گزارش جوهرهای پخت‌شونده با انرژی در سال ۲۰۲۴

با افزایش علاقه به جوهرهای جدید UV LED و Dual-Cure UV، تولیدکنندگان پیشرو جوهرهای پخت‌شونده با انرژی، نسبت به آینده این فناوری خوش‌بین هستند.

بازار پخت با انرژی - پخت با اشعه ماوراء بنفش (UV)، UV LED و پرتو الکترونی (EB)– مدت زیادی است که بازار قوی‌ای داشته است، زیرا عملکرد و مزایای زیست‌محیطی آن باعث رشد فروش در کاربردهای متعدد شده است.

در حالی که فناوری پخت انرژی در طیف وسیعی از بازارها مورد استفاده قرار می‌گیرد، جوهرها و هنرهای گرافیکی یکی از بزرگترین بخش‌ها بوده‌اند.

«از بسته‌بندی گرفته تا تابلوها، برچسب‌ها و چاپ تجاری، جوهرهای UV از نظر کارایی، کیفیت و پایداری زیست‌محیطی مزایای بی‌نظیری ارائه می‌دهند.»Jayashri Bhadane، شرکت تحقیقات بازار شفافیت گفتبهادانه تخمین می‌زند که این بازار تا پایان سال ۲۰۳۱ به ۴.۹ میلیارد دلار فروش، با نرخ رشد مرکب سالانه ۹.۲ درصد، خواهد رسید.

تولیدکنندگان پیشرو جوهرهای پخت‌شونده با انرژی نیز به همین اندازه خوش‌بین هستند. دریک همینگز، مدیر محصول، صفحه نمایش، فلکسو پخت‌شونده با انرژی، LED آمریکای شمالی،سان کمیکال، گفت که در حالی که بخش انرژی‌پخت‌پذیر همچنان در حال رشد است، برخی از فناوری‌های موجود کمتر مورد استفاده قرار گرفته‌اند، مانند جوهرهای UV سنتی و ورقی معمولی در کاربردهای افست.

هیدیوکی هیناتایا، مدیر کل بخش فروش جوهر خارجیتی اند کی توکاکه عمدتاً در بخش جوهرهای پخت‌شونده با انرژی فعالیت می‌کند، خاطرنشان کرد که فروش جوهرهای پخت‌شونده با انرژی در مقایسه با جوهرهای پایه روغنی مرسوم در حال افزایش است.

زلر+گملین همچنین متخصص درمان با انرژی است؛ تیم اسمیت اززلر+گملینزتیم مدیریت محصول خاطرنشان کرد که به دلیل مزایای زیست‌محیطی، کارایی و عملکرد، صنعت چاپ به طور فزاینده‌ای در حال پذیرش جوهرهای پخت انرژی مانند فناوری‌های UV و LED است.

اسمیت خاطرنشان کرد: «این جوهرها ترکیبات آلی فرار (VOC) کمتری نسبت به جوهرهای حلال منتشر می‌کنند که با مقررات سختگیرانه‌تر زیست‌محیطی و اهداف پایداری همسو است. آنها پخت فوری و کاهش مصرف انرژی را ارائه می‌دهند و در نتیجه بهره‌وری را افزایش می‌دهند.»

اسمیت افزود: «همچنین، چسبندگی، دوام و مقاومت شیمیایی برتر آنها، آنها را برای کاربردهای مختلف، از جمله بسته‌بندی و برچسب‌های CPG، مناسب می‌کند. علیرغم هزینه‌های اولیه بالاتر، راندمان عملیاتی بلندمدت و بهبود کیفیتی که به همراه دارند، سرمایه‌گذاری را توجیه می‌کند. Zeller+Gmelin این روند به سمت جوهرهای پخت انرژی را پذیرفته است که نشان دهنده تعهد صنعت به نوآوری، پایداری و برآورده کردن خواسته‌های در حال تحول مشتریان و نهادهای نظارتی است.»

