляющий директор Durst Phototechnik Digital Technology GmbH
Доктор Себастиан Ленц - возглавляет химический департамент Durst по усовершенствованию струйных чернил