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

Цифровые краски для этикетки и упаковки 1/2

Все Публикации
03 сентября 2019

Пройдя все стадии развития любой значимой идеи — насмешку, критику, признание — цифровая печать давном достигла третьей. Поэтому агитировать за нее, по крайней мере в деле печати этикетки, уже както и несвоевременно. Интереснее сравнить, какие технологические варианты есть, почему они существуют, а не вытеснены другими, и проверить, на чем основано столь выраженное в обсуждаемой области лидерство. И конечно, стоит начать с самого весомого с экономической точки зрения фактора — расходных материалов для разных видов цифровой печати, в основном с краски (чернил, тонера), но не только.

Полная классификация типов цифровых красок получилась бы слишком обширной. Рассмотрим лишь те, что активно используются для изготовления этикетки и упаковки. То есть цифровую печать плакатов, книг, панелей солнечных батарей, зданий и сооружений и прочего мы оставим за кадром. Только этикетка и упаковка.

У каждой технологии есть свои сильные и слабые стороны. Причем в какой-то области сильные стороны оказываются относительно важными, а слабые — не очень. Если бы это было не так, технология просто не попала бы в наш список. Как, например, который год никак не могущая толком родиться нанография. (Что, конечно, никак не умаляет бизнес-гения ее создателя, сумевшего поднять на наноидее гига-суммы с восемью нулями. Многие ли способны на такое на восьмом-то десятке?)

Итак, для изготовления этикетки и упаковки широко применяются четыре вида цифровой печати: электрография на базе сухого тонера (DEP), жидкостная электрография (LEP), струйная печать УФ-отверждаемыми красками (UV) и красками на водной основе (WB).

EB

Здесь, пожалуй можно вскользь упомянуть еще одну довольно перспективную технологию, хотя она и находится в пеленках — краски и лаки, отверждаемые электронным лучом (EB). EB-краски и лаки очень близки к УФ, обладают примерно теми же преимуществами, но лишены одного из важнейших их недостатков. В них не применяются фотоинициаторы, то есть вещества, запускающие под действием УФ-облучения цепную реакцию полимеризации основы краски. Это отличие очень важно, так как фотоинициаторы сплошь малополезные (и это очень мягко говоря) соединения, и их использование мешает делать первичную пищевую упаковку, даже без прямого контакта красочного слоя с пищей. По крайней мере в странах, где качеству продуктов питания уделяется должное внимание. Отверждение электронным лучом также позволяет запустить процесс полимеризации краски. Но используемые при этом свободные электроны как таковые не несут никакой угрозы здоровью потребителя.

К сожалению, как минимум пока установки EB-отверждения по размерам балансируют где-то между носорогом и слоном, а по цене конкурируют со знаменитым крылом от Боинга. Так что до широкого внедрения EB-технологии (если оно вообще произойдет) ее создателям еще работать и работать.

DEP

Электрографическая печать сухим тонером (DEP, dry electrophotography) — зрелая технология (точнее, группа технологий, но то же можно сказать об остальных вариантах), имеющая прекрасные позиции в области коммерческой цифровой печати, то есть при печати по бумаге. Что является сильными сторонами электрографии, как сухой так и жидкостной:

  • высокая точность получения скрытого изображения,
  • нет непредсказуемых по сроку службы дорогостоящих компонентов.

В результате многие производители предлагают сервисные контракты с полным покрытием замены всех запчастей.

Существуют решения и для этикеточной печати (в России представлены машины Xeikon и Konica Minolta). Но после некоторого всплеска интереса за весь прошлый год их число не увеличилось, даже несмотря на то, что некоторые из моделей нацелены на бюджетный сегмент рынка. Возможно, одна из важнейших причин — недостатки сухого тонера как такового в этой области:

  • из-за необходимости запекания тонера крайне затруднено использование легкоплавких запечатываемых материалов, прежде всего полиэтилена (РЕ). А пленки с его использованием — это очень распространенный материал для этикетки и гибкой упаковки;
  • частицы тонера не могут быть очень мелкими, меньше 5–10 мкм, так как слишком мелкие частицы образуют крайне опасные для здоровья взвеси в воздухе. Крупные частицы ограничивают качество передачи мелких деталей и высоколиниатурных растров, и что может быть еще важнее, в результате слой красителя получается толстым. 

