Отдел продаж: +7 (495) 956-77-19 Сервис: +7 (495) 956-95-10
Цифровая печать

Цифровые краски для этикетки и упаковки 2/2

Все Публикации
04 сентября 2019

UV

Вот мы и подошли к одному из двух основных вариантов современной цифровой печати этикетки и некоторых видов упаковки. Лидирующему по числу производителей и второму по объемам печати и числу единиц установленного оборудования. Первое объясняется низким порогом входа. Фактически для создания уже как-то работающей установки не требуется ничего, кроме относительно скромных инвестиций. Все строительные блоки доступны на открытом рынке, причем во множестве конкурирующих вариантов. Берем головки, а то и готовые сборки, ставим на транспорт, можно в печатную машину, договариваемся с производителем чернил — и можно начинать. Понятно, дьявол в деталях, и «как-то работающая» установка отличается от коммерчески успешного продукта как милостивый государь от государя. До прошлого года лидером с сегменте была EFI с торговой маркой Jetrion и вторым местом по инсталлированной базе после HP Indigo и в России, и в мире. Но даже такое положение оказалось нерентабельным — бизнес продан, и при новом владельце об успехах пока не слышно.

Второе обусловлено значительным списком положительных свойств струйных УФ-красок. К общим преимуществам струйной печати, описанным в первой части статьи, прибавляются специфические для красок УФ-отверждения: 

  • механическая и химическая прочность. Капля УФ-краски после отверждения — кусочек твердой пластмассы, прочно сцепленный с носителем. Обычно дополнительная защита красочного слоя (ламинация, сплошной лак) не требуется;
  • устойчивость к свету. Толстый слой краски, химически связанный в единое целое, обеспечивает высокую стойкость УФ-красок к выцветанию;
  • достаточно широкий спектр запечатываемых материалов. На минимальную толщину пленки ограничение накладывает только конструкция транспорта материала;
  • толстый слой краски может быть очень полезен в некоторых случаях: важный пример — кроющий белый на УФ ЦПМ удается получить очень высокого качества. Конечно, не обошлось и без серьезных недостатков. Иначе бы конкуренты вымерли :) Начнем с общих для струйного вида печати, независимо от вида чернил:
  • Нужны дорогостоящие головки. Струйные головки — феноменальное технологическое достижение, на грани нанотехнологий. Десятки тысяч (сотни тысяч на больших ЦПМ) комариных хоботков прокачивают тонны чернил, разбивая их на капли объемом в пиколитры. Неудивительно,что технологиями создания подобного чуда владеют очень немногие компании.
  • Важнее не цена, а риски. Трудно предсказать, как часто придется менять головки. 

Потому что главная причина износа — забитые сопла. Если в электрографии одна частица пигмента на миллиард окажется вдвое больше нормы — никто не заметит. Но она забьет сопло струйной головки. А причин хотя бы изредка получить слишком большую частицу пигмента — хоть отбавляй. Помол не может быть идеальным. При хранении частицы слипаются и т. д и т. п. В результате — важная экономически штука: головки не просто смертны, они непредсказуемо смертны. Поэтому 

  • производители стараются избегать сервисных контрактов с полным покрытием замены головок независимо от их числа. И каковой была ваша себестоимость, вы сможете понять далеко не сразу. А использовать купленные на стороне чернила даже не пытайтесь, общая практика говорит о том, что все собаки будут повешены на такого нарушителя;
  • качество печати непостоянно, и степень деградации сильно зависит от реализации. Сопла забиваются, но менять при одном забитом сопле головку запретительно дорого. Поэтому нужен механизм дублирования и контроль забитых сопел;
  • число доступных пигментов ограничено. К примеру, столь востребованные в этикетке металлики доступны для обоих типов электрографии, но не для струйной печати.

И это еще не все… Теперь о специфических недостатках УФ.

  • УФ-краски по самой своей природе используют химически высокоактивные вещества. Такие вещества часто имеют резкий запах и, что гораздо важнее, занесены в развитых странах в черные списки — их не разрешается использовать для первичной пищевой упаковки, в том числе и без прямого контакта красочного слоя с пищей.
  • Основные типы этих веществ — моно-, олигомеры и фотоинициаторы. И если концентрацию моно- и олигомеров в финальном продукте можно заметно снизить за счет «дожигания» сушкой в бескислородной среде и т. п., то фотоинициаторы при этом сохраняются. В результате удается сильно снизить неприятный запах, но не удовлетворить требования регуляторов по пищевой упаковке, не имеющей прямого контакта красочного слоя с пищей;
  • УФ-краска наносится значительным слоем. На поверхности — микроскопические кусочки твердого пластика. Иногда это хорошо, например создается тактильный эффект. Чаще — плохо, особенно при необходимости послепечатной обработки (выборочный лак,фольга, ламинация для защиты продукта от веществ красочного слоя).
  • Крайне затруднительным оказывается изготовление термоусадочной этикетки с большим коэффициентом усадки. На сплошных заливках возможно растрескивание краски при сильном изгибе материала;
  • частицы красителя ничем не изолированы и могут взаимодействовать с запечатываемым материалом и друг с другом. Поэтому производителям приходится создавать множество наборов красок для разных задач. Переход с одного набора на другой — долгий и дорогой процесс, а часто вообще невозможный без замены красочных трактов, то есть значительной части ЦПМ.

