Highlight UV-LED – Blick auf den Markt und die Trends

LED-UV bietet Vorteile gegenüber der konventionellen UV-Technologie und setzt sich damit immer stärker durch (Quelle: Mark Andy)

Die gesamte Branche spricht über UV-LED, aber wie sieht die aktuelle Marktsituation für UV-LED wirklich aus? Wo sehen Unternehmen das größte Potential? Etiketten-Labels befragte mehrere Hersteller und Zulieferer der Etikettenindustrie, zum Thema UV-LED und den aktuellen Status Quo auf dem Markt. Ein Beitrag von Rosina Obermayer, Redakteurin NarroWebTech und Michael Scherhag, Redakteur Etiketten-Labels.

UV-LED bietet eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber der herkömmlichen UV-Technologie. Schnellere Härtung, geringere Wärmeentwicklung, weniger Energieverbrauch und vieles andere. Doch wie ist der Stand heute? Welche Entwicklungen sind abzusehen, wie sieht die Zukunft aus? Auf den folgenden Seiten lesen Sie, welche Antworten eine Vielzahl von Unternehmen, die seit Jahren in der Etikettenindustrie tätig sind – von Rohstofflieferanten und Druckfarbenherstellern bis hin zu Lieferanten von UV-Aushärtungsanlagen – hierauf gegeben haben:

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  1. Wie ist die aktuelle Marktsituation bei UV-LED und wie wird sich diese in den nächsten Jahren weiterentwickeln?
  2. UV-LED-Aushärtung ermöglicht Potential für die Verarbeitung schwieriger Substrate. Welches sind die vielversprechendsten Anwendungen im Bereich der Schmalbahnproduktion?
  3. Farbmigration ist ein häufig diskutiertes Thema: Was sind die Herausforderungen bei Druckfarben und Substraten? Was müssen Druckereien im Vergleich zu anderer Farbsystemen beachten, wenn sie UV-LED Farben verwenden?
  4. UV-LED wird oft als nachhaltig bezeichnet: Welche ökologischen Aspekte identifizieren Sie wie beispielsweise die Recyclingfähigkeit der bedruckten und ausgehärteten Substrate?

Dr Juergen Baro

Technisches Marketing Harze & Additives Europa für Druck und Verpackung,

BASF

Dr. Jürgen Baro

  1. UV-LED durchdringt alle wichtigen Drucktechnologien, jedoch mit unterschiedlichem Tempo. Im Inkjet-Druck ist es der neueste Stand der Technik und ist dabei den Bogenoffsetdruck mit Schwerpunkt Werbedruck, zu erobern. Im Flexodruck ist UV-LED spät oder später dran, da hohe Druckgeschwindigkeiten in Kombination mit den entsprechenden Anforderungen an die Einhaltung der Regularien für Lebensmittelkontakt bisher schwer zu realisieren waren. Allerdings wurden in jüngster Zeit bedeutende technologische Fortschritte bei UV-LED-Strahlungsquellen und – Farbchemie verzeichnet, so dass zukünftig UV-LED im Flexodruck eine gangbare Option für den Etikettendruck wird.
  2. Vielversprechende UV-LED-Anwendungen werden in Zukunft der Flexodruck auf dünnen Kunststofffolien sein, die meist empfindlich mit Dimensionsänderungen reagieren, und bei denen Quecksilberlampen mit ihrer als Wärme abgestrahlten Infrarotstrahlung oft Registerprobleme verursachen, die zu einer Beeinträchtigung der Druckqualität führen. UV-LED-Strahlungsquellen entwickeln auch Wärme, aber nicht in Richtung Substrat, so dass sie als „kühle“ Strahlungsquellen eingestuft werden. UV-LED-Flexo soll der Prozess der Wahl in engen Rollen-Wachstumsmärkten wie Sleeves sein, in denen Dimensionsstabilität des Substrats während des Drucks Voraussetzung ist.
  3. UV-LED-Flexodruckfarben haben eine andere Zusammensetzung als konventionelle UV-Farben. Beide reflektieren die unterschiedlichen Emissionseigenschaften von UV-LED-Strahlungsquellen und Quecksilberlampen. Die richtige Oberflächenaushärtung ist nach wie vor ein großes Hindernis für den UV-LED-Prozess im Allgemeinen; daher ist die Gewährleistung einer geringen Migration und damit der Einhaltung der Lebensmittelkontaktvorschriften nach wie vor eine große Herausforderung. Die sehr hohe Reaktivität der UV-LED-Flexofarben zur Überwindung dieser Probleme bei der Oberflächenhärtung führt zu einer höheren Tageslichtsensitivität. Ein angemessener Umgang mit diesen UV-LED-Flexofarben muss daher innerhalb und außerhalb der Druckmaschine gewährleistet sein.
  4. Nachhaltigkeit ist ein umstrittener Begriff, dem eine allgemein akzeptierte Definition fehlt. Wenn man UV-LED aus der Sicht einer Strahlungsquelle betrachtet, hat es ökologische Vorteile gegenüber Quecksilberlampen wie beispielsweise fehlende Ozonbildung während des Drucks, Einsparungen beim Stromverbrauch und das Fehlen von umweltkritischem Quecksilber. Betrachtet man jedoch UV-LED als Prozess gibt es keinen Unterschied in der Recyclingfähigkeit eines ausgehärteten Druckerzeugnisses, egal ob dies mit einem UV- oder einem UV-LED-Härtungsprozess erfolgt war, da die Vernetzungsmechanismen in beiden Fällen sehr ähnlich sind.

