Laten we samen ‘de verschillen opzoeken’! Deze 'vier belangrijke aspecten' helpen u de overeenkomsten en verschillen tussen toner- en inkjettechnologieën volledig te begrijpen!

Vergelijking en analyse van verschillende printverbruiksartikelen Voor de eenvoud zal de onderstaande evaluatie zich richten op vier aspecten: hun interactie met labelsubstraten, het uiterlijk van gedrukte producten, duurzaamheid en duurzaamheid. Interactie met labelsubstraten Bij het evalueren van de interactie van toner- en inkjetinkten met verschillende substraten hebben we rekening gehouden met de inktadhesie en pigmentpenetratie. Hechting bepaalt of en hoe de afgedrukte afbeelding op het substraat wordt gefixeerd, terwijl pigmentpenetratie aangeeft of het pigment in toner of inkt in het substraat infiltreert. Bij de evaluatie moet worden gestreefd naar maximale inkthechting, terwijl de pigmentpenetratie moet worden geminimaliseerd. De belangrijkste redenen zijn: (1) kleurpenetratie heeft negatieve effecten op de kleurdiepte, puntvorm en puntgrootte; (2) kleurpenetratie leidt tot inefficiënt gebruik van pigmenten, wat betekent dat er meer inkt of toner nodig is om dezelfde kleurdiepte te bereiken. (1) Papiermaterialen Omdat droge toner een goede chemische affiniteit heeft met papier of papiercoatings, is de hechting sterk zonder dat een coating nodig is. In droge en vloeibare toners zijn pigmentmoleculen ingekapseld in harsen met een hoog polymeergehalte, en deze pigmentdeeltjes zijn te groot om in de vezels van ongecoat papier te dringen, en nog minder in gecoate papiervezels. De polyethyleenhars in vloeibare toner (elektronische inkt) is echter chemisch minder compatibel met papier of papiercoatings, en omdat de in de hars opgeloste dragervloeistof nog steeds moet verdampen, wordt de hechting van vloeibare toner (elektronische inkt) enigszins beïnvloed. Daarom heeft vloeibare toner (elektronische inkt) in vergelijking met droge toner wel een coating nodig, niet om het binnendringen van pigment te voorkomen, maar om de hechting te verbeteren. Met name het aanbrengen van een uniforme coating op natuurlijk papier voor vloeibare toner (elektronische inkt) om een ​​gelijkmatige hechting te garanderen blijft een aanzienlijke uitdaging. Om een ​​betrouwbare inkjetkwaliteit te garanderen, moeten inkjetinkten een lage viscositeit hebben, waarbij de printkoptemperatuur doorgaans op 45 graden wordt gehouden om een ​​lage viscositeit te garanderen (meestal 4–17 mPa·s). UV-inkjetinkten hebben een viscositeit die ongeveer zes keer lager is dan die van veelgebruikte UV-flexo-inkten, waardoor de kans groter is dat ze in de papiervezels doordringen. Dit is de reden waarom bij inkjetprinten een coating nodig is om het binnendringen van pigmenten te voorkomen. Wat de hechting betreft, hebben inkten op water-basis doorgaans geen coating nodig, omdat de componenten die de pigmenten inkapselen chemisch beter compatibel zijn met papier of papiercoatings. Om pigmentpenetratie en puntversterking te voorkomen, kan echter nog steeds een coating nodig zijn. Bij UV-inkjetprinten moet de gehele inktlaag op het substraatoppervlak blijven voor volledige uitharding, en eventuele inkt die het substraat binnendringt kan niet voldoende worden blootgesteld aan UV-licht, wat resulteert in een ineffectieve uitharding. Het voorzien van bedrukte producten met niet-uitgeharde stoffen is lastig voor etikettendrukkerijen en kan een reeks problemen veroorzaken. Daarom moet bij het printen op poreuze papieren substraten een coating worden gebruikt om een ​​goede uitharding en hechting te garanderen.