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                  关于数字喷墨油墨,你究竟了解多少?

                  时间:2021-12-09 来源:全球印刷与包装工业

                  摘  要:
                  数字印刷设备的激增需要最先进的耗材来确保高质量的印刷。标签加工商不仅以强劲的速度投资于数字印刷技术,而且还将喷墨印刷视为满足品牌要求的手段。

                  关键词: 数字喷墨 油墨 

                    数字印刷设备的激增需要最先进的耗材来确保高质量的印刷。标签加工商不仅以强劲的速度投资于数字印刷技术,而且还将喷墨印刷视为满足品牌要求的手段。
                   
                    喷墨是一种非接触式印刷技术,它开辟了多种基材和应用的可能性,而这些可能性是其他技术难以实现的或难以实现的。根据定义,喷墨油墨是一种低粘度流体和颜料颗粒的稳定分散体,无论墨滴大小如何,都可以通过喷头喷嘴进行可预测的喷射。这些油墨比其他油墨(例如柔版油墨)需要更多的处理,并且制造时具有更严格的公差以确保其可靠性。
                   
                    “用于传统油墨的颜料颗粒太大,无法在用于生产喷墨标签印刷机的那种顶级喷墨喷嘴中工作,”爱普生美国工业标签总监Victor Gomez解释说, “用于数字印花的颜料需要经过微研磨和化学处理,才能正确稳定地分散。适量的颜料负载对于维持在油墨循环和输送系统、喷头和基材上始终如一地执行所需的低粘度也很重要。”
                   
                    据富士胶片公司WFIJ系统业务总部营销经理Andrew Berritt介绍,喷墨油墨是通过孔径比人的头发还细的喷嘴喷射的。“当您将其与所有其他油墨技术进行比较时,没有类似的限制,因此,油墨系统所需的所有属性都变得更具挑战性。这些包括色彩活力、色彩不透明度、附着力和柔韧性。”
                   
                    粘度是喷墨印刷成功的基本要素。“在产品的保质期内保持油墨系统一致和稳定是关键,”Berritt 补充道, “之所以如此重要,也是如此具有挑战性,是因为我们需要生产一种高反应性系统,该系统几乎可以在合适的条件下立即固化。但与此同时,我们需要粘度保持完全一致。我们需要油墨的粘度和结构保持完全稳定,以便喷射性能保持一致,无论油墨是1个月还是11个月。一致、可重复的喷射对于液滴放置和图像质量至关重要。”
                   
                    加工商在选择喷墨油墨时必须考虑其最终用途市场。印刷机的速度、图像质量和生产率成为投资策略的重要方面,而油墨的成本和可靠性在总拥有成本中起着重要作用。
                   
                    “客户需要考虑的最重要方面是印刷品所需的耐用性及其对最终应用的适用性,这意味着首先选择适当的喷墨油墨类型很重要,”太阳化学数字全球产品经理Phil Jackman评论道, “当今市场上的大多数工业喷墨标签印刷机都以某种形式利用了能量固化UV技术,但人们对水性喷墨技术的许多应用有着新兴的需求。”
                   
                    “理想情况下,油墨应该是牛顿流体或只是轻微的触变性,以允许良好地流入喷头的腔室和喷射性能,”INX国际油墨公司喷墨技术研发总监Kenzi Suzuki 说,“喷墨印刷机也非常对气氛的变化细腻而敏感。建议在温度和湿度受控的环境中使用印刷机,以获得最佳的印刷性能结果。”
                   
                    赛康技术副总裁Lode Deprez指出,UV喷墨油墨在耐刮擦、耐刮擦、耐肥皂、耐化学品和耐热方面非常耐用。“油墨不需要喷头和基材之间接触 ,这些特性解释了为什么UV喷墨在健康和美容市场上站稳了脚跟,以及为什么它是家用和工业化学品耐用标签,或各种工具和设备上的工业标签的首选技术。”
                   
                    赛康PantherCure油墨的开发目标是在安全性、性能和附着力方面实现最佳性能,无需固定,从而提供更好的整体光泽效果。UV固化喷墨油墨可以是基于染料的或基于颜料的。然而,大多数UV固化油墨是基于颜料的,因为它们用于需要高度耐光性的应用。
                   