 

Pamela Lee

Senior Produktmanager,

Excelitas Technologies Corporation

Pamela Lee, Excelitas

  1.  In den letzten Jahren haben UV-LEDs aufgrund einer Reihe von Faktoren auf dem Markt an Bedeutung gewonnen. Dazu gehören sinkende Preise, höhere Leistung und Effizienz sowie eine breitere Verfügbarkeit von Aushärtungslösungen und UV-LED-kompatiblen Materialien. Die Industrie hat begonnen, sich von der Nutzung der Technologie, in nur einer Handvoll Anwendungen zu einer breiteren Akzeptanz mit einem breiteren Anwendungsspektrum zu entwickeln. Mit den technologischen Verbesserungen, der gestiegenen Wissensbasis und den sinkenden Kosten wird der weitere Einsatz von UV-LEDs in Druckmaschinen der nächsten Generation zu sehen sein.
  2. UV-LEDs bieten Aushärtung bei niedrigeren Temperaturen als herkömmliche Lampenlösungen. Ohne Leistung im Infrarotbereich wird die Wärme stark reduziert und es ist keine Kühlung durch Kühlwalzen oder Verschlüsse erforderlich. Es ermöglicht das Drucken und Aushärten auf wärmeempfindlichen Substraten, Folien, Filmen, Kunststoffen und dünneren Materialien für eine höhere Produktivität und ein breiteres Anwendungsspektrum. Während Druckgeschwindigkeiten in der Schmalbahnproduktion wichtig sind, können sich Drucker durch die Möglichkeit, erweiterte Druckfähigkeiten und Differenzierungsmerkmale anzubieten, von anderen unterscheiden. UV-LEDs können dabei helfen und bieten gleichzeitig schnellere Geschwindigkeiten und gleichmäßigere Erträge
  3. Die Kompatibilität der Farbe/Zusammensetzung mit dem LED-System ist für Kunden entscheidend für die Integration von UV-LEDs in ihren Prozess. Im Gegensatz zur Breitbandbestrahlung herkömmlicher Lampenlösungen sind LEDs monochromatisch und emittieren nur ein schmales Spektrum. Daher erfordert die Aushärtung mit UV-LED-Systemen eine Wellenlängenanpassung an das Photoinitiator-Paket in den Druckfarben. Es gibt nicht nur eine minimale Bestrahlungsstärke um die Aushärtung auszulösen, sondern auch eine Energiedosis, die erforderlich ist, um sicherzustellen, dass die Aushärtung abgeschlossen wird. Anwendungstests sollten gründlich durchgeführt werden, um die Qualität wirklich zu verstehen und die Aushärtung zu validiere
  4. UV-LEDs bieten eine Reihe von Umweltvorteilen, darunter einen geringeren Stromverbrauch, keine Ozonemissionen und eine längere Lebensdauer (und damit weniger Abfall/Verbrauchsmaterialien). Der Einsatz von UV-LED in Druckprozessen hat es den Herstellern ermöglicht, ihre CO2-Bilanz deutlich zu senken und die Nachhaltigkeit des Prozesses zu verbessern. UV-Farben sind ebenfalls im Wesentlichen lösungsmittel- und VOC-frei und Materialien, die mit diesen Farben beschichtete wurden, bieten nachweislich eine ausgezeichnete Haftung und eine gleichmäßige Aushärtung. Darüber hinaus können mit den Fortschritten in der Verarbeitungstechnologie UV-Druckmaterialien entfasert und recycelt werden.