(2) Synthetische materialen Momenteel kan geen enkel pigment synthetische substraten binnendringen, dus pigmentpenetratie is geen probleem voor de hierboven besproken verbruiksartikelen. Droge toner heeft een goede chemische affiniteit voor synthetische substraten, dus adhesie is over het algemeen geen probleem. Bij vloeibare toner (elektronische inkt) wordt de hechting echter enigszins beïnvloed, omdat de in de hars opgeloste dragervloeistof nog steeds moet verdampen. Voor het printen met vloeibare toner (elektronische inkt) is dus een coating nodig. De hechting van UV-inkjetinkten hangt af van het relatieve evenwicht tussen de inkt en de oppervlakte-energie van het substraat. Hoe hoger de oppervlakte-energie van het substraat vergeleken met de oppervlakte-energie van de inkt, hoe beter de bevochtigbaarheid. Een goede bevochtigbaarheid is cruciaal voor het bereiken van een sterke hechting. Synthetische substraten hebben over het algemeen een lagere oppervlakte-energie, dus voor bepaalde combinaties van substraten en inkten is een coating of coronabehandeling nodig om de oppervlakte-energie van het substraat te verhogen en de hechting te verbeteren, hoewel dit de glansuniformiteit en beeldkwaliteit kan beïnvloeden. Omdat synthetische substraten waterdicht zijn, blijven op water-inkten na verdamping op het substraatoppervlak achter. Dit kan op twee manieren worden bereikt: door inkten te gebruiken die polymeren bevatten om een ​​polymeerfilm te vormen na verdamping van water, waardoor een goede hechting ontstaat, of door een polymeercoating te gebruiken die compatibel is met het inktpigment. De interacties van droge toner, vloeibare toner, UV-inkjet en inkjet op water-basis met etiketpapier en synthetische substraten worden vergeleken in Tabel 1.

Uiterlijkperceptie Afhankelijk van de verschillende printtoepassingen kunnen functionaliteit of esthetische overwegingen de boventoon voeren. De volgende discussie beperkt zich tot beeldkwaliteit, glans, tastgevoel en ondoorzichtigheid.(1) BeeldkwaliteitBeeldkwaliteit is een relatief complex concept, en het uitleggen van al zijn aspecten is tijd-rovend. Vanuit het perspectief van nauwkeurige puntplaatsing en controle van de puntgrootte kan printen met droge toner en natte toner (elektronische inkt) meer beelddetails creëren met dezelfde (oorspronkelijke) resolutie in vergelijking met UV-inkjet en waterige inkjet, en is het printproces consistenter en controleerbaarder. (2) Glans op matte materialen De hoge viscositeit van droge toner en natte toner (elektronische inkt) resulteert in een middelmatige glans (satijn/zijdemat). UV-inkjetinkten hebben een lage viscositeit, waardoor de inkt zichzelf-nivelleert, waardoor een extreem glad oppervlak met hoge glans ontstaat. Aan de andere kant zal waterige inkjet, met of zonder primer, een glansniveau hebben dat gelijkwaardig is aan dat van het substraat, omdat de hoeveelheid inkt die achterblijft op het substraatoppervlak onvoldoende is om de glans te beïnvloeden. (3) Tactiel gevoel (3D-textuur) De mogelijkheid om een ​​3D-textuur te bereiken hangt grotendeels af van de dikte van de afgedrukte beeldlaag. De door UV-inkjet geproduceerde beeldlaag heeft een gemiddelde dikte van ongeveer 6 μm, waardoor een uitgesproken textuur mogelijk is. Droge toner produceert een beeldlaag met een gemiddelde dikte van ongeveer 4 μm (de witte inktlaag is meestal dikker); hoewel dunner dan UV-inkjetlagen, is het voldoende om een ​​subtiele 3D-textuur te produceren. Natte toner (elektronische inkt) en waterige inkjet produceren beeldlagen die te dun zijn om enig 3D-textuureffect te creëren. (4) Dekking De dekking van een kleur wordt bepaald door de pigmentconcentratie (hoeveelheid pigment) en de pigmentdeeltjesgrootte, waarbij droge toner in beide aspecten goed presteert. Voor wit is een hogere dekking beter. Droge toner combineert de hoogste pigmenthoeveelheid met de grootste pigmentdeeltjesgrootte, waardoor de opaciteit van wit bij One Pass-printen doorgaans hoger is dan die van wit bij flexografisch printen. De pigmentdeeltjesgrootte in natte toner is vergelijkbaar met die van droge toner, maar de concentratie is lager (de dragervloeistof vermindert de concentratie), wat resulteert in een lagere opaciteit. Afhankelijk van de machinestructuur kunnen printers met natte toner (elektronische inkt) uiteraard meerdere