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Cinco avances tecnológicos importantes en el mercado de la impresión por curado UV / EB
(05-02-2018)

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Smithers Pira identifica los desarrollos clave de tecnología de radiación que están impulsando la productividad en el mercado de impresión de curado por radiación. Según el estudio titulado: The Future of Radiation Curing Print Markets to 2022, las impresiones producidas con tintas de curado por radiación (UV y haz de electrones) y barnices en 2017 sumaron aproximadamente 1.38 billones de impresiones A4, un valor de $ 63.4 mil millones. El mercado está creciendo alrededor del 2-3% anual en términos de tonelaje.

Con los ingresos de tinta creciendo más rápido que el mercado global de gráficos y embalaje, los usuarios están aprovechando el secado instantáneo para mejorar sus eficiencias de producción y explotar las propiedades decorativas y funcionales de las tintas y recubrimientos. El curado por radiación no solo ahorra tiempo al secarse al instante, sino que también permite varias eficiencias en un proceso de producción más amplio.

Cinco avances tecnológicos importantes en el mercado de la impresión por curado UV / EB

Mientras que los volúmenes de impresión en gráficos en general están cayendo en un 3.0% por año entre 2012 y 2022, los segmentos de impresión de curado por radiación, y el mercado de envases en auge, están listos para expandir su participación en el mercado. El volumen de curado por radiación crecerá un 25.0% por volumen y un 33.6% en términos de valor durante este período. Smithers Pira identifica los desarrollos clave en las formulaciones de tinta y barniz y las tecnologías de curado que sustentan esta expansión.

Curado por UV de baja energía

Los métodos de curado UV están cambiando. La mayoría del secado ultravioleta en 2017 todavía se lleva a cabo con lámparas de cuarzo de vapor de mercurio, pero lleva tiempo calentar y existen riesgos potenciales para la salud y el medio ambiente al final de la vida útil.

Estas limitaciones amplifican los beneficios del curado de baja energía. Este sistema de curado está diseñado para secar la impresión utilizando mucha menos energía que las lámparas de vapor de mercurio tradicionales, con una sola lámpara dopada con mercurio. El sistema utiliza tintas especiales que tienen un precio superior a las tintas y barnices de curado UV tradicionales. Estas lámparas no emiten las longitudes de onda UV más cortas que generan ozono, eliminando la necesidad de extracción de ozono. Producen menos calor residual, por lo que requieren menos enfriamiento, lo que reduce aún más el consumo de energía.

La tecnología ahora se está utilizando en América del Norte y Europa. El curado de baja energía se puede utilizar en prensas de perfeccionamiento con dos lámparas para secar cada lado, y Komori tiene prensas de banda comercial que utilizan tecnología H-UV en lugar de un horno de aire caliente, reduciendo así la huella de la prensa, que es importante en su mercado interno. Japón, donde los bienes inmuebles de muy alto costo hacen que el ahorro de espacio sea una ventaja de costo significativa.

Curado UV LED

El curado UV LED utiliza diodos emisores de luz que emiten una banda angosta de UV, que proporciona un pico de energía UV, que proporciona una amplia distribución de la salida en todo el espectro, incluidos los visibles y los infrarrojos.

El curado por LED ofrece incluso menos energía que los sistemas UV de bombilla de mercurio de baja energía, y hay un encendido / apagado instantáneo, que puede reducir aún más el tiempo de inactividad requerido para esperar a que las lámparas alcancen la potencia máxima, además de proporcionar ahorros de energía significativos a través de la sincronización del curado con el entintado de la tinta. El inconveniente es la disponibilidad limitada de tintas adecuadas y la prima de alto costo actualmente asociada a ellas.

La gama de LED ultravioleta disponibles en el mercado está creciendo, y los LED de sombra tienen un uso más amplio en instalaciones de iluminación general. Las impresoras que ya usan UV LED informan que el consumo de energía es hasta un 70% más bajo que los sistemas UV convencionales. Otra atracción de los sistemas de UV LED es su brillo de color, derivado de un mayor contenido de pigmentos.

El UV LED se está moviendo más allá de las aplicaciones de nicho en segmentos de mayor volumen en algunos países europeos, como la impresión de alimentación por hojas, donde la tecnología tiene la ventaja de poder proporcionar una alta intensidad de color.

Cinco avances tecnológicos importantes en el mercado de la impresión por curado UV / EB

Curado por haz de electrones

El curado con haz de electrones usa un haz de electrones de alta potencia para iniciar la reacción de polimerización de radicales libres. Una cortina de electrones acelerados se emite hacia la superficie impresa, en una cámara evacuada. Los electrones energéticos pasan a través de una lámina de ventana de titanio hacia la tinta húmeda, la energía es absorbida por la capa de tinta y tiene lugar el proceso de curado.

El beneficio de la tecnología es la penetración de electrones en el cuerpo de la película de tinta, en lugar de solo en la superficie, lo que garantiza un buen curado continuo. Es ampliamente utilizado en las Américas en prensas de banda ancha, pero menos en Europa.

Existen desarrollos para ampliar su uso a través de unidades de curado EB de menor costo, incluidos los primeros procesos de alimentación por hojas, y la tecnología de tinta para ampliar el uso en prensas de flexografía y huecograbado. La proporción de haz de electrones en el curado por radiación sigue siendo baja, de solo 4-5% en 2017, la mayoría en América del Norte y menor en otros lugares.

Tintas de baja migración y recubrimiento

Dado que el curado por radiación se utiliza ampliamente en los envases de alimentos, productos farmacéuticos y tabaco, es importante que ningún componente pueda migrar de la impresión al producto y cause efectos organolépticos. Esto es particularmente importante en el envasado de tabaco, donde los criterios para el envasado sin olor y a prueba de migración se basan en el hecho de que el tabaco es higroscópico.

El olor y la contaminación son posibles problemas para todos los convertidores. Los fabricantes de tinta están formulando tintas de baja migración utilizando componentes seleccionados, lo que debería garantizar que la migración de la película de tinta de impresión resultante se encuentre dentro de los límites de migración aceptados.

Los formuladores de tinta pueden elegir componentes del rango conocido de ingredientes aprobados, o elegir las nuevas clases de materiales disponibles que ofrecen una contaminación de potencial inherentemente menor. Este problema ahora se está abordando mediante una nueva legislación anunciada en 2017 en la UE y en otros mercados como Japón.

Tintas híbridas

Varios fabricantes de tintas están explorando nuevos métodos de formulación de tintas para ampliar el rango de aplicaciones para UV y tintas de haz de electrones y mejorar su rendimiento en la prensa. En los envases flexibles en las prensas flexográficas de impresión común, hay un espacio limitado para el secado interdeck, y los fabricantes de tintas están desarrollando tintas de curado UV y EB con agua o solventes. Estos actúan como diluyentes, y hay un grado de evaporación en la etapa de impresión que permite un mejor atrapamiento húmedo sobre húmedo.

Hay desarrollos en la impresión de huecograbado por haz de electrones a base de agua, por ejemplo, IdeOn en Amgraph Packaging en Connecticut usa agua como diluyente para tintas de fotograbado curables por haz de electrones. Una ventaja significativa de estas tintas híbridas es que no están clasificadas como materiales peligrosos, que son tintas y recubrimientos UV sólidos 100% tradicionales. Esto significa que los fabricantes no tienen que aplicar una etiqueta de químicos peligrosos en el paquete, y pueden transportarse a granel, mientras que una tinta UV clasificada como peligrosa no puede ser transportada en un contenedor de más de 25 litros.

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