 

Marcus Greenbrook

Direktor Verkauf International,

GEW

Marcus Greenbrook, GEW

  1. Der Markt ist gut und der Marktanteil für UV-LED steigt stetig. Druckereien und OEMs sind sich zunehmend der Vorteile bewusst, während die Kosten für UV-LED-Systeme sinken.
  2. UV-LED erzeugt keine Wärmestrahlung, was für viele Prozesse, bei denen die Temperatur kontrolliert werden muss, besser ist, so beispielsweise bei der Verarbeitung von schwierigen und empfindlichen Substraten. Mit dicken, stark pigmentierten Farben kann eine doppelte Produktionsgeschwindigkeit erreicht werden. Die hochintensiven UV-A-Strahlen der LEDs dringen besser in dicke Farbschichten ein, um eine effektivere Aushärtung mit verbesserter Haftung zu erreichen und höhere Geschwindigkeiten beim Siebdruck und Deckweißbeschichtungen zu erzielen. Beim Laminieren dringt UV-LED mit minimaler Absorption durch die oberste Folienschicht und ist damit effizienter als eine herkömmliche Lampe.
  3. Die Migration von Chemikalien aus der Druckfarbe in Lebensmittel ist ein regelmäßiges Anliegen der Drucker. Sie müssen den Aushärtungsprozess überwachen und steuern, um die Einhaltung der Gesetze durch strenge GMP-Praktiken und die Verwendung migrationsfreier Farben sicherzustellen. Auf Lichtbogensystemen sorgen Produkte wie der Mehrpunkt-UV-Monitor von GEW dafür, dass die Menge des auf das Substrat einfallenden UV-Lichts im Rahmen eines GMP-Verfahrens überwacht und zurück zu verfolgen ist, was Sicherheit gibt, dass die Vorschriften eingehalten werden. Mit LED bieten viele Druckfarbenhersteller inzwischen migrationsfreie Formulierungen an, welche die gleichen Kriterien erfüllen wie Bogen-Farben, so dass sich aus Prozesssicht wenig ändert.
  4. Zu den Nachhaltigkeitsvorteilen von UV-LED gehören:
  • Im Vergleich zu einem neuen Lichtbogensystem sind über 50% Energieeinsparung zu verzeichnen und bei einem älteren Lichtbogensystem kann diese Einsparung auf über 75% steigen.
  • Das Fehlen von Quecksilber ist gut für die Umwelt und beseitigt Bedenken hinsichtlich zukünftiger Vorschriften über Quecksilber.
  • LEDs halten viel länger, so dass die Auswirkungen in Bezug auf Austausch derselben reduziert werden.
  • LEDs erzeugen beim Betrieb kein Ozon.
  • LEDs verwenden UV-Farben wie Lichtbogensysteme, so dass es kaum Unterschiede in der Recyclingfähigkeit der bedruckten und ausgehärteten Substrate gibt.