lagen toner aanbrengen om een ​​betere dekking te bereiken, maar dit vermindert de afdruksnelheid, verlaagt de productiviteit en verhoogt de productiekosten als gevolg van extra servicekosten voor meerdere tonerlagen. Voor UV-inkten die worden gebruikt in One Pass hoge-snelheidsinkjet, moet de pigmentdeeltjesgrootte klein genoeg zijn om verstopping van de spuitmondjes te voorkomen, en de inktviscositeit die door de spuitmond wordt vereist, beperkt de maximale hoeveelheid pigment, wat resulteert in een lage opaciteit. De viscositeit van waterige inkjetinkten is lager dan die van UV-inkten, dus de ondoorzichtigheid van de enkele-laag witte inkt bij waterige inkjetinkten is ook relatief laag. Voor andere kleuren dan wit moet de ondoorzichtigheid daarentegen tot een minimum worden beperkt. Hoe kleiner de pigmentdeeltjes en hoe lager het pigmentgehalte, hoe transparanter de kleur. De transparantie kan ook worden geoptimaliseerd op basis van de dikte van de beeldlaag, waarbij dunnere lagen beter zijn. De vergelijking van de perceptie van het uiterlijk van droge toner, natte toner, UV-inkjet- en waterige inkjetafdrukken wordt weergegeven in Tabel 2.

Weersbestendigheid van gedrukte materialen Idealiter moeten de kleuren van labels zo lang mogelijk meegaan in de schappen en tijdens gebruik. Daarom moeten bedrukte materialen, afhankelijk van het beoogde gebruik, bestand zijn tegen krassen en slijtage, hitte, water en chemische corrosie.(1) Kras- en slijtvastheidHoe lager de oppervlakte-energie van het materiaal, hoe hoger de krasbestendigheid. Hoe dikker de beeldlaag, hoe lager de krasbestendigheid. Als droge toner en UV-inkjetinkt dezelfde prestaties moeten leveren, worden, afhankelijk van de dikte van de beeldlaag, de beeldlagen met droge toner en natte toner (elektronische inkt) gemakkelijker gekrast omdat de oppervlakte-energie van UV-inkjetinkt lager is dan die van droge en natte toner. In dit geval kan het aanbrengen van een UV-lak op het oppervlak van toner-bedrukte materialen deze dezelfde krasbestendigheid geven als UV-inkjetafdrukken. Inkjetprints op water-basis hebben de beste krasbestendigheid; Omdat hun beeldlagen echter erg dun zijn, heeft de krasbestendigheid van het onderliggende substraat ook enig effect op het uiteindelijke afdrukresultaat.(2) HittebestendigheidDe afbeeldingen van droge toner en natte toner (elektronische inkt) zijn polymeren die aan het substraat zijn versmolten, zodat ze bij verhitting weer kunnen smelten. Thermisch lamineren kan dit probleem verhelpen. Zowel UV-inkjet- als water-inkten op waterbasis zijn hitte-bestendig, waarbij UV-inkjetinkten volledig uitgeharde polymeren met hoge smeltpunten vormen, terwijl water-inkten, vanwege de lage concentratie polymeren op het substraatoppervlak, niet zullen smelten of plakkerig worden bij blootstelling aan hitte.(3) WaterbestendigheidComponenten in droge toner of UV-inkjetinkten hebben geen chemische affiniteit met water, dus ze hebben goed water weerstand. Bij natte toner (elektronische inkt): aangezien bij het afdrukken meestal een primer op water-basis wordt gebruikt en dergelijke primers niet-waterbestendig zijn, kan deze loslaten. Om inkjetlabels op waterbasis- waterdicht te maken, moet een primer worden gebruikt die de hydrofiliciteit van de pigmenten vermindert of remt, zoals een primer die calciumzouten bevat.(4) Chemische resistentieCrosslinking biedt doorgaans een sterke chemische resistentie, wat verklaart waarom UV-inkjetinkten een sterkere chemische resistentie hebben vergeleken met toner, omdat de meeste harsen in toner niet verknoopt zijn. Het aanbrengen van chemisch-resistente overlaminaten kan dit probleem verhelpen. De chemische bestendigheid van op water-inkten is te danken aan de afwezigheid van componenten in de inkt die affiniteit hebben voor chemische oplosmiddelen. Een vergelijking van de weersbestendigheid van droge toner, natte toner, UV-inkjet en op water-inkjetgedrukte materialen wordt weergegeven in Tabel 3.

