Глядя в чернильную каплю | CMYK Engineering

Глядя в чернильную каплю

Фрагменты статьи опубликованы в журнале «Химия и жизнь», 2016, № 5, стр. 7.

Современные решения в широкоформатной печати. УФ-технология и латексные чернила

Рекламные плакаты, фотообои, натяжные потолки, этикетки для продуктов, печать на холсте — современная замена масляным картинам — широкоформатная печать окружает нас повсюду. На улице, дома, в гостях, на работе — везде можно найти следы печатной продукции, а значит, приходится сталкиваться с химическим воздействием компонентов чернил. И если на заре появления широкоформатной печати качество чернил, их безопасность, возможность разнообразного использования оставляли желать лучшего, то сегодня эта область развивается семимильными шагами, предлагая новые, высокотехнологичные решения.


Из истории чернил для широкоформатной печати

Широкоформатные струйные принтеры появились в девяностых годах прошлого века, и для работы с ними использовались водорастворимые чернила на жестких растворителях. Невысокая скорость печати и ограниченный набор цветов, тем не менее, удовлетворяли потребностям того времени. Серьезным недостатком таких чернил была их высокая токсичность. Кроме того они выделялись крайне неприятным запахом. Отличительная черта отрасли — быстрый прогресс, поэтому вскоре на замену пришли сольвентные чернила на легких растворителях.

В истории сольвентных чернил для широкоформатной печати насчитывается пять поколений:

  1. Первые сольвентные чернила содержали очень ядовитое и летучее вещество — метилэтилкетон (С4H8O).

  2. Затем он был заменен на циклогексанон (С6H8O), который в небольшом процентном соотношении есть во многих современных чернилах. Однако несмотря на меньшую летучесть по сравнению с МЕК циклогексанон также сильно ядовит.

  3. Снижая количество вредного вещества в составе чернил, необходимо добавлять другие компоненты для сохранения печатающих свойств и улучшения других характеристик. Так, в чернила стали добавлять эфиры низкомолекулярных органических кислот, что повысило скорость высыхания.

  4. В следующем поколении сольвентных чернил была изменена физика процесса нанесения. Теперь в качестве пленкообразующими материалами использовали полимеры — их процентное соотношение в составе чернил увеличилось, что вызвало новые проблемы. Печатные головки имеющихся принтеров не справлялись с новым составом и быстро выходили из строя.

  5. Количество циклогексанона в составе чернил уменьшается до 5%, а в некоторых исчезает и вовсе. Предпочтение отдается максимально безопасным эфирам молочной кислоты, например, бутиллактату (С7H14O3).

Современные производители сольвентных чернил предлагают жесткие сольвентные продукты на основе агрессивных кетоновых растворителей, мягкие сольвентные чернила с минимальным содержанием кетонов, экосольвентные — с мелкодисперсными пигментами в основе и биосольвентные чернила на растительных компонентах.

Химическое производство и отрасль широкоформатной печати не стоит на месте, и в 2000 году появилось принципиально новое направление — был выпущен первый принтер для УФ-печати. Вместе с ним появились и первые УФ-отверждаемые чернила. В технологии печати использовались УФ-лампы, средний срок работы которых составляет 600–1500 часов. С развитием отрасли появились УФ-светодиоды, которые работают до 100 тыс. часов. Однако большинство производителей продолжает оснащать принтеры для УФ-печати лампами.

Одной из главных проблем, с который столкнулись производители УФ-чернил, стала необходимость найти компромисс и сделать возможным использование нового вида чернил на принтерах с печатающими головками предыдущих поколений. Чернила, используемые для струйной печати, не должно быстро высыхать — они должны успеть дойти через голову до материала, на котором проводится печать. Но современное оборудование, отличающееся высокой производительностью, наоборот, требует быстросохнущих чернил. Ряду производителей удалось выпустить чернила новой серии, чьи физико-химические свойства совместимы с печатающими головками старых поколений.