Все это, конечно, не делает УФ-вариант негодным. Идеала не существует, ищем оптимум. В ряде приложений именно этот вариант оказывается наиболее пригодным из доступных. Потому, что преимущества оказываются важными именно здесь, а недостатки второстепенны. Мы договорились не писать о плакатах и наружной рекламе, где УФ доминирует. Но групповая упаковка в местах продаж стала уже значимой тенденцией. Для производителя товара очень важно иметь возможность фактически поставить в торговый зал свой собственный прилавок, а не теряться среди 100–500 конкурентов. И здесь УФ-печать — фактический лидер.

В производстве этикетки УФ-печать на втором месте после LEP (жидкий тонер), хоть и с кратным отрывом. Если этикетка для бытовой химии, то мономеры с фотоинициаторами никого не волнуют. А вот устойчивость к маслу и моющему средству без лака или ламинации выходит на первый план. Если этикетка для пивной стеклянной бутылки, пакуемой в ящики, где бутылки трутся друг о друга, на первый план выходит стойкость к истиранию. А вот для пищевой первичной упаковки и этикетки на бумажные пакеты и проч. — тут на первый план выходит совместимость с продуктами питания.

В общем, приложений, где именно УФ-струйная печать оптимальна, немало. Другое дело, что далеко не для любого применения. И суммарная инсталлированная база и в мире, и в России ясно показывает это соотношение. Производители цифровой этикетки если и берут УФ-решение, то в основном как дополнение к лидирующей LEP-технологии. Для того, чтобы печатать каждый заказ оптимально и оптимальным образом, но не пытаясь заменить составляющую основу рынка жидкостную электрографию,к которой мы и перейдем. Но сначала цифры. По сведениям автора, в 2018 г. и за прошедшие месяцы 2019 г.в России продано 10 новых этикеточноупаковочных ЦПМ HP Indigo (LEPтехнология) и 3 струйных ЦПМ этого назначения, все UV и производства Durst. В этот же период установлена первая в своем классе ЦПМ для печати по гофрокартону.

Также на УФ-чернилах, производства HP Scitex. Впрочем, и по производительности, и по объему потребления чернил, и по стоимости один гофороагрегат стоит нескольких этикеточных машин. Так что он существенно добавил струйному сегменту в соревновании с электрографическим.

LEP

Существуют десятки, если не сотни производителей ЦПМ струйной УФ-печати, множество производителей ЦПМ на WB-чернилах и несколько для сухой электрографии. Но только стартапу Indigo удалось несколько десятилетий назад создать коммерчески успешную ЦПМ на базе LEP-технологии (печать жидким тонером), а купившему его концерну HP понадобились десятилетия и миллиардные инвестиции в разработки для того, чтобы довести технологию до современного состояния, реализовать ее потенциальные преимущества на практике и занять рыночную долю в цифровой этикетке, гибкой и картонной упаковке, превышающую суммарную долю остальных производителей — и в России, и в мире. (Отметим в скобках, что для гофрокартона LEP не подошла, здесь используются струйные технологии). То есть порог входа в LEP оказался очень высоким. Нельзя сказать, что другие не пытались: дальше всех зашел Xeikon, доведший свои LEP-разработки до выставочных образцов. Но что-то пошло не так, и проект был свернут. Так что, наверное, очень высокий порог входа в сегмент — важнейший недостаток LEP-технологии с точки зрения производителей оборудования. Но потребителей их проблемы волнуют в меньшей степени.

Зато им крайне интересны преимущества и недостатки в каждодневном применении.

Общие для электрографии в целом преимущества уже были упомянуты, среди них — нет непредсказуемых по сроку службы дорогостоящих компонентов. В результате пользователям HP Indigo доступны сервисные контакты с полным покрытием всех запчастей.

При практическом разговоре о LEP в этикетке и упаковке речь идет только об одном существующем варианте технологии — HP Indigo Electroink. Этот термин и будем использовать.

