Una panoramica dell'inchiostro a polimerizzazione UV
Una panoramica diInchiostro a polimerizzazione UV
L'introduzione della chimica degli inchiostri a polimerizzazione UV ha trasformato un pio desiderio in realtà per la stragrande maggioranza degli utenti che desideravano trarre vantaggio dalla tecnologia di stampa digitale. Sebbene queste formule fossero ben consolidate in contesti analogici, c'erano ostacoli da superare prima che potessero essere utilizzate nell'industria a getto d'inchiostro tradizionale. Intorno al 2000, il potenziale UV è stato introdotto nel segmento in rapida espansione di grande formato, inaugurando un cambiamento generale nel modo in cui le applicazioni per display e punti vendita possono essere stampate direttamente su superfici rigide. Negli anni successivi, questa tecnologia critica si è evoluta al punto che le funzionalità dell'indurimento UV non sono più limitate ai prodotti a base di inchiostro, ma sono ora utilizzate in un'ampia gamma di settori in cui la deposizione di fluidi svolge un ruolo significativo.
Questi problemi sono stati numerosi e vari per i produttori di motori a polimerizzazione UV e continuano a crescere man mano che le esigenze di produzione diventano più adattabili e sensibili al tempo. Sono disponibili tecnologie di inchiostro alternative per determinate applicazioni, come le industrie tessili e dell'abbigliamento, le industrie fotografiche e delle belle arti e le occupazioni in cui i solventi o le sostanze chimiche del lattice sono adeguate. Ma, per la maggior parte, l'inclusione dell'energia ultravioletta nelle moderne apparecchiature di stampa sotto forma di inchiostro e polimerizzazione ha portato a un cambiamento nelle macchine da stampa che gestiscono non solo processi ornamentali ma anche pratici e industriali.
La combinazione dell'inchiostro con la superficie del materiale non era semplice nelle prime iterazioni di UV nell'arena della stampa digitale perché, a differenza della chimica a base di solventi, Inchiostri a polimerizzazione UV non legare con il supporto stesso, il che significava che l'adesione e la rottura delle stampe finite erano talvolta inevitabili. La maggior parte delle scoperte scientifiche non avviene dall'oggi al domani e la flessibilità dei motori di stampa odierni, così come il comportamento dei loro inchiostri e sistemi di essiccazione, è il risultato di anni di lavoro, alcuni dei quali basati su tentativi ed errori.
Quando la chimica UV-curable è incorporata in un motore di stampa, ci sono due questioni importanti. Il primo è l'inchiostro stesso, che deve avere la reologia e la viscosità necessarie per lavorare con la testina di stampa e la densità dell'ugello selezionate; il secondo è l'efficacia del metodo di polimerizzazione, che è in ultima analisi responsabile dell'aspetto finale, compresa l'aderenza e l'accuratezza del colore. Il motivo principale della rapida accettazione delle formulazioni UV nel mercato della stampa digitale era che offrivano una soluzione pratica che poteva essere utilizzata su una varietà di substrati, sia spessi che sottili, rigidi e flessibili. I limiti derivavano dal tipo di macchina da stampa utilizzata e dai requisiti del prodotto finale.
L'assenza di VOC e una significativa riduzione dell'inquinamento atmosferico sono stati tra i vantaggi considerati dall'inchiostro a polimerizzazione UV, così come il vantaggio di generare velocità operative più elevate grazie all'indurimento istantaneo dopo il getto; a differenza dei prodotti chimici alternativi, l'asciugatura di ogni stampa non si basava su una fonte di calore convenzionale e, spesso, dispendiosa in termini di tempo, necessaria per seguire l'effettiva stesura dell'inchiostro. Poiché l'inchiostro è rimasto liquido fino a quando non si è asciugato, la manutenzione della macchina da stampa è stata ridotta perché l'evaporazione dei solventi nelle testine di stampa, che potrebbe causare intasamenti e danni agli ugelli, non era più un problema. Inoltre, l'elevata viscosità della chimica ha semplificato la qualità della creazione delle goccioline e ha mantenuto una precisione fissa durante la polimerizzazione, consentendo ai motori di stampa di funzionare a velocità elevate senza sacrificare la qualità.