И наконец, самое новое изобретение в сфере широкоформатной печати — латексные чернила, экологичность которых настолько высока, что их можно использовать даже для печати на фотообоях в детскую комнату. Единственный минус латексных чернил — они совместимы только с принтерами компании Hewlett-Packard.


Перспективы развития

Широкоформатная полиграфия — одно из самых динамично развивающихся направлений струйной печати. По оценкам специалистов, прирост новых разработок и усовершенствований имеющихся составляет около 20% в год. УФ-отверждаемые чернила набирают популярность в производстве упаковки и декоративной печати. Настоящий фурор произвела возможность прямой печати на жестких материалах. Сегодня возможности применения цифровой широкоформатной печати разнообразны:

  1. Она может найти и классическое применение в наружной рекламе, в том числе для печати на ростовых фигурах из пенокартона.

  2. Широкоформатная печать может быть полезной точкам розничной продажи для быстрой печати буклетов, плакатов для акций, скидочных купонов и т. д.

  3. Относительно новое и перспективное применение — печать фотокниг. Для печати обложек фотокниг с применением лака, металлизации, текстуры струйная печать незаменима.

  4. Внушительный рынок для широкоформатной полиграфии — интерьерная печать: обои, занавески, двери или стеновые панели, — рисунок может быть нанесен на разные поверхности. И именно для этой области печати требуются новейшие разработки, чтобы использовать объемные основы, синтетические материалы.

  5. Полезна будет широкоформатная печать с использованием высокотехнологичных разработок для создания прототипов, как на картонных, так и на любых гибких носителях.

И это лишь небольшая часть возможностей широкоформатной печати. С развитием технологий и успешным решением существующих проблем в области латексных и УФ-чернил, в части использования праймеров и растворителей, возможно появление новых областей использования широкоформатной печати.


Виды чернил. Особенности применения и характерные черты

Сегодня в широкоформатной печати используется несколько групп чернил:


Чернила на водной основе

Как понятно из названия, основным компонентом служит вода, а красящее вещество на водной основе может быть в виде однородного раствора или взвеси неорганического пигмента в составе полимера. Первый вид — водорастворимые чернила — применяются для интерьерной печати, печати на транслюцентных тканях и в фотопечати. Количество посторонних добавок в таких чернилах минимально, и используются они для регулировки вязкости, плотности. Удобны такие чернила благодаря невысокой стоимости, отсутствию запаха, глубокому проникновению в носитель, отсутствие осадка со временем и хорошим светорассеивающим свойствам. Из минусов стоит отметить ограниченный круг носителей и невозможность использования изделий, напечатанных чернилами на водной основе, в уличных условиях. Кроме того, чернила могут растекаться при попадании на них воды (это не касается микропористого носителя).

Пигментные чернила состоят из распределенных до суспензии красящих микрогранул диаметром всего 0,1 мкм. Их область применения аналогична предыдущей группе чернил. Преимущества пигментных чернил перед водорастворимыми — более высокое качество печати, часто сравниваемое с фотографическим, и лучшая устойчивость к свету и воду. Однако такие чернила дороже, а светорассеивающие свойства хуже.


Сольвентные чернила

При производстве этой группы чернил используют сольвент, или растворитель — более агрессивное вещество, которое обеспечивает устойчивость к внешним воздействиям. Особенности химического состава позволяют выделить три подгруппы. Первая — это сольвентные чернила на основе циклогексанона. Используются такие чернила для производства недорогих рекламных материалов: растяжек, билбордов. В качестве носителя можно использовать бумагу blueback, непрозрачные ткани, полиэстер, виниловую сетку. Из очевидных плюсов — приятная цена и длительная сохранность готовых материалов в уличных условиях. Хватает у агрессивных чернил и минусов: страдает качество, а резкий ядовитый запах требует установки специальной вентиляции.

Вторая подгруппа в этом ряду — низкосольвентные чернила. В зарубежной практике они обозначаются как mild- / low- / soft-solvent. Отличительная особенность этих чернил, в дополнении к улучшению запаха и снижению вредного воздействия на человека, — уменьшение размера пигментных частиц, что позволяет добиться лучшего разрешения печати на носитель. Из минусов стоит отметить высокую цену и хотя сниженную, но все равно сохраняющуюся, вредность.