Специфические преимущества для HP Indigo Electroink:

  • самый широкий спектр запечатываемых материалов (при использовании штатного праймирования в линию). Цифровой тираж можно печатать на том же материале, что и флексографским или глубоким способами, неотличимо с точки зрения конечного продукта. Здесь справедливо было бы уточнить, что именно при праймировании. Без
  • праймирования ряд материалов качественно запечатать не удастся. Поэтому, собственно, устройство праймирования и стало штатным;
  • краска переносится на материал уже высушенным слоем. Нет нужды в последующей сушке. Это очень важно как для работы с нежными материалами, так и для экономии времени. Цифровой тираж почти всегда сверхсрочный; 
  • все красочные слои переносятся на материал единым «пирожком», за один раз. Это обеспечивает идеальное, недоступное в других технологиях совмещение и качественную печать на крайне тонких, тянущихся, пленках;
  • последовательность красок произвольна и не определена конструктивно. Можно печатать несколько разных изображений одного цвета. Например, нанести на прозрачную пленку «пирожок» CMYK-WWKYMC, содержащий изображения для лица и оборота, отделенные друг от друга двумя слоями кроющего белого;
  • частицы пигмента очень мелкие, 1–2 мкм, но заключены каждая в полимерную оболочку. Из этого есть много важных следствий:
  • слой краски крайне тонкий, 1–2 мкм, и повторяет структуру бумаги, следуя ей, но не проникая в слой. Это позволяет проводить практически любые операции послепечатной бработки (ламинацию, выборочный лак, припрессовку фольги). Это особенно важно при изготовлении термоусадки с большим, более 50%, коэффициентом усадки;
  • так как частицы красителя изолированы друг от друга инертным полимером,возникает возможность создания крайне широкого спектра красок: повышенной яркости, флуоресцентных, металликов, видимых только под УФ-облучением и пр. Спектр красок HP Indigo значительно шире, чем в любом конкурирующем процессе;
  • поскольку частицы краски заключены в оболочку, их химические свойства оказывают слабое влияние на упаковываемую продукцию. Краски универсальны — единый набор на все задачи;
  • кроме триадных красок, Indichrome для расширения цветового охвата и специальных красок, существует возможность заказать и получить любой цвет шкалы Pantone или фирменный цвет по образцу. В ряде случаев это оказывается крайне экономически важным, например для использования Coca-Cola Red — при печати заказов компании нужный цвет получается не только стабильно и гарантированно, но и за один краскооттиск;
  • исторически кроющий белый появился впервые именно в красках Electrionk. В настоящее время доступно второе поколение белого — Premium White, соответствующий по плотности лучшим конкурирующим решениям. 

Было бы, конечно, глупо умолчать о недостатках, тем более, что недостаки и достоинства — зачастую две стороны одной медали:

  • производительность зависит от числа красочных слоев, снижаясь по мере их увеличения. «Пирожок» CMYK-WW-CMYKOG напечатать можно, но скорость упадет в разы; 
  • слой краски крайне тонкий. Это преимущество в ряде случаев, описанных выше. Но тонкий слой менее устойчив к внешним воздействиям, например к истиранию, химикатам и пр. И иногда нуждается в дополнительной защите;
  • желтая и пурпурная краски, как и многие офсетные и флексокраски этих цветов, выцветают на уличном освещении. В этом случае приходится применять специальные стойкие к выцветанию версии красок Electroink;
  • стандартная белая краска для некоторых задач недостаточно плотная. Приходится печатать в два краскопрогона или использовать вновь разработанный премиальный белый.

Как видно, достоинств много, но и недостатки есть — как и у всех реально используемых технологий. Иначе, как мы знаем, их бы и не использовали. В сегменте цифровой упаковки из гофрокартона электрография обоих видов не получила сколь-нибудь заметного распространения, и за внимание клиента борются варианты струйной технологии. Маленьких машин там нет, пожалуй, нет и средних. Большие, скорее на UV. А гигантские — на WB-чернилах. Сегмент складной картонной упаковки, напротив, оказался более плодородным для электрографии, хотя и струйные решения имеют на него серьезные виды. С другой стороны, проникновение цифровой печати в сегмент складного картона пока не так велико. А вот в этикетке цифра наиболее серьезно заявила о своих правах. Здесь есть успешные примеры применения сухой электрографии, но основная борьба идет между печатью УФ-чернилами и жидкостной электрографией HP Indigo. Причем год за годом слышатся прогнозы экспертов о скором доминировании струйной печати, но по итогам год за годом в моду входит то один, то другой игрок «номер два» — а лидер остается неизменным. В области гибкой упаковки, которая в очень большой степени пищевая, проникновение цифровых технологий стремительно растет. Наряду с гофрокартоном это наиболее быстро растущий рынок цифровой печати в мире. Специфика гибкой упаковки и жесточайшие требования регуляторов привели к тому, что все виды цифровой печати без существенных дополнений и модификаций оказались применимы ограниченно. Первым такие модификации своей технологии удалось вывести в коммерческую эксплуатацию, в том числе и в России, HP Indigo. Решения конкурентов пока в лабораториях и чертежах. Но они что-то точно со временем придумают. Прогресс не остановить.
 

Скачать в PDF

Отраслевые статьи о полиграфии

НИССА Центрум в отраслевых СМИ

Подписаться на рассылку