 

Petra Burger

UV-Technologie, Prozessentwicklung,

Dr. Hönle AG

Petra Burger, Hoenle

  1. UV-LED hat als mögliche Alternative bereits viele Bereiche der Druck- und Lackindustrie erreicht. In anderen Industriezweigen, beispielsweise der Klebstoffindustrie, haben LEDs sogar herkömmliche UV-Systeme ersetzt. Hier wurde das Zusammenspiel von Chemie und LED perfekt aufeinander abgestimmt. In der Druckindustrie ist dies noch nicht der Fall. Allerdings sehen wir zunehmende Entwicklungsaktivitäten der chemischen Industrie. Diese chemischen Verbesserungen führen zu einer größeren Auswahl an Farben, was der Schlüssel zum Erfolg der LED-Technologie ist. Entsprechend dieser Entwicklung wurden auch die LED-Systeme verbessert. Ihr Wirkungsgrad konnte von 5% auf 50% gesteigert werden!
  2. Es gibt sehr vielversprechende Anwendungen im Bereich des Etikettendrucks. Hier bieten LEDs den Vorteil einer geringeren Wärmeaufbringung auf das Substrat. Darüber hinaus können LED-Einheiten in sehr kleinen Abmessungen gebaut werden und eignen sich daher hervorragend für die Integration in kleinste Räume der Druckmaschine – Vorteile, die bisher vor allem von Flexodruckern genutzt wurden, nun aber immer mehr für den Inkjet-Etikettendruck entdeckt werden – sicherlich ein schnell wachsender Trend.
  3. Die konventionelle UV-Härtungstechnologie bietet seit geraumer Zeit sehr gute Lösungen für migrationsarme Farben und Lacke. Hier werden in der Regel Inert-Kammern eingesetzt, in denen der Sauerstoff, der die Polymerisation stört, durch ein Inertgas, meist Stickstoff, ersetzt wird. Diese Technologie wird seit Jahrzehnten angewendet und optimiert. Das ist auch eine Möglichkeit der UV-LED-Härtung.
  4. Die nachhaltigsten Aspekte von LED-UV sind die lange Lebensdauer der LEDs und vor allem die Möglichkeit, Energie zu sparen: LEDs basieren auf einer Halbleiterelektronik, die jederzeit ein- und ausgeschaltet werden kann. Standby-Funktionen oder Starten mit entsprechender Wartezeit sind nicht erforderlich. Energie wird eingespart. Darüber hinaus ist es möglich, einzelne LED-Segmente auszuschalten. So können die Einstrahlungsbreiten der LED-Einheit optimal auf Substrat und Anwendung abgestimmt werden – und noch einmal: Energie wird eingespart. Die Recyclingfähigkeit von bedruckten, LED-ausgehärteten Substraten, ist vergleichbar mit derjenigen der konventionellen UV-Härtung.

 