И наконец, третья подгруппа — экосольвентные чернила. Среди прочих сольвентных чернил эти часто называют наиболее безопасными, хотя данный факт можно подвергнуть сомнению. Ведь отсутствие запаха ещё не гарантирует экологическую чистоту. Тем более что «эко» говорит всего лишь об экономичности. Компоненты используются более дешёвые, за счёт чего снижается конечная стоимость. Однако стойкость печати в результате страдает: экосольвентная печать повреждается даже от прикосновения пальца, поскольку чернила не растворяют носитель, а наносятся на него отдельным слоем сверху. Из преимуществ можно отметить отсутствие запаха и низкую стоимость оборудования. Недостатки очевидны: санитарная безопасность и экологичность сомнительны, печать не выдерживает даже слабого механического воздействия. Обычно эти чернила используют в интерьерной и среднеформатной наружной печати.


УФ-закрепляемые чернила

УФ-лучи испускаются лампой, установленной в принтере. Чернила застывают и образуют дополнительный слой на носителе, поэтому печать получается выпуклой. Достаточно пощупать ее, чтобы убедиться.

Используя данную технологию, печатать можно почти на чем угодно, в том числе на металле и древесине, на стекле и пластике, на коже и пенокартоне. Некоторые носители необходимо обработать праймером перед печатью. По устойчивости материал сравним с сольвентными чернилами, а для работы не требуется дополнительная защита. УФ-чернила менее вредны, чем состав на основе растворителя, хотя также не идеальны. Используются такие чернила в наружной и интерьерной печати, в том числе на негладких поверхностях и на носителях с текстурой.

УФ-чернила пользуются популярностью благодаря широким возможностям применения — их можно использовать практически на любом носителе. Однако стоимость таких чернил очень высока. Чем выше качестве — тем выше цена. Для снижения себестоимости УФ-чернил некоторые производители используют мономеры с короткими связями. В итоге получаются ломкие чернила с низкой адгезией, для увеличения которой добавляют сольвентные составляющие. На выходе — дешевые чернила с едким запахом и низким качеством. Поэтому главная задача производителей УФ-чернил — добиться высокой экологичности и высокой адгезии.


Латексные чернила

Латексом производитель называет полимерное соединение, растворённое в водной основе. Сразу после печати принтер нагревает носитель до определённой температуры (от шестидесяти до ста десяти градусов Цельсия). Водная основа испаряется, полимер коагулируется на носителе, в то время как при печати обычными чернилами на водной основе последняя испаряется уже по окончании печати, а пигмент абсорбируется.

Латексные чернила состоят из пяти компонентов. Твёрдую основу составляют полимерное и пигментное соединения, а жидкую — вода (70%), растворитель (29%) и специальные добавки (1%). Запаха состав почти не имеет, при этом печать не подвержена воздействию солнечного света, температурных перепадов, влаги и прочих факторов. Такими чернилами можно печатать в том числе и на транслюцентных баннерах при определенных температурных условиях.

Такие чернила производятся многими компаниями, однако самое широкое распространение получили чернила Hewlett Packard, благодаря грамотной маркетинговой компании и относительно эффективному решению главной проблемы латексных чернил. Недостатки латексных чернил — высокая стоимость и специфичность использования.

Печатная продукция уф-печать

Узкая область применения связана с большим количеством материалов, которые чувствительны к теплу. В процессе нанесения происходит усадка, и полотно может не соответствовать требуемому размеру. Например, при наклейке обоев даже расхождение в миллиметр, когда необходима абсолютная точность, будет видно место стыка. Поэтому главная задача производителей латексных чернил — понижение температуры отвердения.

Последние два вида чернила для широкоформатной печати: латексные и УФ-чернила, — набирают популярность, находя применение в самых разных областях полиграфии.


