Forside / Artikler / Blæk er ikke bare blæk
Printsystem, blæk og tørreegenskaber skal være i symbiose. Alle er vigtige for resultatet. Foto: Agfa

Blæk er ikke bare blæk

Forestil dig at du har en bilpark på ti biler. Alle kommer fra forskellige producenter, og hver bil kører på sit eget unikke brændstof. Du vil sandsynligvis sige: Det er idioti. Men hvad ville du sige, hvis det i stedet handlede om printsystemer? Her er det blækket, der sørger for det bedste resultat – skræddersyet til det bestemte printhoved i kombination med det valgte materiale.

Producenterne af inkjetprintere bruger en række forskellige teknologier for at få blækket til at klæbe til underlaget. Men selve printteknologien er ikke nok i denne tilfælde, for når det drejer sig om blæk, skal du også se på blækkets tørreegenskaber.

Termiske inkjetystemer bruger vand- eller latexbaseret trykfarver og piezo-blækprintere udskriver med vandbaseret blæk, latexblæk, opløsningsmiddel (blæk med opløsningsmiddel) og UV blæk. Men hvordan udvikles disse farver, hvilke egenskaber skal de have, og hvordan tørrer de på de forskellige underlag?

Sammensætningen af ​​inkjetblæk varierer i vid udstrækning afhængigt af, hvem der er producenten. Det er tilfældet, fordi printfarverne er specielt tilpasset og optimeret til hver maskines printhoveder og dyser. Derfor tilrådes det også at bruge printfarver, der er anbefalet af producenten. Det er en afbalanceret handling – for det første skal blækket ikke tørre på printhovedet, og det skal være muligt at printe hurtigt på underlagene. Og da inkjetystemerne udsender ekstremt små dråber med en utrolig nøjagtig og hurtig hastighed, kræver det også gode egenskaber for blækket gennemstrømning gennem maskinen. Sammenligningen ovenfor med bilflåden er derfor ikke helt forkert, fordi lastbilen ikke kører med det samme brændstof som den benzindrevne personbil.

Vandbaseret trykfarve

Vandbaseret blæk bruges på papir med absorberende overfladelag og indeholder farvestoffer, der er opløst i vand. Det giver et relativt stort farveområde, ensartede farvenuancer, og er derfor velegnede til gengivelse af billeder. Imidlertid er disse farver meget følsomme over for fugtighed og kan praktisk talt kun bruges til indendørs brug. Disse vandbaserede trykfarver består af 80 procent vand. Pigmenterne er meget små, kan oxidere og falme. Det kan sammenlignes med pigmentfarver, hvor farverne ikke opløses i vand, men forbliver som fine farvekorn. Mens vandbaseret trykfarve trænger ind i materialet, sætter pigmentfarve sig således praktisk talt kun på overfladen.

Solventblæk

Roland DGs eco solvent-blæk. Foto: Claes Nordström

Solventbaseret blæk består af farvepigmenter, der flyder i flygtige og let antændelige opløsningsmidler. Opløsningsmidlerne sikrer, at overfladen opløses på de underlag, der skal udskrives. På denne måde fastgøres farvepigmenterne og fastgøres i de opløste overflader. Materialerne tørrer hurtigere, når opløsningsmidlerne fordamper, hvilket normalt accelereres af en tørreenhed. Da opløsningsmidlerne fordamper i miljøet, er det også nødvendigt at have ventilationssystemer.

Denne type trykfarver gør dem velegnede til udendørs brug og gennem lamineringer, der modstår sollys og vejr, giver fabrikanterne garanti for, at de er holdbare i op til fem år eller mere. Brug af opløsningsmidler i blæk er imidlertid kontroversielt. De indeholder flygtige organiske forbindelser (VOC’er), som kan forårsage næse- og lugtproblemer, luftvejsirritation og i værste tilfælde føre til et nedsat nervesystem. Ventilationsanordningerne over maskinerne afhjælper kun problemet, men fjerner det ikke. Og selvom trykfarverne er mærket øko-opløsningsmiddel og derefter muligvis lidt mildere og blødere, er de stadig opløsningsmiddelbaserede.

