УФ-чернила: виды, свойства, применение
В этой статье речь пойдёт об УФ-чернилах как о продукте, о котором мало кто знает достаточно. Какие виды бывают, где их применяют, какими свойствами обладают, какие основные заблуждения на их счёт и, конечно, каковы новые разработки в сфере УФ-чернил.
Виды УФ-чернил
Изначально в широкоформатной печати особого разделения по типам чернил не было, просто УФ-чернила. Впоследствии появились чернила для гибких и жёстких носителей, в зависимости от типа применения и вида УФ-принтера (под планшетный принтер нужны чернила для жёстких поверхностей, к рулонному принтеру — гибкие чернила). Для тех предприятий, которые выполняли разнообразные задачи и пользовались двумя типами принтеров, делали выбор в сторону универсальных УФ-чернил, так как они в меру гибкие, а также хорошо держатся на жёстких носителях.
Конечно, чернила от разных производителей различаются по своему химическому составу, но есть более мощное различие. По сути, 99 % производителей делают так называемые традиционные свободно радикальные УФ-чернила. Этот вид чернил имеет ряд преимуществ, среди которых хорошая адгезия, быстрое отверждение и невысокая стоимость.
Совершенно иную химическую формулу имеют «катионовые» УФ-чернила. Для струйной печати их делают всего несколько производителей в мире. Они отличаются очень высокой стоимостью за литр, а также очень высокой эластичностью, прочностью красочного слоя и меньшим количеством необходимой энергии для отверждения. По факту известно только об одном производителе, который использовал эти чернила на своих УФ-принтерах, это компания Gerber со своими станками Solara Ion. Более чем год назад они закрыли производство, хотя начало продаж было очень многообещающим.
Также чернила различаются по типу применения. Это различие проявилось в тот момент, когда изобрели однопроходную печать. В этом случае, в отличие от мультипроходной печати, носитель перемещается в одну сторону, а каретка с головками стоит неподвижно и наносит необходимые изображения. Появление нового направления печати потребовало разработки нового вида чернил.
С 2007 года появились чернила отдельно для УФ-ЛЕД и УФ-светодиодов. Любопытный момент заключается в том, что чернила под УФ-лампы подходят только для УФ-ламп, в то время как чернила для УФ-ЛЕД подходят как для ламп, так и для отверждения светодиодами.
Для совсем узкоспециальных задач выпускают специализированные УФ-чернила, например, УФ-чернила для термоформовки. Они выдерживают нагрев и деформацию красочного слоя более чем на 400 % (без расслоения и разрыва). Или, например, флуоресцентные УФ-чернила, которые светятся при определённом спектре в темноте. Это направление очень интересно в сфере security-печати. И это не единственные специализированные УФ-чернила, которые есть на рынке, но опять же это узкоспециализированный, нишевый продукт для решения подчас одной производственной задачи, поэтому он не пользуется большим спросом.
Свойства чернил и можно ли их пощупать?
Основной параметр чернил — это их стабильность в работе. Чтобы каждый день получать одинаково хороший результат в независимости от перепада температуры и влажности в помещении и не выбивать постоянно дюзы (сопла).
Многие могут подумать, что добиться такой стабильности чернил или невозможно, или очень сложно, потому что необходимо настраивать параметры температуры, напряжения и формы импульса.
Раньше эти параметры вводились и изменялись на ощупь, и просто делались, основываясь на «чутье» печатника или инженера. Сейчас для определения таких параметров, как «рабочая область чернил», требуется только техническая оснащённость и технология по тестированию чернил.
Кстати, эта технология применяется как основная компаниями XAAR и Konica Minolta. После проведения теста мы сразу видим, будут ли чернила работать «в нужном режиме» с конкретной печатной головкой и с имеющимися параметрами.
Есть ещё ряд параметров, на которые в чернилах обращают внимание не все операторы. Но некоторые порой стремятся к тому, чтобы эти показатели превышали эталонное значение. Как, например, указывала в рекламной статье одна из компаний по производству чернил: «Оригинальные чернила для принтера «X» имеют вязкость 8 cP (сантипуаз), а у наших альтернативных — 13 cP. Поверхностное натяжение у оригинальных 25 mN/m, а у нас 32 mN/m» и т. д.
Однако печатные головы работают стабильно только с чернилами с определённым диапазоном параметров. Поэтому очень часто чернила, которые будут выше или ниже необходимого значения, будут работать нестабильно. Помните, что не все параметры, которые больше или меньше эталонных, хороши. Момент, касающийся выбора чернил со значениями, отличными от стандартных, стоит уточнять у специалистов.