Физико-химические свойства чернил

Самая важная часть широкоформатной печати — чернила. Их химические составляющие не только имеют значение для получения качественного изображения, но и отвечают за надежность печатающей системы. Для повседневного использования (в домашних условиях, в небольших офисах) преимущественно используются водорастворимые чернила, которые включают, в зависимости от производителя, от 7 до 14 химических элементов (табл. 1).


Таблица 1 – Типовой состав чернил на водной основе

КомпонентКонцентрация, %Функция
Деионизированная вода40–85Основа, растворитель
Растворитель, совместимый с водой5–35Контроль вязкости
Красящее вещество1–20Обеспечение цвета
(краситель или пигмент)
ПАВ0,1–12Регулировка проникновения, поверхностного натяжения
Буфер0,1–5Контроль рН красящего вещества
Биоцид0,05–2Консервант, предотвращающий появления грибов при длительном хранении чернил
Ингибитор коррозии0,5Защита головки печатающего устройства
Другие добавки
(хелатные соединения, пеногаситель, пенетрант и др.)
> 1Усиление контраста, регулирование оттенка, скорость проникновения в бумагу, усиление водоустойчивости и т. д.


Свойства водорастворимых чернил, как с красителем, так и с пигментом, вполне удовлетворяют нуждам потребителей: для печати документов, фотографий, буклетов, визиток и другой простой полиграфической продукции. Однако для более профессионального, а тем более промышленного применения такие чернила не подойдут.


Состав сольвентных чернил

Сольвентные чернила, помимо собственно сольвента — растворителя, состоят из полимера, пигмента и различных добавок.

  1. Пигменты определяют цвет чернил.

  2. Полимеры связывают чернила вместе и привязывают их к поверхности носителя. Полимер отвечает за вязкость, скорость высыхания, плотность и т. д.

  3. Растворитель используются для растворения связующих составляющих чернил. Они также используются, чтобы регулировать вязкость краски согласно требованиям принтера.

  4. Добавки изменяют физические свойства чернил для соответствия различным печатающим устройствам и материалам для нанесения.

Пигменты считаются основным компонентом чернил и составляют примерно 50 процентов от его стоимости.

Пигмент, по существу, — твердая частица: цветная, черная, белая или флуоресцентная, — которая изменяет внешний вид путем избирательного поглощения и/или рассеивания света. Система цветовых обозначений, как правило, используется для идентификации органических пигментов в современных красках. Она отражает цвет или оттенок, а также структурные и хронологические данные (порядок синтеза) пигмента. Например, хорошо известный синий пигмент фталоцианин меди синий — это PB 15.

В качестве связующего вещества (полимера) используются смолы: натуральные, полусинтетические и полностью синтетические. Самые распространенные связывающие вещества в сольвентных чернилах — акриловая, кетоновая, эпоксидная смолы, поливинилбутираль, алкидная, малеиновая, фумаровая смолы, полиамиды, производные целлюлозы, формальдегиды, углеводороды, шеллак, резиновые смолы, фенолы, изоцианатный полиуретан.

Растворители, используемые в полиграфических чернилах, включают минеральное масло, алифатические и ароматические углеводороды, кетоны, сложные эфиры и спирты (табл. 2).


Таблица 2 – Растворители чернил для широкоформатной печати

РастворительТемпература кипения, °С
Этилацетат, C4H8O277
Изопропанол, C3H8O82,5
Н-пропилацетат, C5H10O2101,6
Циклогексанон, C6H10O155,6
Бутоксиэтанол, C6H14O2171-172
Ароматные дистилляты240-290
Бутиролактон, C4H6O289 (при 12 мм рт.ст.)


Эти вещества не принимают участия в какой-либо химической реакции.

Углеводороды с высокой температурой кипения (240°С–320°C) выбираются в качестве растворителей для литографических красок. Чернила для трафаретной печати должны иметь в составе растворители с умеренно высокими точками кипения. Химически активные вещества в составе УФ-чернил — тоже своего рода растворители: они выполняют роль инертного сольвента, при этом не исчезая в результате, а становясь частью связующего вещества.


