Kādas priekšrocības UV fleksogrāfiskajai tintei ir ātri nožūstošiem drukāšanas mērķiem?

Ultrātrs žāvēšanas un cietināšana: kā UV flekso tinte palielina drukas efektivitāti

UV flekso tinte revolucionizē ātri žāvējošo druku, izmantojot momentānu fotopolimerizāciju — procesu, kurā UV gaisma aktivizē ķīmisku saistīšanos mazāk nekā 3 sekundēs. Šis solis cietināšanas ātrumā tieši risina galvenos bottlenecks etiķešu ražošanā, iepakojuma sērijveida drukā un liela apjoma drukas uzdevumos.

Izprast UV flekso tintes ātrās žāvēšanas mehānismu

Šķīdinātāja bāzes tintes darbojas, iztvaikojot, bet UV flekso tintes ir atšķirīgas, jo tajās ir kaut kas saukts par fotoiniciatoriem. Kad tie nāk saskarē ar ultravioletu gaismu aptuveni no 200 līdz 400 nanometriem, notiek interesantas lietas. Būtībā notiek ķīmiska reakcija, kur šķidrums ļoti ātri pārvēršas par cietu pārklājumu, parasti tas aizņem no pussekundes līdz trim sekundēm. Tas notiek tad, kad dažādas molekulas savienojas šķērsām saistīšanās procesā. Un šeit ir labā daļa — pēc drukāšanas neviens šķīdinātājs nepaliek apkārt, nevienam nav jāgaida, kamēr tinte pilnībā izžūst, un ir daudz mazāka iespēja, ka uzkrāto nodrukāto materiālu virsū radīsies tintes traipi.

UV pret šķīdinātāja tintēm: veiktspējas salīdzinājums žāvēšanas ātrumā un ražošanas ietekmē

Avots : Iepakojuma Eiropas pētījums par UV žāvēšanas efektivitāti
FTA dati rāda, ka UV flexo krāsas sacietē 50 reizes ātrāk nekā šķīdinātāja bāzes alternatīvas, vienlaikus ļaujot drukas ātrumam pārsniegt 600 pēdas minūtē bez kvalitātes zuduma.

Reālie dati: UV krāsu sacietēšana notiek sekundēs ideālos apstākļos

Drukas iekārtu operatori sasniedz pilnu sacietēšanas laiku 0,8–1,2 sekundēs, izmantojot 300–400 W/cm² UV lampas, inertās atmosfēras sacietēšanas kameru un reoloģiski optimizētas krāsu formulējumus. Šis straujais fāžu pārejas process noņem nepieciešamību pēc garām žāvēšanas tuneļiem, ietaupot 12–18 pēdas grīdas platības katrā presē salīdzinājumā ar konvencionālajām sistēmām.

Vai visas UV flexo krāsas žūst vienādi ātri? Aplūkojam formulējumu atšķirības

Veiktspēja atšķiras pēc:

1. Fotoiniciatora koncentrācija (3–8% optimāls diapazons)
2. Oligomēra viskozitāte (zemas viskozitātes sveķi ļauj ātrāku gaismas iekļūšanu)
3. Pigmenta daļiņu izmērs (<5 μm novērš gaismas izkliedi)

Augstākās klases formulējumi sasniedz 95% sacietēšanas efektivitāti ar 200 mJ/cm² UV starojumu, savukārt lētākas iespējas prasa 350+ mJ/cm² — par 75% lielāks enerģijas patēriņš.

Samazināts darba pārtraukumu un atkritumu daudzums dēļ momentānas sacietēšanas augstsvarīgās darbībās

Kad materiāli sacietē uzreiz, tie novērš problēmas, piemēram, deformācijas uz karstumjutīgiem plēviem, neļauj tintij izsmērēties, kad ruļoņi tiek sarullēti atpakaļ, un turas, lai drukāšanas galviņas nebūtu aizsprostotas ar pāri palikušu mitru tinti. Reālos rādītājos redzams, ka salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm kopumā tiek izšķiests kaut kur par 40 līdz 70 procentiem mazāk materiāla, turklāt spiedmašīnas apstājas aptuveni par 30 procentiem retāk. Šāda veida uzlabojumi ir īpaši svarīgi pārtikas iepakojumu ražošanā, kur dažādu drukas uzdevumu maiņa notiek nepārtraukti visā ražošanas ciklā. Ietaupītais laiks tieši pārvēršas augstāku caurlaidspēju, nekompromitējot kvalitātes standartus nevienā ražošanas līnijas posmā.