Blækkets sammensætning

Uanset om vi taler om vand eller solventbaseret blæk, indeholder alle væsker en række forskellige komponenter og additiver. Ud over den faktiske farvebærer, der kun udgør omkring otte procent i gennemsnit, indeholder blæk tilsætningsstoffer. Disse bruges til at forhindre dyserne i at tilstoppe. Andre sammensætninger er konserveringsmidler, bindemidler til at regulere blækstrømmen og biocider for at forhindre bakterievækst med mere. Med disse blæktyper kan du printe på mange forskellige materialer. Men hvis behovet er større end at printe mere end bare papir og pap, vil kravene tilsvarende øges.

UV-blæk og LED UV-hærdning

Ikke-absorberende materialer som plast, glas og metal kan kun håndteres med UV-systemer, og derfor er storformatprintere med UV-hærdende blæk i øjeblikket det stærkeste vækstsegment. Årsagerne hertil afhænger af hastighed og kvalitet, printsystemets alsidighed og det faktum, at der ikke er behov for specielt bestrøget papir-medier.

Men det kræver til gengæld nogle UV-lamper, som hærder blækket i en brøkdel af et sekund. De klassiske UV-systemer har imidlertid den ulempe, at der dannes ozon, som skal ekstraheres. Derudover bruges kun 30 procent af energien til at hærde farverne. De resterende 70 procent omdannes til varme, der varmer lamperne, printeren og ikke mindst underlagene.

Det bliver imidlertid vanskeligere at bruge konventionelle UV-farver. De blev oprindeligt udviklet til at hærde med kviksølvlamper. Med LED-UV kan de ikke hærde så hurtigt. Derfor skal disse farver tilpasses lysbølgelængden på LED’erne, så de kan printes med samme lave hastighed og temperaturhærdning som ved konventionel UV-hærdning. Det er i øvrigt samme princip som benyttes til offsettryk.

Hærdning af tynde og følsomme materialer

Men der udvikles hele tiden. I 2011 blev de første inkjetprintere med UV-hærdning introduceret. Fordelene ved denne teknologi er frem for alt hurtigere print, praktisk talt ingen varmeudvikling og derved forenklet print af tynde og følsomme emner. Andre områder som lang levetid og energieffektivitet er også synonyme med LED UV. Hærdning med denne lavenergimetode, med et længdeinterval mellem 315 nm og 395 nm, frigiver slet ikke ozon.

Imidlertid er UV-blæk udviklet til hærdning med kviksølvdamplamper. Da LED-UV-systemer dækker et mindre område af det elektromagnetiske spektrum, kan konventionelle UV-farver ikke tørre med samme hastighed. Derfor skal blækket tilpasses til bølgelængden af ​​dioderne, så det kan udskrives med samme lave hastighed som ved konventionel UV ved hærdning ved lav temperatur.

I øvrigt er det det samme fænomen som for offsettryk: UV-blæk skal optimeres til den respektive tørreteknik, så de overhovedet er i stand til at arbejde. Da LED-lamper er halvlederelementer, der udsender mindre lys end traditionelle UV-emittere, er de samlet i lysgrupper.

Latexprinteren Ricoh Pro L5160. Foto: Claes Nordström

Led uv har en lavere varmestråling end konventionelle uv-lamper, hvilket giver dem en bedre fordel, når du printer tynde og varmefølsomme emner som plast. Derudover er LED’ernes levetid ca. 20.000 timer ifølge producenterne (sammenlignet med 2.000 i konventionelle UV-lamper). Strømforbruget er også lavere – kun et kvarter sammenlignet med UV-lamper. Hvis du tager storformatprinteren EFI Vutek og lader den arbejde i t-skift fem dage om ugen, udgør hærdningen med kviksølvlamper 46.800 kilowatt-timer om året. Hvis hærdningen sker med en LED, vil den kun være 9.000 kilowatt-timer. Takket være LED-hærdningen sparer et trykkeri således 37.800 kilowatt-timer om året.