Добавки включают:

  • пластификаторы, которые повышают гибкость печатной пленки, например, дибутилфталат;
  • воск, который увеличивает устойчивость к истиранию;
  • осушители, которые катализирует реакцию окисления краски, высыхающую в результате окисления; например, соли кобальта, марганца и циркония;
  • хелатирующий агент, который увеличивает вязкость краски (хелат алюминия) и способствует адгезии (хелат титана);
  • поверхностно-активные вещества, которые улучшают смачивание пигмента или субстрата;
  • пеногаситель, снижающий поверхностное натяжение краски в воде, например, углеводородные эмульсии;
  • увлажнители, которые тормозят преждевременное высыхание.


Пример состава флексографических чернил для печати на полиэтиленовой пленке:

  • диоксид титана (белый пигмент и замутняющий агент) — 35%;
  • пирторастворимая нитроцеллюлоза (смола) — 5%;
  • спирторастворимый полиамид (смола) — 15%;
  • дибутилфталат (пластификатор) — 1%;
  • полиэтиленовый и амидный воск (повышают устойчивость пленки к истиранию) — по 1%;
  • этанол — 30%;
  • н-пропилацетат — 8%;
  • н-пропанол — 4%.

Последние три — сольвенты с низкой температурой кипения.

Серьезное преимущество сольвентных чернил перед другими — невысокая стоимость. Однако недостатки перекрывают этот заметный плюс. Во-первых, в процессе высыхания растворитель испаряется: едкий запах и вредный химический состав негативно влияют на людей. Во-вторых, сольвентные чернила ограничены в использовании: они удобны для наружной печати, но не слишком подходят для интерьерного применения ввиду меньшей яркости и насыщенности, чем водные чернила. В поисках более универсальных и качественных вариантов широкоформатной печати производители пришли к латексным чернилам.


Латексные чернила: свойства и применение

Аналогом экосольвентного печатания стал первый латексный принтер, печать которого имеет те же свойства, что и печать, выполненная с применением обычной струйной технологии. Чернила, используемые в латексном принтере, по сути, похожи на любые другие пигментные тонеры. Однако есть и существенное отличие печати латексными чернилами от прочих видов водно-пигментных смесей. Речь — о технике отверждения.

  1. Латексная чернильная капля пигментирует поверхность в одной точке, испаряясь за счет нагрева.

  2. Жидкая составляющая чернил способствует размачиванию зоны запечатки.

  3. После термического удаления влаги на поверхности остается пигментированная пленка, которая при дальнейшем нагреве вторым термоэлементом теряет и растворитель, содержащийся в составе чернил.

Поскольку НР первыми запустили в производство принтеры для латексной печати и продвинули эту технологию на рынок, они же постоянно пополняют рынок материалами для печати, позволяя использовать полиграфическую продукцию практически в любых сферах повседневной жизни и промышленных условиях:

  • в наружной и внутренней рекламе, в т. ч. на белой сатинированной бумаге;
  • в оконной графике с помощью специальной пленки, на одну сторону которой наносится изображение, а другая сторона остается прозрачной;
  • для рекламы на транспортных средствах и автостайлинга — опять же посредством нанесения изображения на самоклеящуюся виниловую пленку;
  • в оформлении интерьера – огнестойкие самоклеящиеся обои без запаха, которые можно использовать даже в детской комнате или больницах.

Латексную печать можно использовать для оформления натяжных потолков, абажуров, фотообоев, панно, картин, жалюзи и других предметов интерьера, в том числе в детских садах. Дорожные знаки, светоотражающая реклама, кожаные и текстильные изделия, в том числе одежда, стикеры на стенах — возможности латексной печати действительно широки.