UV cietināšanas zinātne: polimerizācija un galvenie komponenti

Kā fotoiniciatori aktivizē ātru polimerizāciju UV fleksogrāfiskajā tintē

UV flekso tinte tiek sacietēta gandrīz acumirkli pateicoties ķīmiskām reakcijām, kuras izraisa speciālas piedevas, kas saucas fotoiniciatori. Nonākot kontaktā ar UV starojumu, šie iniciatori, piemēram, benzofenona atvasinājumi, uzsūc enerģiju no 250 līdz 400 nanometriem, kā rezultātā sadalās brīvajos radikālos. Šie mazie reakciju palaišanas aģenti tad izraisa veselu notikumu virkni, kur monomēri un oligomēri savienojas sarežģītos tīklos aptuveni pussekundē līdz pat 1,5 sekundēm. Šī procesa lielisks aspekts ir tas, ka nav jāgaida, kamēr iztvaiko šķīdinātāji, lai pārietu uz nākamo ražošanas posmu. Daži jaunākie pētījumi liecina, ka, ja ražotāji sajauc dažāda veida fotoiniciatorus, nevis izmanto tikai vienu veidu, viņi var samazināt nepieciešamo enerģiju sacietēšanai aptuveni par 18 līdz 22 procentiem. Šāda veida efektivitāte ir ļoti svarīga spiedējos, kur laiks ir nauda.

Monomēri, oligomēri un sveķi: to loma ātri žāvējošās darbībās

Monomēru, oligomēru un sveķu mijiedarbība nosaka UV flekso tintes funkcionālās īpašības:

• Monomēri (piemēram, akrilāti) ļauj ātru šķērssaistīšanu, vienlaikus saglabājot materiālam draudzīgu viskozitāti (150–500 cP)
• Oligomēri nodrošina strukturālu integritāti, pie kam epoksīda akrilāti nodrošina pārāku līmēšanās spēju poliolēna plēvēm
• Rezina uzlabo pigmenta izkliedi un pārklājuma izturību, nekompromitējot sacietēšanas ātrumu

Augstas tīrības formulējumi rūpniecības izmēģinājumos demonstrēti kā spējīgi sasniegt pilnu polimerizāciju mazāk nekā 2 sekundēs uz grūtiem materiāliem, piemēram, BOPP un PET

Faktori, kas ietekmē sacietēšanas efektivitāti

Trīs būtiski mainīgie lielumi nosaka UV fleksogrāfijas krāsas sacietēšanas veiktspēju:

1. Lampas intensitāte : LED–UV sistēmas, kas nodrošina 8–12 W/cm², ļauj sasniegt par 40% augstāku transportiera ātrumu salīdzinājumā ar tradicionālajām dzīvsudraba lampām
2. Krāsas caurspīdīgums : Baltie pigmenti prasa par 25–35% lielāku UV devu salīdzinājumā ar caurspīdīgām krāsām
3. Pamatnes atstarojošā spēja metalizētas virsmas atstaro 60–80% UV enerģijas, tādēļ nepieciešamas optimizētas fotoiniciatoru koncentrācijas

Pēdējās analīzes apstiprina, ka iespiedkrāsas ķīmijas pielāgošana konkrētiem UV viļņu garumiem (UVA pret UVV) uzlabo cietināšanas efektivitāti par 30–50% visbiežāk izmantajos iepakojumu materiālos.