Anna Niewiadomska، مدیر بازاریابی جهانی برای وب باریک،گروه فلینت، گفت که علاقه به جوهرهای پخت‌شونده با انرژی و رشد حجم فروش آنها در طول 20 سال گذشته گام‌های بلندی برداشته و آن را به فرآیند چاپ غالب در بخش وب باریک تبدیل کرده است.

نیویادومسکا خاطرنشان کرد: «محرک‌های این رشد شامل بهبود کیفیت و ویژگی‌های چاپ، افزایش بهره‌وری و کاهش انرژی و ضایعات، به ویژه با ظهور UV LED است.» «علاوه بر این، جوهرهای قابل پخت با انرژی می‌توانند کیفیت چاپ لترپرس و افست را داشته باشند - و اغلب از آن فراتر روند - و ویژگی‌های چاپ پیشرفته‌ای را روی طیف وسیع‌تری از زیرلایه‌ها نسبت به فلکسو پایه آب ارائه دهند.»

نیویادومسکا افزود که با افزایش هزینه‌های انرژی و تقاضای روزافزون برای پایداری، استفاده از جوهرهای UV LED و Dual-curing که با انرژی پخت می‌شوند، رو به افزایش است.

نیویادومسکا ادامه داد: «جالب اینجاست که ما شاهد افزایش علاقه نه تنها از سوی چاپخانه‌های رول باریک، بلکه از سوی چاپخانه‌های فلکسو رول پهن و متوسط ​​نیز هستیم که به دنبال صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش ردپای کربن خود هستند.»

برت لسارد، مدیر خط تولید شرکت، گفت: «ما همچنان شاهد علاقه بازار به جوهرها و پوشش‌های پخت انرژی‌زا در طیف وسیعی از کاربردها و زیرلایه‌ها هستیم.»شرکت بین‌المللی جوهر INX«سرعت تولید بالاتر و کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از این جوهرها، کاملاً با تمرکز مشتریان ما همسو است.»

فابیان کوهن، رئیس جهانی مدیریت محصولات وب باریک درزیگورک، گفت که در حالی که فروش جوهرهای پخت انرژی در ایالات متحده و اروپا در حال حاضر راکد است، Siegwerk شاهد یک بازار بسیار پویا با بخش رو به رشد UV در آسیا است.

کوهن اظهار داشت: «ماشین‌های چاپ فلکسو جدید اکنون عمدتاً به لامپ‌های LED مجهز شده‌اند و در چاپ افست، بسیاری از مشتریان به دلیل راندمان بالاتر در مقایسه با ماشین‌های چاپ افست معمولی، در حال حاضر روی UV یا LED سرمایه‌گذاری می‌کنند.»
ظهور LED فرابنفش
سه فناوری اصلی تحت چتر انرژی‌پخت‌پذیر وجود دارد. UV و UV LED بزرگترین‌ها هستند و EB بسیار کوچکتر است. رقابت جالب بین UV و UV LED است که جدیدتر است و با سرعت بسیار بیشتری در حال رشد است.

جاناتان گراونک، معاون فناوری UV/EB و دستیار مدیر تحقیق و توسعه شرکت INX International Ink، گفت: «چاپخانه‌داران تعهد فزاینده‌ای برای استفاده از UV LED در تجهیزات جدید و ارتقا یافته دارند. استفاده از UV در پایان چاپ هنوز برای ایجاد تعادل بین هزینه/عملکرد خروجی، به ویژه در پوشش‌ها، رایج است.»

کوهن خاطرنشان کرد که مانند سال‌های گذشته، UV LED سریع‌تر از UV سنتی در حال رشد است، به خصوص در اروپا، جایی که هزینه‌های بالای انرژی به عنوان کاتالیزوری برای فناوری LED عمل می‌کند.

کوهن افزود: «در اینجا، چاپخانه‌ها در درجه اول روی فناوری LED سرمایه‌گذاری می‌کنند تا لامپ‌های UV قدیمی یا حتی کل دستگاه‌های چاپ را جایگزین کنند. با این حال، ما شاهد حرکت قوی و مداوم به سمت پخت LED در بازارهایی مانند هند، آسیای جنوب شرقی و آمریکای لاتین نیز هستیم، در حالی که چین و ایالات متحده در حال حاضر نفوذ بالایی از LED در بازار را نشان می‌دهند.»
هیناتایا گفت که چاپ UV LED رشد بیشتری داشته است. هیناتایا افزود: «دلایل این امر افزایش هزینه برق و تغییر از لامپ‌های جیوه‌ای به لامپ‌های LED است.»