Особенности технологии латексной печати обеспечивают широкое применение печатной продукции на основе таких чернил, правда, с некоторыми оговорками. Например, технически возможна печать практически на любых тканях, однако требуется дополнительное термозакрепеление (до +170°С), а значит, неустойчивые к тепловому воздействию ткани могут «поплыть». Для тканей, которые содержат конечные аппреты: лен проходит крахмальную обработку, хлопок покрывает специальным составом для более яркого цвета, многие ткани обрабатывают противогрибковыми препаратами, — необходимо провести предварительную смывку до нанесения печати. Иначе после первой же стирки изображение серьезно пострадает.

Огромное преимущество латексных чернил в том, что они могут применяться практически в любом сольвентном принтере. А значит, производители принтеров не останутся в стороне от этого товара, обладающего более высокими показателями экологичности, чем прочие сольвентные тонеры. Латексная печать не содержит тех вредных веществ, за счет которых сольвентная печать проникает в поверхность, буквально, разъедая ее. Растворитель, используемый в латексной печати, гипоаллергенен, не токсичен и не обладает едким запахом, в отличие от циклогексанона, который, к слову, еще и пожароопасен.

Однако латексная печать неидеальна, есть у нее и недостатки. Во-первых, это большой размер капли (12 пл против 4 у сольвентных), что иногда негативно влияет на четкость изображения и пропечатку мелких деталей.

Во-вторых, это существенный нагрев запечатываемой поверхности. То есть, исключается печать латексом на нетермостойких материалах (тонкие пластики, пленка без специальной обработки и пр.) По этому пункту латексная печать проигрывает чернилам, пигмент которых отвердевает под УФ-излучением от светодиодов, не нагревающих поверхность.


УФ-печать: особенности, состав и применение

Главное отличие УФ-чернил — в способе их закрепления на запечатываемом носителе: они не испаряются, а отверждаются на носителе под воздействием ультрафиолетовых лучей. Испаряется из состава УФ-чернил только вода, а все остальные составляющие образуют плотную глянцевую пленку, которая отличается гибкостью и эластичностью. Еще одно отличие УФ-чернил — наличие фотоинициатора в составе.


Таблица 3 – Физико-химические различия чернил для широкоформатной печати

КомпонентыВодорастворимыеСольвентныеУФ-чернила
Пленкообразующий элемент связующего веществаТвердые акриловые сополимеры в виде водных растворов или дисперсий (25–30% от всего состава)Твердые полимеры: полиамиды, нитроцеллюлоза, поли-винилбутираль (25–30%)Высоковязкие акриловые олигомеры и низковязкие разбавители – мономеры
РастворителиВода и малое количества эфиров гликоля или спирта (45–55%)Органорастворители летучего происхождения: сложные эфиры, спирт, кетоны (50–60%)Испаряющихся растворителей нет
Катализаторы высыханияФотоинициаторы (4 –15%)
Красящие веществаОдинаковы для всех типов чернил


Полный состав УФ-красок включает следующие компоненты:

  • фотоинициаторы — до 10% в типичной формуле;
  • мономеры — до 90%;
  • олигомеры — до 40%;
  • красящие вещества — до 10%;
  • добавки — до 10%.


Фотоинициаторы

Чернила, отверждаемые с помощью ультрафиолета, имеют в своем составе фотоинициаторы. Эти частицы активизируются сразу после поглощения УФ-лучей, на стадии отверждения чернил. Фотоинициаторы взаимодействуют с реагентами, способствующими полимеризации чернильной капли и ее превращению в тонкую, гладкую пленку. В качестве фотоинициаторов в светоотверждаемых чернилах выступают п-метил-диэтаноламин и бензофенон.


Мономеры

За равномерное растворение чернильной капли на первоначальном этапе печати отвечают специальные вещества — мономеры. Они влияют на консистенцию чернил, обеспечивая составу правильную текучесть. После попадания УФ-света на чернильный тонер мономеры начинают свою работу, способствуя качественному взаимопроникновению компонентов и их своевременной полимеризации. Мономеры помогают образованию на запечатываемой поверхности тонкой, равномерно отверждаемой чернильной пленки. Отметим, что в обычных чернилах растворитель при отверждении испаряется, а мономеры в УФ-чернилах входят в состав пигментированной пленки, застывающей на запечатываемой поверхности.