Le tecnologie a polimerizzazione UV hanno ampiamente affrontato i loro svantaggi, poiché la viscosità degli inchiostri può rendere difficile ottenere una superficie liscia. A causa del fatto che l'inchiostro essiccato non si adatta alla superficie del materiale, il processo deve garantire che venga fornita la giusta quantità di luce UV per consentire una corretta aderenza. Troppo può risultare in una superficie dura e fragile che si sfalda e si scheggia, mentre troppo poco può lasciare la stampa con una sensazione appiccicosa, il che è indesiderabile anche quando si utilizzano prodotti chimici a base di radicali liberi. La polimerizzazione si interrompe non appena la sorgente luminosa viene rimossa con questo tipo di trattamento e i sistemi a radicali liberi ora rappresentano la maggior parte dei sistemi commerciali basati su UV in uso. La tecnologia cationica, d'altra parte, continua a polimerizzare in un approccio a margherita molto tempo dopo che la sorgente luminosa è stata spenta,
Nel mercato odierno è emersa un'altra opzione che, dopo un inizio lento, viene ora utilizzata progressivamente nei motori di stampa che coprono un'ampia varietà di segmenti in cui Inchiostro a polimerizzazione UV si usa. Le lampade ad arco di mercurio erano una volta le più utilizzate per tutte le applicazioni, ma sebbene le loro proprietà di polimerizzazione fossero adeguate, presentavano una serie di inconvenienti, uno dei quali era la presenza di Hg, attualmente in fase di eliminazione come sostanza chimica con effetti pericolosi. Inoltre, queste luci emettono notevoli livelli di calore tramite infrarossi, richiedendo un'attenta manipolazione e rendendole inadatte a lavorare con materiali sottili e fragili. Le lampade hanno una durata limitata di circa 1000 ore, con una graduale perdita di efficacia durante questo periodo, che potrebbe portare a una polimerizzazione incoerente quando le lampade si avvicinano alla fine del loro ciclo.
Le luci a LED sono utilizzate come alternativa alla polimerizzazione UV standard, ma il problema originale era quello di superare la loro emissione spettrale limitata. Ciò significava che erano necessarie nuove formulazioni per inchiostri e rivestimenti, nonché altri fluidi disperdenti, per lavorare all'interno dell'intervallo di emissione richiesto. Tuttavia, il LED UV ha guadagnato terreno negli ultimi anni e sta diventando sempre più popolare come scelta realistica nel settore dei display, consentendo l'uso di una gamma più ampia di materiali, costi energetici inferiori e l'eliminazione della necessità di sostituire le lampade polimerizzanti in un breve periodo di tempo.
Gli elementi di stampa UV possono dover far parte di una linea di produzione integrata o come unità autonoma che è fondamentale per un processo di produzione nei segmenti funzionali e industriali, dove la polimerizzazione a LED è diventata preziosa. A causa dei requisiti di essiccazione, non c'è spazio per un dispositivo ingombrante e caldo nelle condizioni previste, pertanto l'indurimento con arco di mercurio non è un'alternativa praticabile in queste circostanze. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni a passaggio singolo con diverse testine di stampa, nonché in attività ad alta velocità come la codifica, la marcatura e l'etichettatura dei prodotti.
In sintesi, Stampa a polimerizzazione UV attualmente copre un'ampia gamma di applicazioni di stampa, dalla grafica di grande formato alla stampa commerciale alimentata a bobina ea fogli, fino alla trasformazione di imballaggi ed etichette. La deposizione UV e, sempre più, le capacità di polimerizzazione LED vengono utilizzate in applicazioni specialistiche al di fuori della tradizionale area di stampa, come i rivestimenti industriali. Questa tecnologia si adatta alle tendenze odierne per numeri più piccoli, personalizzazione e controllo delle versioni, nonché tempi di consegna più rapidi grazie a front-end digitali efficaci e processi di flusso di lavoro. Questi fattori sono tutti importanti in qualsiasi processo a getto d'inchiostro, ma sono particolarmente importanti ora che il passaggio dal desktop al prodotto finito sta aumentando sia la velocità di produzione che l'adattabilità.