جاناتان هارکینز از تیم مدیریت محصول Zeller+Gmelin گزارش داد که فناوری UV LED از رشد پخت UV سنتی در صنعت چاپ پیشی گرفته است.
هارکینز افزود: «این رشد به دلیل مزایای UV LED، از جمله مصرف انرژی کمتر، طول عمر بیشتر LEDها، کاهش تولید گرما و توانایی پخت طیف وسیع‌تری از زیرلایه‌ها بدون آسیب رساندن به مواد حساس به گرما، حاصل شده است.»

هارکینز گفت: «این مزایا با تمرکز فزاینده صنعت بر پایداری و کارایی همسو است. در نتیجه، چاپخانه‌داران به طور فزاینده‌ای در تجهیزاتی که از فناوری پخت LED استفاده می‌کنند، سرمایه‌گذاری می‌کنند. این تغییر در پذیرش سریع سیستم‌های UV LED در بسیاری از بازارهای مختلف چاپ Zeller+Gmelin، از جمله فلکسوگرافی، افست خشک و فناوری‌های چاپ لیتوگرافی، مشهود است. این روند نشان دهنده حرکت گسترده‌تر صنعت به سمت راه‌حل‌های چاپ سازگارتر با محیط زیست و مقرون به صرفه‌تر است که فناوری UV LED در خط مقدم آن قرار دارد.»

همینگز گفت که با تغییر بازار به سمت نیازهای بیشتر پایداری، UV LED همچنان به رشد قابل توجهی ادامه می‌دهد.

همینگز خاطرنشان کرد: «مصرف انرژی کمتر، هزینه نگهداری کمتر، قابلیت سبک‌سازی زیرلایه‌ها و قابلیت کار با مواد حساس به گرما، همگی از عوامل کلیدی استفاده از جوهر UV LED هستند.» «هم مبدل‌ها و هم صاحبان برند درخواست راهکارهای UV LED بیشتری دارند و اکثر تولیدکنندگان ماشین‌های چاپ اکنون ماشین‌های چاپی تولید می‌کنند که به راحتی می‌توانند برای برآورده کردن تقاضا به UV LED تبدیل شوند.»

نیویادومسکا گفت که پخت با UV LED در طول سه سال گذشته به دلیل عوامل مختلفی از جمله افزایش هزینه‌های انرژی، تقاضا برای کاهش ردپای کربن و کاهش ضایعات، رشد قابل توجهی داشته است.

نیویادومسکا خاطرنشان کرد: «علاوه بر این، ما شاهد طیف جامع‌تری از لامپ‌های UV LED در بازار هستیم که طیف وسیع‌تری از گزینه‌های لامپ را در اختیار چاپخانه‌داران و تبدیل‌کنندگان قرار می‌دهد.» «تبدیل‌کنندگان وب باریک در سراسر جهان می‌بینند که UV LED یک فناوری اثبات‌شده و قابل اجرا است و مزایای کامل UV LED را درک می‌کنند - هزینه کمتر برای چاپ، ضایعات کمتر، عدم تولید ازن، عدم استفاده از لامپ‌های جیوه و بهره‌وری بالاتر. نکته مهم این است که اکثر تبدیل‌کنندگان وب باریک که در چاپخانه‌های فلکسو UV جدید سرمایه‌گذاری می‌کنند، می‌توانند یا با UV LED یا به یک سیستم لامپ که می‌تواند به سرعت و از نظر اقتصادی در صورت نیاز به UV LED ارتقا یابد، روی آورند.»

جوهرهای دوال کیور
علاقه به فناوری دوگانه پخت یا ترکیبی UV، جوهرهایی که می‌توانند با استفاده از نورپردازی LED معمولی یا UV پخت شوند، رو به افزایش بوده است.