Stort medieudbud

UV-hærdende farver er meget komplekse. Fordelen ved at printe med UV-maskiner er, at blækket klæber fast på næsten ethvert underlag uden krav til forbehandling. Det handler om et bredt udvalg af medier, der kan printes på: papir, pap, PVC, tekstiler, vinyl, folie fra ruller og robuste materialer som skumplader, træ, aluminium, kompositmaterialer, stål, plexiglas, glas, keramik, fliser og så videre.

Hærdning af latexfarver med infrarød

Efter at ovennævnte printere og blæk var blevet etableret, kom HP for et par år siden med en ny type blæk – latexblæk. For at beskrive det på en anden måde er det en kombination af farve- og tørringsprocessen svarende til UV-inkjetteknologien, som er beskrevet ovenfor. Imidlertid er latexprintere udstyret med en infrarød tørreenhed, der fordamper vandet i blækket ved temperaturer mellem 90 og 110 grader celsius, hvilket også fører til latexdelens hærdningsproces (2 procent latexpolymerer). Blækket brændes næsten af ​​den infrarøde stråling. Selvom det bidrager til en høj holdbarhed, er et beskyttende laminat stadig nødvendigt afhængigt af applikationen, der arbejdes med.

En lavere miljøpåvirkning og et langt lavere risikopotentiale er fordelene med latex-print. De lugtfri farver afgiver kun små mængder flygtige organiske forbindelser, så der er ikke behov for særlig ventilation. Latex-blæk klassificeres heller ikke som farligt affald. Det er hverken let antændeligt eller brændbart.

Latexfaraverne er udviklet som et alternativ til opløsningsmiddel og UV-blæk til håndtering af en lang række ubestrøgne medier. I praksis er denne påstand imidlertid mere teoretisk. På den ene side skal mediet være varmebestandigt på grund af IR-eksponeringen. På den anden side, for at være vand- og vejrbestandig, skal mediets overflade have en tilpas klæbeeevne til latexfilm.

Grundlæggende kan alle materialer, der er kompatible med solventfarver, også printes med latexfarve, så længe materialerne ikke reagerer negativt på hærdningstemperaturen.

Altid flere farver

I princippet kan alle billeder gengives i cyan, magenta, gul og sort. For dem, der ønsker højere kvalitet , har der også i nogen tid været en lysere cyan og magenta. Og med andre farver som violet, orange, rød, grøn og blå, kan farveområdet udvides yderligere.

Inkjetprintere med seks, otte eller flere farver er ikke længere usædvanlige. Men i stedet for at printe med otte forskellige farver, kan CMYK + CMYK udskrives med otte-farveprintere. Det giver en bedre billedkvalitet og fordobler printhastigheden.

Herudover kan storformatprintere også printe hvidt. Fx Anvendes det normalt, når du printer hvidt på sort pap og derefter anvender et farvemotiv på toppen. Men dette sker også, når du printer på gennemsigtige film, glas, spejle eller andre medier. Sidstnævnte anvendelser bruges hovedsageligt i UV-maskiner.

Ekstra farver, kvalitetsforbedringer og yderligere anvendelser er mulige. Men dette betyder også, at du har brug for flere printhoveder, flere blækbeholdere og blækkanaler og mere stabil printhovedvogn og kontrol, hvilket betyder, at omkostningerne kan stige. Og for ikke at nævne prisen på farvestyringssystemet og rip-processen …

Artiklen er skrevet af vores svenske AGI-kollega Claes Nordström

Om Lis Lykke

Jeg er i den grad en livsnyder og sætter stor pris på en lækker middag sammen med familie eller venner, privat eller på en god restaurant. Jeg er ikke den helt store madkunstner, men kan lide at planlægge og tilberede en middag, der ikke er for indviklet, men gerne lidt ny og uprøvet.