                    油墨和喷头之间也存在关键关系。“印刷硬件,尤其是喷头,仍在不断发展,具有更高的印刷速度、更小的墨滴尺寸和更高的分辨率,”Jackman说, “因此,在充满活力的印刷世界中,配制喷墨油墨是一个连续的过程。”
                   
                    据Gomez称,喷墨印刷机制造商建立了自动维护程序,使喷头喷嘴保持清洁并准备好喷射,以保持系统可靠运行。油墨在稳定的温度下保持循环,从而优化粘度,并且没有颜料沉淀。这对于白色油墨尤其重要。还有许多其他因素需要牢记。
                   
                    “尽管这些系统可能是自动化的,但加工商需要了解他们在喷墨印刷机正常运行中所起的作用,”Gomez补充道, “维护原则很重要,任何人工制品,例如切割不良的卷筒上的纸尘,都可能堵塞喷嘴。”
                   
                    选择合适的油墨
                   
                    有许多因素会影响给定印刷机的正确油墨。在处理喷墨油墨时,与传统印刷的油墨相比有很多优势。其中包括短版能力、短响应时间、可变性、库存减少、本地生产等。
                   
                    哪种油墨适合您的印刷机?Kao Collins一直在努力解决这个问题。Kao Collins推出了“InkAnswers”,这是一种综合性数字搜索工具,可将油墨与标签和窄幅卷筒纸生产中使用的基材进行匹配。InkAnswers简化了识别哪些油墨与喷头技术和材料兼容的过程,包括软包装、铝箔、收缩套膜和可变面材。
                   
                    Kao Collins喷墨业务经理Stephen Buchanan说:“现在是InkAnswers的最佳时机,因为我们听到加工商提出的第一个问题是‘我们应该为这种基材使用什么喷墨油墨?’在选择油墨时有很多变数。它很快变得复杂。”
                   
                    InkAnswers可为一些最常见的印刷需求提供快速结果,例如可持续性、减少油墨迁移、减少停机时间等。“我们相信InkAnswers将让人们更加了解工业喷墨印刷功能以及喷墨油墨和技术提供的多功能性,”Buchanan补充道。
                   
                    富士胶片的Berritt表示,选择合适的喷墨合作伙伴至关重要。“喷墨油墨的失败成本,以及产品的整体质量和一致性要高得多,因此更为重要。喷头非常昂贵,而且往往最先受到油墨系统不佳的影响。”
                   
                    正如赛康的Deprez所指出的,有许多因素需要考虑。“一般来说,印刷相同的设计需要多出三倍的油墨,这主要是因为喷射和低粘度的需要,以及技术的原因。油墨的制造成本也高得多,因为所有成分和颗粒都必须小于150纳米,这给稳定油墨的可重复制造带来了很多挑战。”
                   
                    由于这些因素,使用UV喷墨的设计总是具有更厚的墨层,例如,在薄软包装应用中使用该技术时可能会出现问题。水性油墨,无论是纯的还是混合的,通常更适合这个细分市场。此外,对单一喷墨油墨的要求更高。 
                   
                    “一般来说,一种油墨必须做到这一切。这与柔版印刷非常不同,柔版印刷的油墨根据设计、需求、基材、印后工艺等进行调整,”Deprez评论道, “这在喷墨印刷中是不可能的,因为您无法轻松更换油墨。此外,UV油墨的稳定性具有非常高的反应性混合物,并且由于低粘度(与小分子相关),使这些油墨符合食品包装要求。当与不断变化的监管环境相结合时,这具有挑战性,不断限制允许用于UV油墨制造的产品数量。”
                   
                    水性油墨在喷头喷嘴板不蒸发与在聚合物薄膜等非吸收性基材上印刷时的极端干燥和图像质量挑战之间取得平衡。爱普生的 Gomez表示,当前的供应链挑战进一步强调了选择值得信赖的合作伙伴的重要性。“正如目前全球供应链的压力所表明的那样,需要仔细考虑油墨供应商的实力。由于我们的供应链存在冗余,爱普生没有遇到与其他供应商相同的交付问题。我们彩色标签印刷机的油墨是在不同国家的六家工厂中的任何一家生产的。爱普生业务的国际性质也意味着我们从去年的早期阶段就看到了危机,因此我们在危机到达北美时做好了准备。其他印刷机制造商从第三方购买他们的喷头和油墨——这一步骤可能会带来供应风险。”
                   
