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使用 LED 紫外線固化油墨的衛星式柔印機:軟包裝短單的有效解決方案



大約有 90 % 的軟包裝採用溶劑墨印刷,紙張及摺疊紙盒多採用水墨印刷,紫外線固化油墨主要用在標籤印刷,電子束油墨則用在一些特殊用途。近年開發出來的 LED 紫外線固化技術提供一個全新高效能的印刷解決方案。


軟包裝印刷業者必須設法降低 VOC、減少能源消耗並促進循環經濟。由於多數寬幅印刷業者早已配備污染防治系統,使用溶劑墨仍是追求印刷速度的合理選擇。但是,若針對多品種的短單,這是最好的選擇嗎?


使用 LED 紫外線固化油墨可減少溶劑墨的使用,還能提高柔印的品質,並讓實現廣色域印刷變得簡單,因為紫外線固化油墨在整個印刷過程中的穩定性更佳,甚至批次之間也是如此。廣色域印刷不使用專色墨,印刷時不必再調色,也自然減少了調機浪費,對食品包裝而言,就是降低了包裝生產過程的碳排放。


配置 LED 紫外線固化單元的 KYMC 衛星式柔印機



傳統的紫外線燈管較難達成良好的穩定性、可重複性及可靠性,因為輸出能量隨燈管種類及燈管使用時間而變,但一般印刷機上並沒有同步監控及調整的手段。LED 紫外線固化方案的出現徹底改變這個情況,基於輸出能量穩定的特性,可以確保良好的固化效果,也就不再有油墨未徹底固化造成遷移的擔憂。


此外,LED 紫外線固化單元不會對衛星式印刷機的中央大輪產生高熱,燈管也比較容易進行清潔和維護,另外還有以下優點:


- 極低甚至沒有 VOC 及其他有害氣體排放


- 相較傳統熱風乾燥,紫外線固化方案降低了 87 % 的二氧化碳排放


- 不需要烘乾,減少了 80 % 的能量消耗


- 印刷機的高度降低,使操作更方便


- 因跑料的長度縮短,降低了材料損耗


- 不用加熱,提高了安全性


- 不像傳統紫外線燈管需要預熱及冷卻,LED 燈管可以即開即用,提高生產效率


- 烘乾時的高熱造成熱敏感及較薄材料印刷的困難,例如 PET 熱收縮膜。烘乾的熱能可能導致材料收縮,產生套准失靈的現象。LED 紫外線固化可以減少這個問題的發生


- 傳統水銀紫外線燈管的有效使用壽命大約只有 1000 到 1500 小時,LED 紫外線燈管則可超過 30000 小時


- 可以加裝連線數位印刷單元,並且套準也不會有問題


- 在包裝上附加裝飾工藝是包裝業者新的市場機會,並隨著採用數位設備施加裝飾工藝解決方案的出現,在傳統柔印設備上加裝連線處理設備成為新的發展方向


在印刷機的前端後端加上阻隔塗層的塗布單元取代複合


 

新的市場機會


LED 紫外線固化油墨的低遷移特性可以符合食品包裝嚴苛的安全規範要求,尤其適合不願意投入溶劑排放處理設備的印刷廠採用。同時,LED 紫外線固化方案能夠適應不同的印刷材料,包括紙張、薄膜、金屬箔及更薄的材料,特別適合現在多變的市場需求。


窄幅印刷業者受益於品牌商降低庫存的要求,尤其在食品和飲料領域,可在同一部印刷機上印製軟包裝及收縮膜,較傳統寬幅有更好的生產彈性,投資回報也比較快。少量多樣對寬幅業者就很困難,這意味著利潤的降低。因此寬幅業者應該考慮將短單跟長單分開,不能再像過去一樣,都用一部印刷機解決。


廣色域印刷免除了每次調配專色墨的需要,也因此減少了清洗墨路的時間,還降低材料及油墨的損耗。


LED 紫外線固化單元


 

印刷品質


憑藉紫外線油墨高黏度及高濃度的特性,可以減少上墨量,印刷品質可以隨之提升,油墨固化及消耗更少。近年經常採用阻隔塗層來替代複合,這個方案可以在主印刷單元的前端或後端加裝塗布單元來實現。


 

環保特性


包裝物的「循環經濟」應該著重於採用「生物基」或「可降解」的材料?或應該朝向「循環」或「重複利用」的方向?現在還不明確,所以包裝業者必須對快速變化的趨勢保持彈性。採用可再生原料的紫外線固化油墨具備可降解的特性,還有近年來開發的水性紫外線固化油墨很受到市場的關注,更加符合環保要求。


循環經濟的概念迫使柔印業者從生產、消耗及廢棄物管理等各方面來考慮,現在已有要求包裝業者及品牌商支付循環費用的呼聲。大家為哪種材料最符合食品保護、保存、成本要求而爭論不休。


- 因應對塑膠循環及再利用的呼聲,單一材料加上阻隔及功能性塗層的解決方案越來越受到關注


- 多層的貼合材料將受到挑戰


- 塑膠的循環面臨很多挑戰,包括雜質去除、成本效益、循環效率及多種材料混合等等


要因應這些挑戰,必須在設計塑料包裝物的當時就考慮到循環問題,勢必迫使包裝業者採取在印刷時連線加上阻隔功能性塗層的方案。同時,減少廢料也會成為考量的重點,因為所有的廢料即便是在包裝廠內部的,也必須進入循環體系,同樣會產生成本。


 

※ 本文翻譯自美國 FTA " FLEXO " 雜誌 2021年 8月刊

原文標題:CI Flexo + UV LED

由「信華柔印科技 * 嘉昱有限公司」提供予「台灣柔版印刷協會」網站使用


※ 作者:Wallace Nard

美國印刷界的老兵,從業已經超過60年

早在1988年就入選美國柔印協會名人堂







※ 譯者:信華柔印科技 * 嘉昱有限公司--林嘉彥 先生












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