Volker Selg

Verkaufsleiter Rolle,

IST Metz

Volker Selg, IST Metz

  1. UV-LED bzw. LED-UV entwickelt sich sehr gut und wird zum Standard in einigen Anwendungen, insbesondere in Bereichen, in denen die Vorteile von LEDs gegenüber herkömmlichen Bogenlampen zu technischen und/oder kommerziellen Vorteilen führen. Eine Herausforderung sind zu viele falsche Versprechungen an die Industrie, die zu falschen Erwartungen führen. Technologien haben Vor- und Nachteile, die vor einer Investitionsentscheidung abgewogen werden müssen. Ein weiteres Wachstum wird bei LED zu verzeichnen sein – wie bei allen lichthärtenden Technologien.
  2. Einer der Hauptvorteile ist die Abwesenheit von IR-Strahlung, was lediglich zu einer geringeren thermischen Belastung des Substrats führt. Da die Bandbreite der anwendbaren Filmmaterialien (insbesondere bei nicht unterstützten Monofilmen) groß ist, bietet sie eine einfache Antwort: Jede Anwendung, bei der keine zusätzliche Temperatur erwünscht ist, befasst sich in der Regel mit LED, das heißt mit translatorisch bedruckten Etiketten.
  3. Die Herausforderungen sind klar: Das Bewusstsein der Verbraucher wächst, was vereinfacht bedeutet, dass Markeninhaber Produkte benötigen, die den gültigen Spezifikationen vollständig entsprechen, da sonst der Markenname geschädigt werden kann. Markeninhaber verstehen ihre Verantwortung und deshalb gibt es dabei überhaupt keine Toleranz. UV-LED unterliegt den gleichen Anforderungen wie herkömmliche UV-Lampen, aufgrund des kleinen Emissionsbands spielt die Farbrezeptur eine wesentliche Rolle: Es muss eine korrekte Polymerisation im verfügbaren Bereich gewährleisten.
  4. UV-LED ist UV-aushärtend, was es ermöglicht, auf fast jedem Substrat zu drucken – auch auf neuen Substraten wie beispielsweise Papier aus Gras! Neben der Notwendigkeit, sich auf die Sammlung von folienbasierten Verpackungen (die aus globaler Sicht im Wesentlichen nicht vorhanden sind) vor der Frage des Recyclings zu konzentrieren, ist UV-LED kein Hindernis für das Recycling.

 

Philipp Hölzl

Business Development Manager,

Jänecke+Schneemann Druckfarben

 Phillipp Hoelzl, Jaenecke+Schneemann

  1. Die aktuelle Marktsituation ist recht schwierig. Im Bereich der Rohstoffe haben wir teilweise starke Preissteigerungen; einige Fotoinitiatoren kosten viermal so viel wie Anfang 2018. Das zweite große Problem, das wir haben, ist die Verfügbarkeit einiger Rohstoffe aus Asien. Einige von ihnen sind schwer zu bekommen, weil viele Fabriken geschlossen wurden oder nicht mehr produzieren.  Auf der anderen Seite fragt der Druckmarkt immer mehr nach LED-Farben. Wir haben eine enorme Zunahme der Anfragen nach LED-Farben aus der ganzen Welt.
  2. Wir würden sagen, dass der größte Vorteil in der Schmalbahnproduktion darin besteht, auf sehr dünnschichtigen Substraten wie nicht saugfähigem Kunststoff/Folien zu drucken. Durch die geringere Wärmeentwicklung beim LED-Prozess kann leichter auf wärmeempfindliche Substrate gedruckt werden.
  3. Da wir ein großes Problem mit Rohmaterialien für alle UV-Farben haben, insbesondere LED-Farben, haben wir viel mehr Schwierigkeiten mit migrationsarmen LED-Farben. Im Bereich der migrationsarmen Farben sind Rohstoffe viel stärker auf die Verwendung beschränkt. Besonders bei LED-Farbe ist sie begrenzter als normale UV-Farbe. Druckereien müssen verstehen, dass die Farbhersteller nicht über das gesamte Farbsystem wie Beschichtungen/Lacke, Metallicfarben verfügen, wie es beim normalen UV-System der Fall ist. Auf der Substratseite würden wir sagen, dass es keinen Unterschied zu Nicht-LED-Systemen gibt.
  4. Aus ökologischer Sicht ist das LED-System beispielsweise völlig ähnlich dem des Standard-UV-Systems, welches seit mehr als 35 Jahren in der Druckindustrie eingesetzt wird. Lediglich hinsichtlich der Stromkosten gibt es einen Unterschied. Abhängig von der Maschinenkonfiguration und der Art der Maschine, die man vergleichen möchten (UV zu LED oder konventioneller Offset zu LED oder Flexo zu LED-Flexo), kann man unterschiedliche Wirtschaftlichkeitsberechnungen erhalten.