Palielināta spiedmašīnas ātrums un ražība lielapjomu drukā

Kā tūlītēja cietināšana ļauj palielināt spiedmašīnas ātrumu ar UV fleksogrāfiskajām iespiedkrāsām

UV flekso tinte izbeidz nepatīkamās žāvēšanas kavas, jo tā uzreiz sacietē, nonākot ultravioletajos staros. Tas nozīmē, ka spiedmašīnas var darboties pilnā ātrumā, neapstājoties žāvēšanai. Tradicionālām tintēm vai nu nepieciešama gaisa žāvēšana, vai arī tās jāžāvē sildītās tuneļos, kas aizņem daudz laika. Ar UV žāvēšanu viss process notiek gandrīz acumirkli, samazinot gaidīšanas laiku. Dažas darbnīcas ziņo, ka to cikla laiks saīkst aptuveni par 70%, lai gan rezultāti atkarīgi no aprīkojuma konfigurācijas. Reālā priekšrocība? Spiedmašīnas var turpināt darbu stabilos ātrumos, pārsniedzot 600 pēdas minūtē. Šāda veida ražība padara UV tehnoloģiju par acīmredzamu izvēli uzņēmumiem, kuri rada lielas etiķešu, elastīgo iepakojumu un pat gofrēto plākšņu partijas, kur dīkstāves maksā naudu.

Spiedmašīnu ražīguma salīdzinājums: UV žāvēšana pret tradicionālām tintēm

2023. gada drukas efektivitātes pētījums atklāja:

Šķīdinātāja iztvaikošanas vai siltuma cietēšanas neesamība samazina tintes nogulsnēšanās laiku, ļaujot sasniegt 2-3 reizes lielāku caurlaidību salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm.

Pielietojuma piemērs: Sasniegts 40% augstāks ražotspējas līmenis, izmantojot UV flekso tehnoloģiju

Viena iepakojuma uzņēmums veica pāreju no šķīdinātājos balstītiem krāsām uz UV flekso sistēmām visās savās sešās drukāšanas mašīnās, kas palīdzēja novērst tās uzbēdzošās sastrēgumus, ar ko tie saskārās saldēto pārtikas etiķešu ražošanas jomā. Saskaņā ar jaunāko Flekso produktivitātes ziņojumu 2024. gadam, šī izmaiņa radīja diezgan ievērojamus rezultātus. Mēneša izstrādājumu apjoms pieauga aptuveni par 40%, palielinoties no nedaudz mazāk kā 13 miljoniem līdz gandrīz 18,2 miljoniem lineārām pēdām nodrukāta materiāla. Tie arī samazināja atkritumu daudzumu gandrīz par divām trešdaļām. Patiesais spēles mainītājs bija spēja uzreiz cietēt drukātos attēlus, tāpēc viņi varēja darbināt mašīnas nepārtraukti 22 stundas pēc kārtas, neapstājoties. Lai gan jaunās UV krāsas sākotnēji maksāja vairāk, uzņēmums tomēr izdevīgi atguva ieguldījumus 14 mēnešu laikā pateicoties šiem efektivitātes ieguvumiem.

Noturīgas un ekspluatācijas priekšrocības enerģiju cietējamām UV flekso krāsām

Enerģijas efektivitāte un zemāks vides ietekmes līmenis UV krāsu sistēmām

Pārejot uz UV flekso tintēm, enerģijas patēriņš var samazināties aptuveni par 60% salīdzinājumā ar tradicionālajām šķīdinātāju bāzes žāvēšanas metodēm. Tradicionālās metodes balstās uz siltuma žāvēšanu, kas prasa daudz enerģijas ilgāku laiku, kā arī speciālas ventilācijas sistēmas. Savukārt, izmantojot UV cietināšanu, nav nepieciešams papildu sildīšana vai gaisa cirkulācija, tāpēc uzņēmumi ietaupa naudu elektrības rēķinos. Vēl viens liels pluss ir tas, ka šīs tintes cietīst nekavējoties. Šis ātrais sacietēšanas process nozīmē, ka drukātajam materiālam notiek mazāk izkropļojumu. Rezultātā ražotāji var izgatavot iepakojumus, kas nav tikai tievāki, bet arī vieglāki. Vieglāki iepakojumi nozīmē arī mazākas emisijas transportēšanas laikā. Daži pētījumi norāda, ka tas varētu samazināt saistītās oglekļa emisijas piegādē aptuveni par 18%, atkarībā no konkrētiem apstākļiem.