Duurzaamheid van gedrukte producten Net als andere industrieën wordt de grafische industrie ook geconfronteerd met milieudruk voor duurzame ontwikkeling. Hoe presteren verschillende digitale printtechnologieën op het gebied van de productie van chemisch afval, bedieningsgemak en naleving van de voedselvoorschriften? Hier volgt een gedetailleerde analyse.(1) Chemisch afvalDroge toner, elektrostatisch printen en inkjetprinten op water-basis hebben één gemeenschappelijk kenmerk: ze produceren geen gevaarlijk chemisch afval. UV-inkjetprinten moet daarentegen, vanwege de inktresten in de cartridges en het gebruik van reinigingsmiddelen tijdens het printproces, veilig worden gehanteerd volgens de instructies op de veiligheidsinformatiebladen. Wat het printen met natte toner (elektronische inkt) betreft, wordt het grootste deel van de dragervloeistof tijdens het printen opgevangen in de printer en behandeld als chemisch afval, terwijl een deel verdampt in de productieomgeving en een deel achterblijft in de gedrukte materialen, en uiteindelijk ook uit het materiaal verdampt.(2) Bedieningsgemak Zowel tonerprinten als UV-inkjetprinten produceren ozon tijdens de ontladings- en uithardingsprocessen. Ozon is een potentieel giftige stof, maar de concentratie ervan ligt ruim onder de veiligheidsdrempel. Goede ozonfiltratieapparaten kunnen geurtjes of schadelijke stoffen effectief verminderen, zoals het ingebouwde-ozonfilter in apparatuur uit de Xeikon CX-serie, dat schadelijke stoffen en geuren effectief kan verwijderen, waardoor het afdrukproces geurloos wordt. Bovendien moeten operators tijdens UV-inkjetprintactiviteiten ook zorgen voor bescherming tegen blootstelling aan UV-licht. Wat vluchtige organische stoffen (VOC's) betreft, genereert elektrostatisch printen met natte toner (elektronische inkt) VOC's terwijl de dragervloeistof verdampt. Inkjetinkten op water-basis bevatten bevochtigingsmiddelen, waarvan sommige VOC's zijn. Droge toner, die geen additieven bevat, produceert zelden VOC's. De duurzaamheidsvergelijking van droge toner, natte toner, UV-inkjet- en water-inkjetgeprinte producten wordt weergegeven in Tabel 4.

Conclusie Zoals hierboven besproken is het duidelijk dat het afdrukken van etiketten geen one-size-fits-all oplossing is. Etiketten voor alcoholische dranken vereisen bijvoorbeeld niet noodzakelijkerwijs chemische bestendigheid, terwijl industriële, farmaceutische en cosmetische etiketten een goede chemische bestendigheid nodig hebben. Farmaceutische etiketten vereisen een bijzonder nauwkeurige bedrukking, terwijl voedseletiketten prioriteit moeten geven aan de voedselveiligheid. Kortom, de meest geschikte technologie hangt af van de toepassing van het product, en etikettendrukkerijen kunnen selectief de juiste apparatuur voor het afdrukken van digitale etiketten kiezen op basis van hun specifieke producten. Nu het afdrukken steeds korter- wordt, kunnen geautomatiseerde workflows de productiviteit verhogen, wat precies het voordeel is van digitaal afdrukken. Omdat elke technologie zijn eigen voor- en nadelen heeft, zouden idealiter meerdere of al deze technologieën gecombineerd moeten worden om een ​​hybride printtechniek te vormen, waardoor hun respectieve voordelen en kenmerken gemaximaliseerd worden.