Иногда это хорошо. Но если по красящему слою идет изгиб бумаги, возможны проблемы. А это про картонную упаковку. В результате даже Xerox использует для своего оборудования формата B2 отнюдь не сухой тонер, а жидкие чернила.

WB Inkjet

Струйная печать вообще, и струйная печать водорастворимыми красками (water based inkjet) в частности, имеет немало преимуществ:

  • возможность достижения высоких скоростей, по крайней мере, по меркам цифровой печати,
  • дешевое масштабирование по формату — просто добавь печатных головок по ширине полотна,
  • возможность существенно повысить скорость печати ценой некоторой потери качества, снизив продольное разрешение,
  • огромный соседний рынок домашних и офисных принтеров, финансирующий НИОКР в области струйной печати.

Например, одни из наиболее быстрых на рынке промышленных устройств струйной печати HP PageWide используют те же наработки, что и настольные и офисные струйные устройства. Аналогично у Epson и других производителей. У использования водных красок есть и специфические преимущества, важнейшее из которых — возможность создавать пригодное для первичной упаковки решение. Водорастворимые краски можно сделать довольно безвредными, а при должном старании — и безвредными вообще. Для пищевой упаковки это важно в огромной степени. Краска интегрируется в запечатываемый материал, поэтому любые постпечатные
операции — не проблема.

Есть и специфические недостатки водных чернил, главный из которых в том, что их использование затруднено на полимерных пленках: нужен впитывающий запечатываемый материал. Но не слишком сильно впитывающий, иначе краска растечется, «провалится».

Если вторую часть проблемы научились решать, то первая связана с самой сутью WB-чернил — водой в качестве растворителя. Ее после печати необходимо испарить быстрее, чем она растечется. На гладкой полимерной поверхности, чувствительной к нагреванию, это, мягко говоря, проблематично. Для испарения воды нужны большие энергозатраты. И, в отличие от ЕВ и сухого тонера, не мгновенность этого процесса: нужны достаточно большие сушки. Кроме того, часть красителя оказывается в слое запечатываемого материала, а это несколько сужает цветовой охват.

Есть и общие для струйной печати недостатки, но мы их рассмотрим чуть ниже, говоря о практически более распространенной в области производства этикетки технологии печати красками УФ-отверждения.

По мнению автора, комбинация достоинств и недостатков WB-чернил указывает на картонную и гофрокартонную упаковку как оптимальную область применения. Огромные форматы, высокие скорости, в значительной степени пищевая упаковка — вырисовывается машина размером с дом, печатающая огромные объемы. И действительно, ряд производителей всерьез разрабатывает подобные решения. Автору довелось видеть в работе на крупном гофрокартонном производстве HP С500. Большая машина, 36 м в длину. В России подобного нет, но лишь пока. Сама суть гофрокартона, состоящего в основном из воздуха, не позволяет возить его далеко. Значит, доля импорта мала, а отечественные производители занимают весь немаленький рынок и продолжают активно развиваться. Неплохие перспективы для WB-струйной печати.

Вот мы и подошли к двум основным вариантам современной цифровой печати этикетки и упаковки — УФ-струйной печати (UV), первой по числу производителей и второй по объемам, и жидкостной электрографии (LEP), лидирующей по объемам печати и числу единиц установленного оборудования.
Но о них — в следующем номере журнала
 

Скачать в PDF

Отраслевые статьи о полиграфии

НИССА Центрум в отраслевых СМИ

Подписаться на рассылку