Олигомеры

Низкомолекулярные соединения, обеспечивающие упругость и прочность напечатанного изображения, а также формирующие химический каркас УФ-чернил, называют олигимерами. Эти жидкие смолы помогают печатному изображению лучше прикрепиться к поверхности, обеспечивая адгезию и устойчивость печати к любым внешним воздействиям.


Красящие вещества

Цвет светоотверждаемым чернилам придают специальные пигменты, которые гораздо экологичнее обычно используемых в чернилах красителей. Пигментированные составы не опасны для человека, лучше сохраняются на поверхности и обладают, в сравнении с красителями, более высокой способностью к светоотражению.


Добавки

Для корректировки отдельных характеристик УФ-чернил в их состав вводят особые добавки, например, увлажнители, рН-регуляторы, стабилизаторы, добавки, влияющие на консистенцию, поверхностное натяжение чернильного состава. Добавки применяют и для улучшения скорости закрепления, изменения таких характеристик чернил, как текучесть, адгезия, устойчивость к воздействиям среды.

Процесс УФ-печати выглядит так: чернила попадают на запечатываемый носитель, и над ними сразу же проходит ультрафиолетовая лампа, свет которой поглощают фотоинициаторы. Выделенные свободные радикалы запускают полимеризацию, которая продолжается, пока все компоненты УФ-чернил не свяжутся друг с другом. По факту весь процесс длится десятые доли секунды.


Область применения УФ-чернил

Благодаря экологичности, отличной цветопередаче и светостойкости, высокой адгезии и оптической плотности, УФ-печать возможна на различных материалах:

  • полимерной пленке, в т. ч. глянцевой, матовой или со светорассеивающим покрытием);
  • любых бумажных носителях;
  • ламинате;
  • стекле и дереве, МДФ, ЛДСП;
  • мраморе и керамограните;
  • металле, пенокартоне и ПВХ;
  • текстиле;
  • кафеле и пластике.

С помощью УФ-печати вы сможете оформить витраж для ванной комнаты с эффектом 3D, кухонный фартук, стеклянную или деревянную дверь, создать оригинальную печать на стеклянном столе, украсить дом фотообоями с изображением любимой картины или абстрактного рисунка. Технология рельефной печати позволит имитировать мазки настоящей кисти при печати на холсте. Хотите, чтобы интерьер ванной комнаты или кухни был неповторимым, — используйте УФ-печать на кафельной плитке. Оригинальное изображение на вентилируемых фасадах или полах в общественных зданиях: отелях, ресторанах, бизнес-центрах, — возможности УФ-печати удивительно широки.

Также УФ-печать используется на мелованной бумаге, картоне и пластике для упаковки в пищевой и фармацевтической промышленности, однако здесь есть некоторые ограничения и необходимость соответствия строгим гигиеническим требованиям. Опасность представляет риск перехода компонентов чернил в продукты в случае неправильного подбора чернил (попытки сэкономить и приобрести более дешевое сырье), технологических ошибок, использования дешевых ламп вместо более качественных светодиодов.

Важно правильно выбрать поставщика чернил, который производит УФ-краски, специально предназначенные для упаковки пищевых продуктов. Второй важный элемент — правильные настройки печатающего устройства в соответствии с правилами организации производства и контроля качества лекарственных средств и пищевых продуктов. Такие чернила поставляет, например, компании SUN Chemical.


Преимущества и проблемы УФ-печати

Одна из серьезных проблем при использовании УФ-печати — резкий запах на изображении, который может сохраняться длительное время. Причиной появления едкого запаха может быть использование дешевых низкокачественных чернил, в которых используются мономеры с короткими связями, а для улучшения процесса высыхания добавляются сольвентные составляющие.