                    喷墨油墨的开发不是任何人都可以参与的死记硬背的过程。需要令人难以置信的科学和细微差别。
                   
                    Gomez说, “油墨设计需要创建一种在各种应用和基材上都能可靠运行的配方。它必须在大多数存储条件下保持稳定,在复杂的制造过程中使用专业设备和高技能劳动力处理和混合高级成分。配方必须与喷头和油墨储存、循环和输送系统(包括打印头)相匹配。它也必须有一个合理的有效期,以承受运输和储存。”
                   
                    油墨改进
                   
                    随着越来越多的加工商选择数字喷墨印刷技术,油墨也必须发展。其中许多油墨必须满足印刷商对更多样化应用的需求,包括软包装、收缩套管、模内标签等。传统上,柔印油墨一直是这个领域的补救措施。
                   
                    喷墨油墨的改进有两个方面:油墨和喷头。“喷墨油墨和喷头都得到了显著改进,”赛康的Deprez说, “一些压电喷头的性能和寿命得到了改善。印刷分辨率逐渐提高,架构正在朝着喷头中的油墨循环方向发展。还开发了许多智能来补偿故障喷嘴。这些改进将在未来几年进入工业应用领域。”
                   
                    现代印刷机变得越来越复杂,有大量喷头和喷嘴,如果客户要从其高生产力资本投资中获得丰厚回报,这些喷头和喷嘴需要保持良好的工作状态。“喷墨是一种不断发展和可扩展的技术,但已达到了可以通过现在可以实现的速度、宽度和图像质量为大多数应用提供服务的地步,”太阳化学的Jackman说, “因此,喷墨化学有责任满足最终使用要求并在印刷阶段可靠地执行。如果可以实现这些技术要求,并且经济上符合商业模式,那么就会被大量采用。”
                   
                    根据Jackman的说法,喷墨油墨配方在可能的情况下更多地转向水性技术,无论是新的市场发展还是现有的UV油墨应用,现在都可以与水性喷墨技术的最新发展相结合。“这在一定程度上是由于食品包装的合规性,但不断增加的可持续性需求也在推动这一趋势,”他指出。
                   
                    另一个关键趋势涉及LED可固化油墨的进步和可用性,而不是汞灯固化。爱普生的Gomez评论道:“LED用于固化油墨已有一段时间了,但它的用途已经扩展到像爱普生的SurePress L-6534VW这样的印刷机中的完全固化。LED避免了汞灯发出的高温,因此在薄或热敏基材上印刷时,使用LED进行固化无需昂贵的冷却辊。LED固化总体上需要更少的能量。LED还可以立即开启和关闭,这意味着无需浪费时间等待传统灯开启。”
                   
                    对于富士胶片来说,喷墨墨水必须跟上周围的技术。“对新的、具有挑战性的媒体的粘附正在成为一个日益严重的问题,”Berritt说, “在查看聚苯乙烯和聚丙烯等非PVC印刷介质时尤其如此。”
                   
                    新产品
                   
                    供应商不知疲倦地努力优化油墨产品,以便在许多最新的数字印刷机上蓬勃发展。选择爱普生时,加工商的优势在于与自行开发油墨的制造商合作,该制造商提供公司专业知识、规模经济和技术,以不断扩大其产品范围。
                   
                    “SurePress L-4533AW使用爱普生的水性树脂涂层颜料油墨,”Gomez说, “SurePress L-6543VW使用爱普生LED固化油墨。爱普生直接投资于卫生系统和流程,为其SurePress数字喷墨印刷机生产油墨,适用于食品应用并符合美国 FDA 当前的良好制造流程 (cGMP) 指南和欧洲食品接触材料法规。”
                   
                    富士胶片为这个市场提供了范围广泛的喷墨产品。富士胶片的Berritt指出,这些 油墨已被标记为 Uvijet,并且这些油墨已针对由不同喷头和固化系统组成的各种系统进行配制。
                   
                    INX国际油墨为该市场提供种类繁多的溶剂和UV油墨。INX国际油墨的数字产品经理Sofia Machain解释说:“我们提供许多用于售后市场的产品以及其他专为客户的特定需求或应用而设计的产品。这是与我们合作的真正好处。如果我们还没有可用的产品,我们将为您开发一款满足所有监管需求的产品。”
                   