 

Marine Faucher

Global Marketing Communications Manager,

Phoseon Technology

Marianne Faucher, Phoseon

  1. Zwischen 2010 und 2018 wurden LED-UV-Strahlungsquellen immer leistungsfähiger, effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger. Es wird erwartet, dass sich dieser Trend fortsetzt. In den nächsten Jahren wird sich die UV-Industrie weiterhin im Technologieentwicklungsnetzwerk engagieren. Der Markt für LEDs wächst weiter (+30%) und wechselt extrem schnell Quecksilbersysteme aus. Ein Großteil dieser Arbeit wird tatsächlich von Endanwendern geleistet, welche den Wert der Umstellung auf die UV-LED-Technologie erkennen. Wir sehen auch eine Zunahme der direkten Zusammenarbeit zwischen Lieferanten und Herstellern von UV-LED-Geräten, um Einfluss darauf zu nehmen, wo die Entwicklungsarbeiten für UV-LED-Geräte konzentriert werden müssen.
  2. Entwickler von Druckmaschinen entscheiden sich für die LED-Aushärtungstechnologie, weil ihre Vorteile unbestreitbar sind. So sind beispielsweise die Aushärteköpfe klein genug, um in kleineren, kompakteren Maschinen eingesetzt zu werden. Ohne viel Wärme zu erzeugen oder viel Strom zu verbrauchen, können UV-LED-Aushärtungsquellen eine tiefe, gründliche Aushärtung auf einer Vielzahl von Substraten erzeugen. UV-LEDs können eine kontrollierte Aushärtungsintensität auf dünnen Kunststoffen, Folien und Filmen bieten, die unter der von UV-Lichtbogenlampen erzeugten Wärme weich werden, sich verziehen oder verfärben würden. Dies ist besonders vorteilhaft für den Druck von flexiblen Materialien, Schrumpfschläuchen und halbsteifen Oberflächen.
  3. Im Jahr 2018 formulierten die meisten Farb- und Materialhersteller für die Aushärtung mit LEDs. Neue Harze, Monomere, Oligomere und Fotoinitiatoren befinden sich in der Entwicklung. Farben, aber auch Beschichtungen und Klebstoffe sind inzwischen weit verbreitet und speziell für LED entwickelt worden. So erfindet die Branche immer wieder neue Wege, um UV-LEDs einzusetzen. Braille, Flaschen, Verbundwerkstoffe, Displays, Elektronik und andere Segmente wachsen rasant. Die LED-Technologie ist leistungsfähiger geworden und es stehen kompatiblere Farben zur Verfügung, was zu erheblich erweiterten Möglichkeiten für den UV-Druck führt. Materiallieferanten formulieren Rohstoffe, die Energie entsprechend der Wellenlänge von UV-LED-Lichtquellen absorbieren. Heute hat eine Vielzahl von Anbietern Flexo- und Schmalbahnfarben entwickelt, die mit der LED-Technologie ausgehärtet werden können.
  4. Im Vergleich zu einem UV-Lampensystem hat die UV-LED-Aushärtungstechnologie keine beweglichen oder Verschleißteile, was die ökologischen Vorteile der Aushärtungslösung deutlich erhöht (keine Quecksilberkolben zum Auswechseln und Entsorgen) und auch die Ausfallzeiten für Wartung und Reparatur reduziert. UV-LED-Systeme halten länger und können den Energieverbrauch, im Vergleich zu herkömmlichen Bogenlampen, um bis zu 70% senken. Darüber hinaus wird bei LED-UV-Härtung kein Quecksilber, welches in herkömmlichen Lampen verwendet wird, benötigt, was zu einer sichereren Arbeitsumgebung und einem sichereren Arbeitsplatz führt.

 