گرانک گفت: «به خوبی شناخته شده است که اکثر جوهرهایی که با LED خشک می‌شوند، با سیستم‌های UV و UV(H-UV) افزودنی نیز خشک می‌شوند.»

کوهن از شرکت سیگورک گفت که به طور کلی، جوهرهایی که می‌توانند با لامپ‌های LED پخت شوند، می‌توانند با لامپ‌های قوسی جیوه استاندارد نیز پخت شوند. با این حال، هزینه‌های جوهرهای LED به طور قابل توجهی بالاتر از هزینه‌های جوهرهای UV است.

کوهن افزود: «به همین دلیل، هنوز جوهرهای UV اختصاصی در بازار وجود دارند. بنابراین، اگر می‌خواهید یک سیستم پخت دوگانه واقعی ارائه دهید، باید فرمولاسیونی را انتخاب کنید که هزینه و عملکرد را متعادل کند.»

هیناتایا گفت: «شرکت ما حدود شش تا هفت سال قبل عرضه جوهر دو پخت را با نام تجاری 'UV CORE' آغاز کرده بود. انتخاب آغازگر نوری برای جوهر دو پخت مهم است. ما توانستیم مناسب‌ترین مواد اولیه را انتخاب کنیم و جوهری متناسب با بازار تولید کنیم.»

اریک جیکوب از تیم مدیریت محصول Zeller+Gmelin اشاره کرد که علاقه‌ی روزافزونی به جوهرهای دو پخت وجود دارد. این علاقه ناشی از انعطاف‌پذیری و تطبیق‌پذیری‌ای است که این جوهرها به چاپخانه‌داران ارائه می‌دهند.

جیکوب گفت: «جوهرهای دو پخت، چاپگرها را قادر می‌سازند تا از مزایای پخت LED، مانند بهره‌وری انرژی و کاهش قرار گرفتن در معرض گرما، بهره ببرند، در حالی که سازگاری با سیستم‌های پخت UV سنتی موجود را حفظ می‌کنند. این سازگاری به ویژه برای چاپگرهایی که به تدریج به فناوری LED روی می‌آورند یا آنهایی که ترکیبی از تجهیزات قدیمی و جدید را کار می‌کنند، جذاب است.»

جیکوب افزود که در نتیجه، Zeller+Gmelin و سایر شرکت‌های جوهرسازی در حال توسعه جوهرهایی هستند که می‌توانند تحت هر دو مکانیسم پخت بدون افت کیفیت یا دوام عمل کنند و به تقاضای بازار برای راه‌حل‌های چاپ سازگارتر و پایدارتر پاسخ دهند.

جیکوب گفت: «این روند، تلاش‌های مداوم صنعت برای نوآوری و ارائه گزینه‌های متنوع‌تر و سازگارتر با محیط زیست به چاپخانه‌داران را برجسته می‌کند.»

همینگز گفت: «مبدل‌هایی که به سمت پخت با LED حرکت می‌کنند، به جوهرهایی نیاز دارند که هم به روش سنتی و هم با LED پخت شوند، اما این یک چالش فنی نیست، زیرا طبق تجربه ما، همه جوهرهای LED به خوبی زیر لامپ‌های جیوه پخت می‌شوند. این ویژگی ذاتی جوهرهای LED به مشتریان این امکان را می‌دهد که به طور یکپارچه از جوهرهای UV سنتی به LED تغییر حالت دهند.»
نیویادومسکا گفت که گروه فلینت شاهد علاقه‌ی مداوم به فناوری پخت دوگانه است.

نیویادومسکا افزود: «سیستم Dual Cure به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که از جوهر یکسانی در چاپخانه UV LED و چاپخانه UV معمولی خود استفاده کنند که این امر باعث کاهش موجودی و پیچیدگی می‌شود.» «گروه فلینت در زمینه فناوری پخت UV LED، از جمله فناوری پخت دوگانه، پیشرو است. این شرکت بیش از یک دهه است که در زمینه جوهرهای UV LED و Dual Cure با کارایی بالا پیشگام بوده است، مدت‌ها قبل از اینکه این فناوری آنها را به اندازه امروز در دسترس و پرکاربرد کند.»