Один из громких лозунгов в индустрии как УФ-чернил, так и просто сольвентных: «В наших чернилах больше пигмента, чем у других» или «Наш пигмент больше, чем у конкурентов» или иногда даже меньше, типа «наноразмер» пигмента.
Конечно, получать более яркие цвета УФ-чернил — это важный параметр, который влияет в том числе на расход чернил. Но есть определённые правила концентрации пигмента в чернилах, что опять же может прямолинейно влиять на стабильность работы. Если у обычных цветов CMYK содержание пигмента 3–4 %, то у белого цвета эта цифра 20–30 %. Всё, что выше или ниже этих параметров, может повлиять на стабильность работы УФ-чернил с головами. А так как сам по себе параметр количества пигмента в чернилах секретный, у производителя он не указывается в документах, таких как MSDS, проверить это нельзя. Кроме как на живых тестах на УФ-принтере.
Тот, кто очень углублённо занимается темой УФ-чернил, наверное, замечал, что некоторые чернила отверждаются уже после первого прохода, а другие чернила на этом же станке и этих же лампах делают более четырёх проходов до полной полимеризации. Так вот, если у вас слабомощные УФ-лампы, то вам нужны УФ-чернила, у которых параметр необходимой «дозы УФ-излучения» для отвердения как можно меньше. Этот показатель как раз указан в технических параметрах к чернилам, можете уточнить его у поставщика.
Применение
Сегодня промышленные УФ-принтеры можно применять во многих отраслях промышленности. В мебельной это оборудование используют очень активно. Однако проблема состоит в том, что существует целый спектр материалов, на которых не очень хорошо держатся чернила.
Эту задачу обычно можно решить при помощи праймирования изделия перед печатью или же его лакирования после печати.
В любом случае для различных материалов существуют определённые технологии, которые заключаются в подготовке материала перед печатью или после, чтобы результат был качественным, долговечным и стойким.
Стойкость — вообще довольно острый вопрос, который стоит перед многими клиентами. Чернила или отваливаются, или осыпаются, или расслаиваются на некоторых «сложных» материалах. Для решения этих проблем производители предлагают следующие решения.
В первую очередь самый простой подход — это применение праймеров, которые наносят вручную по поверхности материала. Согласно инструкции, ждут какое-то время, смывают праймер водой или оставляют его на материале в зависимости от рекомендаций. После чего можно печатать. Способ, конечно, недостаточно технологичный, но довольно практичный.
Сейчас же некоторые производители начинают предлагать различные чернила, которые не требуют использования праймера. Наносить изображение можно напрямую на материал, и при этом картинка будет максимально стойкая. Однако такие чернила предназначены только для одного конкретного типа материалов, ни больше ни меньше. Такой продукт будет удобен для производственных предприятий, которые специализируются на производстве продукции из одного типа материалов.
Но если компания работает с целым рядом материалов, менять каждый раз чернила очень сложно и неудобно (как, например, в шелкотрафарете). И на рынке появился новый продукт — специальный праймер, который можно наносить на поверхность при помощи печатающей головки. Праймер, который наносят вручную, сохнет на материале 5–10 минут, и важно следить, чтобы на ещё не высохшую поверхность не попали мусор и пыль. Средство, которое принтер наносит печатной головкой непосредственно в процессе печати, перед белым цветом или CMYK-цветами, в принципе, не имеет времени высыхания. И кажется, что этот новый продукт выигрывает по всем параметрам.
Но пока праймер, который наносится печатающей головой, серьёзно проигрывает средству, которое наносят вручную. Причина в том, что химия в праймере, который наносит печатная головка, намного агрессивнее к материалу. И, к сожалению, такой состав пагубно влияет на саму печатающую голову. Так что тут ещё есть над чем работать и проблема пока не решена.
Справка
Цена зависит от многих факторов: от того, как прочно они держатся на материале, от яркости цвета, уровня выгораемости, адгезии и даже интенсивности запаха.
Есть два сегмента серьёзно отличающихся по стоимости – это, так называемые, оригинальные чернила и неоригинальные чернила.
Цена на оригинальные чернила может варьироваться от 80 до 160 евро за литр.
Дешевле покупка обойдётся тем, у кого принтеры более производительные. Логика простая — быстрый станок потребляет больше чернил, и поэтому производитель может снизить цену за счёт объёма заказа.В случае с неоригинальными чернилами цена может спокойно начинаться от 50-60 долларов до 110 долларов за литр.
Но мебельщикам стоит помнить, что при использовании неподходящего продукта может забиваться система подачи чернил и выходить из строя печатающие головы.
Текст: Сергей Белокуров, директор по развитию ООО «Бигпринтер цифровые инновации»