Samazinātas VOC emisijas un atbilstības priekšrocības B2B drukātājiem

UV flekso tintes gandrīz pilnībā eliminē piesārņojošās organiskās vielas (VOC), kas ir ļoti svarīgi drukātavām, kuras šodien saskarasies ar stingrākiem EPA un REACH noteikumiem. Saskaņā ar dažiem nozares datiem no 2023. gada, uzņēmumi, kas pārgājuši uz UV sistēmām, ik gadu ietaupījuši aptuveni 74 000 ASV dolāru atkritumu iznīcināšanas rēķinos. Turklāt tie izvairījās no dārgajām sankcijām par normatīvo aktu neievērošanu, kuras var sasniegt līdz pat 240 000 ASV dolāriem, ja kaut kas nogāja greizi. Šie ieguvumi īpaši izceļas tādās jomās kā pārtikas iepakojumu un zāļu drukāšana, kur speciālas zemas migrācijas formulas faktiski atbilst gan ASV PVD prasībām, gan stingrajam ES 10/2011 standartam materiālu drošībai.

Nozares tendence: UV un EB tintes aizvien lielāka pieņemšana mūsdienu flekso drukā

UV un elektronu staru (EB) cietējošo tintes tirgus kopš 2020. līdz 2024. gadam ir pieaudzis aptuveni 22% gadā. Kas īsti veicina šo izaugsmi? Tas ir UV LED sistēmu pārbūvēšanas risinājumi, kas ievērojami samazina dzīvsudraba izmantošanu. Nozares speciālisti novēro arī ievērojamus rādītājus. Vairums lielāko pārveidotāju apgalvo, ka darbi tiek pabeigti aptuveni par 35% ātrāk salīdzinājumā ar ūdenī bāzētām iespējām. Un interesanti, ka gandrīz deviņas no desmit uzņēmējdarbībām min vides regulējumus kā galveno iemeslu pārejai. Šis viss virziens pilnībā atbilst ISO 14001 standartu prasībām, kas skaidro, kāpēc tik daudzas uzņēmējsabiedrības pāriet uz UV fleksogrāfijas tehnoloģijām. Iepakojuma sektoram jo īpaši šīs metodes ir kļuvušas par svarīgu elementu centienos radīt cirkulārākas ekonomikas visās piegādes ķēdēs.

Bieži uzdavami jautājumi

Kāpēc UV flekso tintes izžūst tik ātri?

UV flekso tinte izžūst ātri, jo notiek process, ko sauc par momentānu fotopolimerizāciju. Tas notiek tad, kad UV gaisma izraisa ķīmiskas reakcijas tintē, pārvēršot to no šķidruma cietā materiālā dažu sekunžu laikā.

Kā UV flekso tinte ietekmē ražošanas efektivitāti?

UV flekso tinte ievērojami palielina ražošanas efektivitāti, samazinot žūšanas laiku un minimizējot pārtraukumus. Tas ļauj strādāt ar augstāku drukāšanas ātrumu un palielināt produkcijas apjomu.

Vai UV flekso tintes ir videi draudzīgas?

Jā, salīdzinājumā ar šķīdinātāja bāzes tintēm UV flekso tintes ir videi draudzīgākas. Tās rada mazāk piesārņojošu organisko savienojumu (VOC) un prasa mazāk enerģijas sacietēšanai, tādējādi samazinot oglekļa emisijas.

Vai visas UV flekso tintes darbojas vienādi?

Nē, UV flekso tintes veiktspēja var atšķirties atkarībā no formulējuma faktoriem, piemēram, fotoiniciatora koncentrācijas, oligomēru viskozitātes un pigmenta daļiņu lieluma.