جوهرزدایی و بازیافت
با توجه به افزایش علاقه به پایداری، تولیدکنندگان جوهر مجبور شده‌اند نگرانی‌های خود را در مورد جوهرهای UV و EB از نظر جوهرزدایی و بازیافت برطرف کنند.
گرانک گفت: «تعدادی وجود دارد، اما اکثر آنها حداقل هستند. ما می‌دانیم که محصولات UV/EB می‌توانند نیازهای خاص بازیافت مواد را برآورده کنند.»

گراونک اظهار داشت: «برای مثال، INX در زمینه جوهرزدایی کاغذ، امتیاز ۹۹ از ۱۰۰ را از INGEDE کسب کرده است.» «شرکت Radtech Europe یک مطالعه FOGRA را سفارش داد که مشخص کرد جوهرهای افست UV روی کاغذ قابل جوهرزدایی نیستند. زیرلایه نقش مهمی در خواص بازیافت کاغذ دارد، بنابراین باید در ارائه ادعاهای مربوط به بازیافت کامل کاغذ به عنوان گواهینامه دقت شود.»

گراونکه اضافه کرد: «INX راهکارهایی برای بازیافت پلاستیک‌ها دارد که در آن‌ها جوهرها طوری طراحی شده‌اند که عمداً روی زیرلایه باقی بمانند. به این ترتیب، می‌توان در طول فرآیند بازیافت، بدون آلوده کردن محلول شستشوی قلیایی، قطعه چاپ شده را از پلاستیک بدنه اصلی جدا کرد. ما همچنین راهکارهایی داریم که جوهر را از بین می‌برند و به پلاستیک چاپ اجازه می‌دهند با حذف جوهر، بخشی از جریان بازیافت شود. این روش برای فیلم‌های شرینک جهت بازیابی پلاستیک‌های PET رایج است.»

کوهن خاطرنشان کرد که برای کاربردهای پلاستیکی، نگرانی‌هایی، به‌ویژه از سوی بازیافت‌کنندگان، در مورد آلودگی احتمالی آب شستشو و مواد بازیافتی وجود دارد.

کوهن اظهار داشت: «این صنعت تاکنون چندین پروژه را راه‌اندازی کرده است تا ثابت کند که جوهرزدایی جوهرهای UV می‌تواند به خوبی کنترل شود و بازیافت نهایی و آب شستشو توسط اجزای جوهر آلوده نشود.»

کوهن افزود: «در مورد آب شستشو، استفاده از جوهرهای UV حتی نسبت به سایر فناوری‌های جوهر مزایایی دارد. به عنوان مثال، فیلم خشک شده به ذرات بزرگتری جدا می‌شود که می‌توان آنها را راحت‌تر از آب شستشو فیلتر کرد.»

کوهن خاطرنشان کرد که وقتی صحبت از کاربردهای کاغذ می‌شود، جوهرزدایی و بازیافت از قبل یک فرآیند جاافتاده است.

کوهن گفت: «در حال حاضر سیستم‌های افست UV وجود دارند که توسط INGEDE به عنوان سیستم‌هایی که به راحتی از کاغذ جوهرزدایی می‌شوند، تأیید شده‌اند، به طوری که چاپخانه‌داران می‌توانند بدون به خطر انداختن قابلیت بازیافت، همچنان از مزایای فناوری جوهر UV بهره‌مند شوند.»

هیناتایا گزارش داد که پیشرفت در زمینه جوهرزدایی و بازیافت مواد چاپی در حال پیشرفت است.

هیناتایا افزود: «برای کاغذ، توزیع جوهری که مطابق با استانداردهای جوهرزدایی INGEDE باشد، در حال افزایش است و جوهرزدایی از نظر فنی امکان‌پذیر شده است، اما چالش، ایجاد زیرساخت‌هایی برای افزایش بازیافت منابع است.»