                    Jackman表示,尽管监管环境收紧,但太阳化学仍然致力于开发UV技术,尤其是在未来几年UV仍将是标签领域的主导技术的情况下。太阳化学在其SunJet品牌下提供一系列喷墨油墨。其中包括用于窄幅卷材和标签的SunJet Etijet油墨,以及用于包装的Amphora系列。在适用于食品包装的情况下,两种油墨系列均按照良好的生产规范制造,并根据食品包装应用指南进行配制。
                   
                    Amplio隶属于SunJet品牌,是全方位的数字效果解决方案,主要用于香水和化妆品等奢侈品的折叠纸盒,以及需要用触觉效果和金属铝箔装饰的高端标签。
                   
                    “不断评估太阳化学的UV喷墨解决方案,以确保符合法规更新,鼓励使用更清洁的UV油墨标记标签,并提高产品性能,”Jackman说, “太阳化学认识到整个包装过程的重要性。喷墨油墨与底涂、粘合剂和上光的应用对于满足某些包装要求至关重要。太阳化学的SunEvo系列涂料可以帮助软包装、纸质包装、窄幅卷材和标签、折叠纸盒和瓦楞纸的印刷商和加工商充分发挥数字印刷的力量。”
                   
                    赛康与母公司富林特集团合作,为其Panther系列印刷机开发了UV喷墨产品。这些油墨具有耐用的性能、稳定性以及与大多数标签基材的兼容性。“这些油墨满足了品牌所有者对高光泽、耐用且具有高耐磨性的标签的需求,”赛康的 Deprez 指出, “Panther DuraCure UV技术可产生高光泽效果,在最宽的色域中脱颖而出,同时为多种应用提供出色的长期耐用性。”
                   
                    这些油墨针对多种最终用途进行了优化,包括工业、化学和家居标签,以及优质啤酒、饮料、食品、健康和美容市场领域的高端标签。对于基于水的选项,赛康提供Idera,它符合食品/迁移合规性,也符合瑞士和雀巢的清单。这种油墨在开放时间和干燥之间表现出良好的平衡,并与许多瓦楞纸基材兼容。它专为涂层涂布和未涂布材料而设计,通常与底涂工艺配合使用。
                   
                    赛尔的新技术增强了喷墨印刷
                   
                    该公司表示,赛尔超高粘度技术的先进功能证明了喷墨印刷对标签和包装的影响。作为赛尔创想平台的一部分,超高粘度技术可确保赛尔的喷头为批量数字标签和包装印刷应用提供高冲击力、高效的结果。
                   
                    通过实现扩展的高色域和具有更大颗粒和更多颜料的流体,颜色更加鲜艳,白色和黑色更强烈。单通道印刷高不透明度(尤其是白色)的能力,对于在许多标签和直接成型包装印刷应用中产生影响也很有用。
                   
                    此外,粘度高达100厘泊 (cP) 的流体和油墨可以一次喷射,这进一步为标签和包装印刷商开辟了机会,为客户提供更广泛的包装材料的新的和令人兴奋的表面处理,包括高效率和生产力。此外,还节省了能源,因为以前需要在喷射前加热到45摄氏度的UV流体现在可以在室温下放置。总体而言,需要的流体更少,从而使该过程更具可持续性。
                   
                    而且,可以更轻松地实现厚涂上光装饰,以增加标签和包装的纹理、视觉冲击和功能。从标签上的盲文和触觉警告三角形,到用于硬包装和软包装的高端外观和真实货架存在的最新触觉效果,借助赛尔的超高粘度技术,可以实现传统上只能通过使用屏幕才能实现的结果印刷。
                   
                    赛尔喷头业务部总经理Graham Tweedale说:“我们已经看到超高粘度技术如何为 赛尔的许多应用开辟新的可能性,尤其是标签和包装。以前的喷墨喷头通常只能喷射大约8-12cP的流体,而我们的技术使印刷机能够喷射更高的粘度,实现更宽的色域和无与伦比的不透明度,并可用于印刷范围广泛的特殊效果。此外,经过多年客户要求能够印刷更高分子量的光敏聚合物,以增加印刷材料的阻力和柔韧性,我们的超高粘度技术实现了这种能力,真正释放了喷墨的力量,”他补充道。赛尔的许多喷头都采用了超高粘度技术,包括Xaar Nitrox、50x系列和Xaar 2002。
                  关键词:数字喷墨 油墨 
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