Наличие следующих компонентов (высококачественных акрилатов — УФ-отверждаемых мономеров) в составе чернил является признаком высокого качества и гарантией отсутствия резкого запаха:

  • N-vinylcaprolactam, CAS#2235-00-9 — C8H13NO;
  • Oxybis(methyl-2,1-ethanediyl) diacrylate, CAS#57472-68-1 — C12H18O5;
  • Phenoxyethyl acrylate, CAS#48145-04-6 — C11H12O3;
  • Hexamethylene diacrylate, CAS#13048-33-4 — C12H16O4;
  • Isodecyl acrylate, CAS#1330-61-6 — C13H24O2;
  • Isobornyl acrylate, CAS#5888-33-5 ― C13H20O2.

Вторая причина — дешевые фотоинициаторы. Кроме того запах и некачественное изображение может вызывать старая ультрафилетовая лампа с большим износом или малой мощностью. Чрезмерная мощность ламп также может вызывать проблемы с качеством печати. Например, при избыточной мощности плохо ложится первый слой краски, в том числе и белой трафаретной, или наблюдается недостаточная адгезия вследствие чрезмерного утверждения.

Однако преимущества УФ-печати при использовании качественных чернил и соблюдении тонкостей технологического процесса значительно перевешивают недостатки.


Стойкость

В состав чернил, отверждаемых при помощи ультрафиолета, входят вещества, необратимо полимеризирующиеся на свету. Такой состав быстро закрепляется на запечатываемой поверхности, имеет насыщенный цвет, образуя при печати долговечную, тонкую, водо-, жироустойчивую пленку, мало подверженную истиранию и любым химическим воздействиям. Проблема долгого закрепления тонера на оттиске, знакомая всем, кто работал с обычными офсетными красками, исчезает при использовании УФ-чернил.

Быстрое отверждение существенно расширяет спектр материалов, на которых можно печатать: высокие адгезивные свойства УФ-чернил позволяют использовать их практически на любой поверхности.


Удобство использования

Быстрое застывание УФ-чернил достигается за счет отсутствия в них испаряемого растворителя, то есть, однокомпонентное УФ-покрытие отверждается быстрее других видов чернил. Такие составы не пачкают принтер, не требуют предварительной подготовки (разведения), не могут смазаться после завершения процесса печати, уменьшают риск появления бракованной продукции. Производители предлагают УФ-краски в готовом виде.


Экологичность

В сравнении с сольвентной, УФ-печать обладает меньшим и не таким активным запахом. Устанавливая принтер этого типа не в производственном помещении (офис, жилое пространство и пр.), стоит знать, что оборудование при УФ-сушке выделяет озон, а значит, обязательно необходим монтаж озонового фильтра.


Стоимость

Расходные материалы для УФ-печати дороже, чем у сольвентных принтеров. Но себестоимость конечной продукции получается ниже за счет улучшения ее качества и сокращения времени печати и подготовки к ней. Влияют на стоимость работ и выбираемое клиентом разрешение печати, объем и сроки работы, наличие постпечатной обработки материала.


Прогнозы отрасли

По оценкам специалистов к 2020 году доля УФ-печати на рынке составит 3,5 млрд долларов со среднегодовым приростом в 15,7%.

В последние годы полиграфическая промышленность сталкивается с проблемой летучих органических соединений (ЛОС). Строгие экологические нормы, касающиеся ЛОС, и замечательные свойства УФ-отверждаемых красок повышают популярность последних. Проблемы с отверждением и изображения низкого разрешения, характерные для традиционных чернил, вызвали спрос на высококачественные и экологически чистые УФ-чернила, которые появились в качестве альтернативой сольвентным технологиям и чернилам на водной основе. Специалисты в области полиграфии прогнозируют рост популярности УФ-чернил вследствие постоянных технологических достижений. А в дальнейшее перспективе на смену УФ-печати придет технология UV LED ввиду длительного срока хранения готового изделия и повышенной энергоэффективности светодиодных ламп.

Главные направления дальнейшего развития широкоформатной печати — увеличение скорости печати с обязательным сохранением и улучшением качества изображения, совершенствование оборудования, внедрение новых технологий и расширение количества возможных запечатываемых носителей.



Клочков К. В.