همینگز گفت: «بعضی از جوهرهای قابل پخت با انرژی، به خوبی جوهر را پاک می‌کنند و در نتیجه قابلیت بازیافت را بهبود می‌بخشند. کاربرد نهایی و نوع زیرلایه نیز از عوامل مهم در تعیین عملکرد بازیافت هستند. جوهرهای قابل پخت SolarWave CRCL UV-LED شرکت Sun Chemical الزامات انجمن بازیافت‌کنندگان پلاستیک (APR) را برای قابلیت شستشو و ماندگاری برآورده می‌کنند و نیازی به استفاده از پرایمر ندارند.»

نیویادومسکا خاطرنشان کرد که گروه فلینت طیف وسیعی از آسترها و لاک‌های خود با نام Evolution را برای رفع نیاز به اقتصاد چرخشی در بسته‌بندی عرضه کرده است.
نیویادومسکا گفت: «پرایمر جوهرزدایی Evolution امکان جوهرزدایی از مواد اسلیو را در حین شستشو فراهم می‌کند و تضمین می‌کند که برچسب‌های اسلیو شرینک می‌توانند به همراه بطری بازیافت شوند، بازده مواد بازیافتی را افزایش داده و زمان و هزینه‌های مرتبط با فرآیند حذف برچسب را کاهش می‌دهد.»

او افزود: «لاک Evolution پس از چاپ رنگ‌ها روی برچسب‌ها اعمال می‌شود و با جلوگیری از پخش شدن و ساییدگی جوهر در قفسه فروشگاه، از آن محافظت می‌کند و سپس در طول فرآیند بازیافت، در مراحل بعدی نیز قابل استفاده است. این لاک، جداسازی تمیز برچسب از بسته‌بندی آن را تضمین می‌کند و امکان بازیافت بستر بسته‌بندی به مواد با کیفیت و ارزش بالا را فراهم می‌کند. این لاک بر رنگ جوهر، کیفیت تصویر یا خوانایی کد تأثیری ندارد.»

نیویادومسکا در پایان گفت: «محصولات سری Evolution مستقیماً به چالش‌های بازیافت می‌پردازند و به نوبه خود، در تضمین آینده‌ای قوی برای بخش بسته‌بندی نقش دارند. لاک Evolution و پرایمر جوهرزدایی، احتمال عبور کامل هر محصولی را که روی آن استفاده می‌شوند، از زنجیره بازیافت بسیار بیشتر می‌کنند.»

هارکینز مشاهده کرد که حتی با تماس غیرمستقیم، نگرانی‌هایی در مورد استفاده از جوهرهای UV با بسته‌بندی مواد غذایی و آشامیدنی و همچنین تأثیر آنها بر فرآیندهای بازیافت وجود دارد. مسئله اصلی حول محور مهاجرت احتمالی آغازگرهای نوری و سایر مواد از جوهرها به مواد غذایی یا نوشیدنی‌ها می‌چرخد که می‌تواند خطرات سلامتی را به همراه داشته باشد.

هارکینز افزود: «جوهرزدایی برای چاپخانه‌هایی که بر محیط زیست تمرکز دارند، از اولویت بالایی برخوردار بوده است. زلر+گملین یک فناوری پیشگامانه توسعه داده است که به جوهر تصفیه‌شده با انرژی اجازه می‌دهد در فرآیند بازیافت از روی سطح جدا شود و پلاستیک تمیزتر را بتوان دوباره بازیافت و به محصولات مصرفی تبدیل کرد. این فناوری EarthPrint نام دارد.»

هارکینز گفت که در مورد بازیافت، چالش در سازگاری جوهرها با فرآیندهای بازیافت نهفته است، زیرا برخی از جوهرهای UV می‌توانند با تأثیرگذاری بر کیفیت مواد بازیافتی، مانع از بازیافت کاغذ و زیرلایه‌های پلاستیکی شوند.

هارکینز خاطرنشان کرد: «برای پرداختن به این نگرانی‌ها، Zeller+Gmelin بر توسعه جوهرهایی با خواص مهاجرت کمتر، بهبود سازگاری با فرآیندهای بازیافت و انطباق با مقررات برای اطمینان از ایمنی مصرف‌کننده و پایداری محیط زیست تمرکز کرده است.»