Rolf Montag

Produktmanager, Geschäftsbereich Schmalbahn

Siegwerk Switzerland

 Rolf Montag, Siegwerk

  1. Während in den USA bereits 1200 LED-UV-Anlagen im Schmalbahndruck installiert sind, hinkt Europa hier hinterher. Auch wenn UV-LED in EMEA bereits an Bedeutung gewonnen hat, insbesondere für Verpackungsanwendungen, sind bis heute nur etwa 190 UV-LED-Einheiten installiert – nur ein Sechstel im Vergleich zu den USA. Bisher war die Akzeptanz von LED aufgrund fehlender Lösungen, insbesondere bei geringer Migration, generell begrenzt. Das weitere Wachstum von UV-LED wird von Gesetzen wie RoHS und der Verfügbarkeit einer breiten Palette von Farben und Lacken abhängen, die den Einsatz von UV-LED für alle Arten von Druckanwendungen ermöglichen.
  2. Da UV-LED im Vergleich zu herkömmlichen UV-Lampen weniger Wärme erzeugt, liegen die vielversprechendsten Anwendungen für die UV-LED-Aushärtung in den Bereichen der dünnschichtigen Folien und Filme sowie andere wärmeempfindliche Materialien.
  3. Die Herausforderung an sich ist nicht die Farbe, sondern die Prozessstabilität. Und mit UV-LED ist die Stabilität viel besser als bei der herkömmlicher UV-Aushärtung. UV-LEDs haben eine lange Lebensdauer, da sie kaum altern und kein Ozon erzeugen, so dass keine Absaugung erforderlich ist. Außerdem steht die UV-Leistung zur Verfügung, sobald ein UV-LED-System aktiviert wird – es wird keine Aufwärmphase benötigt, wie es bei herkömmlichen UV-Strahlern mit Quecksilberdampflampen der Fall ist.
  4. Die Hauptvorteile der UV-LED-Technologie sind der geringe Energieverbrauch, die geringe Wärmeentwicklung, die lange Lebensdauer der Dioden sowie die Null-Ozon-Emission und weniger Abfall. UV-LEDs enthalten kein Quecksilber wie herkömmliche UV-Lampen, halten mehr als zehnmal so lange und sind sofort nach dem Einschalten betriebsbereit, was Energie und letztlich Geld spart.

 

Jonathan Sexton

Marketing Manager Energieaushärtende Produkte, Europa

Sun Chemical

Jonathan Sexton, Sun Chemical

  1. LED wurde 2012 in den Schmalbahnmarkt eingeführt. Seitdem ist die Entwicklung mit schätzungsweise 200 weltweit installierten schmalbahnigen Flexodruckmaschinen stabil. Es gibt noch viel mehr Installationen, die LED als modulare Einheiten verwenden können, die mit normalen UV- und LED-Einsätzen betrieben werden können, aber noch nicht mit LEDs ausgestattet sind. Im Bogenoffsetdruck wurde die LED-Technologie früher eingeführt, zunächst aber von der Niedrigenergie-Quecksilbertechnologie verdrängt. In den letzten zwei Jahren hat sich die Marktentwicklung zu LEDs jedoch wieder beschleunigt. Heute gibt es mehr LED-Offsetdruckmaschinen als Schmalbahnmaschinen und LED fängt an auch im Rollenoffsetdruck eingesetzt zu werden. Die LED-Nutzung wird sich stetig weiterentwickeln, aber ein deutlicher Wandel wird von niedrigeren LED-Wellenlängen und staatlichen Regulierungen abhängig sein.
  2. Vielversprechende Anwendungen sind Anwendungen, bei denen es sich um Druckfolien handelt, insbesondere freitragende und leichte Folien für Wrap, Schrumpffolienetiketten und flexible Verpackungen. Bei schmalen Bahnen mit Inline-Druckmaschinen ist die Stabilität der Bahn ein Schlüsselfaktor, und alles, was die Wärmeeinwirkung auf die Bahn reduziert und die Gesamtstabilität verbessert, ist ein Vorteil. LEDs können auch an Zentralzylindermaschinen eingesetzt werden, wo sie zur Temperaturstabilität des Zylinders beitragen.
  3. LED-Farben enthalten im Vergleich zu Standardfarben einen höheren Anteil an Fotoinitiatoren und erfordern wie alle Farben eine minimale UV-Dosis um die Farben ausreichend auszuhärten und einen migrationskonformen Druck zu erreichen. Daher sind die Anforderungen für den Lebensmittelverpackungsdruck die gleichen wie bei normalen UV-Farben, aber das Risiko einer unzureichenden Aushärtung muss kontrolliert und die verwendeten Farben sind zweckmäßig und für Lebensmittelverpackungen ausgelegt werden. Der LED-Druck bietet Vorteile, da die UV-Dosis stark kontrolliert und über die Zeit stabil ist, wenn zu Beginn eine ausreichende Farbhärtung erreicht wird. Bei den Substraten gibt es keine Einschränkungen, nur die Haftung der Farben auf Folien muss kontrolliert werden, ähnlich wie bei herkömmlichen UV-Farben.
  4. LED wird als nachhaltige Lösung vorgeschlagen, da der Energieverbrauch der Dioden-Einheiten geringer und die Lebensdauer länger ist. Dies sind jedoch nicht die einzigen oder wichtigsten Kaufkriterien, denn Betriebseffizienz, Systemstabilität und geringe Wärmeeinwirkung auf das Substrat werden als Vorteile genannt. UV-Farben können so konzipiert werden, dass sie ihre Auswirkungen auf das Recycling von etikettierten Flaschen reduzieren, indem sie beim Waschen auf dem Etikett verbleiben. Der UV-Druck auf Papier und Karton kann von den darauf abgestimmten Papierfabriken recycelt werden. LED-Farben unterscheiden sich in dieser Hinsicht nicht.

 

Ed Dedman

Flexo Technischer Support / Produktmanager

Zeller+Gmelin Corporation USA

 Ed Dedman, Zeller+Gmelin

  1. Wie viele neue Technologien hat sich auch die LED-Aushärtung für den Schmalbahnmarkt nur langsam entwickelt. Die Akzeptanz dieser Technologie hat sich jedoch, zumindest in Nordamerika, beschleunigt, wobei das Interesse der Teilnehmer der letzten Labelexpo Americas sehr groß war. Es gibt eine größere Anzahl von Etiketten- und Verpackungsdruckern, die sich mit LED beschäftigen, als je zuvor, und wir gehen davon aus, dass dieses Interesse in den nächsten Jahren weiter zunehmen wird. Wir glauben, dass sich LED als die Aushärtungstechnologie der Zukunft erweisen wird, die langsam die traditionellen quecksilberhaltigen UV-Systeme verdrängt
  2. LED passt sicherlich in den Markt für den Druck auf Shrink Sleeves und flexible Verpackungen, da viele dieser Substrate sehr hitzeempfindlich sind; LED gibt ein viel niedrigeres Maß an Wärmeenergie, als Teil des Aushärtungsprozesses, ab. Von daher ist es eine natürliche Wahl.
  3. Einer der wichtigsten Produktionsaspekte, die überwacht werden müssen, ist der Aushärtungsgrad; dies bleibt ein wichtiger Aspekt sowohl für LED- als auch für konventionelle UV-Technologien. LED bietet einige Vorteile gegenüber UV in Bezug auf die Aushärtung von schwereren Farbablagerungen und ist sehr effektiv bei opakem Weiß, kann aber manchmal unter einer reduzierten Oberflächenhärtung leiden. LED hat auch den Vorteil einer gleichmäßigeren Energieabgabe über die Lebensdauer des Systems, im Vergleich zu konventionellem UV, welches einen langsamen Leistungsabfall aufweist, der mit einem ziemlich starken Leistungsabfall am Ende der Lebensdauer der Lampe endet.
  4. Nach unserem Wissen sind Etiketten und Verpackungen, die mit LED-Technologie bedruckt und ausgehärtet werden, nicht mehr/nicht weniger recycelbar als ihre UV-ausgehärteten Gegenstücke. Wenn ein Produkt heute bei der Aushärtung durch herkömmliche UV-Strahlung recycelt werden kann, kann es sicherlich bei der Aushärtung durch LED recycelt werden. Die Umweltvorteile von LED sind in erster Linie zweifach: die mögliche Reduzierung von Quecksilber im Abfallhaushalt und der geringere Energieverbrauch von LED-Systemen im Vergleich zu UV-Systemen. [7404]

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