6 7 Razbarvanje digitalnih odtisov Možnosti zelenega odtisa v digitalnem tisku Igor Karlovits, Urška Kavčič, Tanja Pleša, Gregor Lavrič • Inštitut za celulozo in papir, Ljubljana • E: icp@icp-lj.si • S: www.icp-lj.si (vodovpojnih) vlaknin, v praksi pa, da se v papirnicah sortirani papir raztopi v vodi v dolgih bobnih ali sodih za razpuščanje. Za odstranjevanje večjih onesnaževalcev se lahko uporabljajo sita. Med razpuščanjem se dodajajo kemijske snovi, kot je NaOH, in mila, da vlakna bolje vpijejo vodo in nabreknejo, kar pomaga pri odstranjevanju barvnih delcev. V procesu flotacije se vpihuje zrak v mešanico iz odstotka vlaken in 99 odstotkov vode. Zračni mehurčki navzemajo hidrofobne delce barve in jih odnesejo do površine, kjer se jih pobira. Postopek se večkratno ponovi, dokler se ne doseže želena belina. V papirnicah lahko procesu dodajajo še druge korake, osnovni postopek ostaja enak opisanemu. Ocenjevanja INGEDE temelji na postopku, ki je prikazan na sliki 1. Metoda INGEDE 11 spremlja odtise na podlagi petih kriterijev. Prvi trije parametri so parametri kakovosti, ocenjujejo pa čistočo (A*) in svetlost papirja (Y). Dodatno se spremlja kromatična a* komponenta odtenka papirnega vzorca barvnega modela CIE L*a*b*. Druga dva parametra sta odstranjevanje barve (IE – angl. Ink elimination rate) in barvna sprememba filtrata (DY – angl. Filtrate darkening). Parametri so skupaj osnova za izračun ocene možnosti razbarvanja. Za vsak parameter se določi ocena v razponu od 0 do 100. Ocene in število točk so prikazane v tabeli 1. Glede na naraščanje embalažnih izdelkov in tiskovin, ki se tiskajo s fleksotiskom in digitalnim tiskom, je zaradi ohranjanja verige ponovne uporabe pomembno, da imajo tudi ti odtisi dobro stopnjo razbarvanja. V tabeli 2 so predstavljeni podatki o odvisnosti tiskarskega postopka, načina sušenja in možnosti odstranjevanja barv. Ena od težav pri fleksotisku in digitalnem tisku je velikost delcev tiskarske barve in sama narava tiskarskih barv, ki ne ustrezajo uporabljenim metodam za odstranjevanje tiskarske barve. Možnost uporabe obstoječih metod za različne tehnike tiska je prikazana na sliki 2. Za uporabo obstoječih metod in strojev mora imeti barva naslednje lastnosti: materiali Potiskani produkti Staranje Razvlaknjevanje Shranjevanje Redčenje Flotacija Homogenizacija (neobvezno) Razčrniljena celuloza 2 laboratorijska lista 2 filtrski blazinici 2 membranska filtra Nerazčrniljena celuloza 2 filtrski blazinici Flotacijska celica: c = 0,8 % t = 10 min T = 45 °C Razredčevalna skrinja: c = 1 % Dezintegrator: c = 4 % t = 1 min Faza = 2 Vodna kopel: c = 5 % t = 60 min T = 45 °C Hobart razpuščevalnik: c = 15 % t = 20 min T = 45 °C m = 200g Pečica: t = 3 dni T = 60 °C 0,6 % NaOH 1,8 % natrijev silikat 0,7 % H 2 O 2 0,8 % oleinska kislina Rezultat [število točk] Ocena možnosti razčrniljenja barve od 71 do 100 dobra možnost odstranjevanja od 51 do 70 zadostna možnost odstranjevanja od 0 do 50 slaba možnost odstranjevanja negativno (ni doseglo spodnje meje enega od 5 parametrov) odstranitev barve ni možna* *izdelek se še vedno lahko reciklira brez odstranjevanja barve Tabela 1: Sistem ocenjevanja po metodi INGEDE 11. 8 9 Na razbarvanje pa vplivajo ne samo velikost delcev, ampak tudi: vrsta barve ń tiskarski postopek in razmere tiska ń staranje odtisa ń površina papirja ń Dejavnike, ki vplivajo na razbarvanje, lahko razdelimo v dve večji skupini: lastnosti barve in površina papirja. Lastnosti tiskarskih barv so najbolj ključne, saj najbolj vplivajo na učinkovitost razbarvanja. Poleg velikosti delcev tiskarske barve vplivajo na razbarvanje tudi površinske lastnosti barvnih delcev in njihova sestava (barvilo ali pigment). Površina papirja vpliva na enostavnost odstranjevanja delcev barvila hidrofobnost ń delci > 150 ń μm = se lahko odstranijo na situ 30 ń μm < delci < 300 μm = se lahko izperejo 2 ń μm < delci < 100 μm = se lahko fl otirajo delci < 2 ń μm = težave z odstranjevanjem Omejitve v velikosti delcev v procesu fl otacije so povezane z značilnimi medsebojnimi vplivi delcev, zraka in tekočine. Če ima barva premajhne delce, ti potujejo okrog zračnega mehurčka s tokom navzgor in nimajo dovolj zagona, da bi prečkali linijo toka, in se ne vežejo na zračne mehurčke. Če so delci barve preveliki, teža in velikost pospeši njihovo odstranjevanje s površine zračnega mehurčka zaradi gravitacije in sile v tekočini. www.grafi car.si Ricoh predstavil prvi UV-ploski tiskalnik Podjetje Ricoh je nadgradilo portfelj industrijskih tiskalniških rešitev, nedavno so predstavili svoj prvi UV-ploski tiskalnik Pro T7210. Omogoča hitrost tiska do 50 m 2 /h oziroma v posebnem hitrem načinu tiska do 100 m 2 /h. Nov sistem zagotavlja potisk še posebej debelih materialov: lesa, stekla, aluminija in drugih kovin. Nov tiskalnik je namenjen industrijskemu tisku aplikacij notranje dekoracije. Zasnovan je na 12 robustnih izpisnih glavah Ricoh-MH54; te za izpis uporabljajo UV-barvila, ki zagotavljajo dobro oprijemljivost in vsestransko uporabnost na različne tiskovne materiale. Največji format izpisa znaša 2,1 m x 3,2 m. Potiskamo lahko različne ploske materiale debeline do 110 mm. Evropsko premiero je nov tiskalnik doživel na letošnjem sejmu Viscom Italia 2017 v Milanu (Italija). Trgu naj bi bil na voljo v začetku prihodnjega leta. Več informacij na www.ricoh.com. Tiskalnik Pro T7210 je prvi Ricohov UV-ploski tiskalnik. Tiskarski postopek Mehanizem sušenja Odstranjevanje barv časopisni ofsetni tisk s hladnim sušenjem (Coldset), visoki tisk absorpcija/oksidacija dobro, če tiskovine niso postarane;po staranju pride do slabšega odstranjevanja ter razmazane pulpe in delcev v papirju ofsetni tisk iz pole absorpcija in oksidacija rotacijski ofsetni tisk z vročim sušenjem (heatset) absorpcija, hlapenje in oksidacija globoki tisk hlapenje dobro (občasno pride do obarvanja pulpe) fl eksotisk hlapenje barve na osnovi vode, slabo pri baznih pH vrednostih elektrofotografi ja/magnetografi ja UV in LED (fl eksotisk, ofsetni tisk in kapljični tisk) termalno/energijsko sevanje slaba odstranitev, veliki, moteči delci Tabela 2: Tiskarski postopki, sušenje in odstranjevanje barv. Naraščanje velikost delcev tiskarske barve Na osnovi vode Na osnovi olja/topil Zamreženo Konvencionalen fleksotisk Globoki tisk Suhi toner Tekoči toner UV Ofsetni tisk (mineralna olja) Ofsetni tisk Ofsetni tisk (rastlinska olja) Izboljšan fleksotisk Kapljični tisk Primernost za flotacijsko razčrniljenje Slika 2: Možnost razbarvanja tiskarske barve v odvisnosti od tiskarskega postopka s pomočjo fl otacije. 8 9 ali tonerja s površine. Barve, ki so tiskane na premazanih papirjih, se v primerjavi z barvami na nepremaznih papirjih lažje odstranijo s površine. Primer dobrega in slabega razbarvanja je prikazan na sliki 3. Zadnje čase INGEDE poudarja, da je največja težava pri razbarvanju UV-LED-tehnologija. Barve na vodni osnovi in UV-LED-barve so težava predvsem za klasični postopek razbarvanja zaradi hidrofi lnosti. Kot že omenjeno so lahko pri digitalnih kapljičnih odtisih delci hidrofi lni ali pa premajhni, da prehajajo na površino izpiralne tekočine. Barvila v kapljičnem tisku se tudi neposredno vežejo na vlakna in jih je tako skoraj nemogoče odstraniti. Tekoči toner pa tvori problem z razdelitvijo polimernega fi lma na večje dele aglomeriranih delcev, ki so pretežki, da bi se s fl otacijo prenesli na površino izpiralne tekočine. Proizvajalci za našteto problematiko že iščejo rešitve. Denimo KBA je pri digitalnem tiskalniku Rotajet naredil formulacijo, da se polimerni delci aglomerirajo tako, da obdržijo hidorofobne površinske lastnosti. Fujifi lm pa je predstavil barvo za kapljični tisk, ki se nanaša na materiali Tiskarski postopek Mehanizem sušenja Odstranjevanje barv časopisni ofsetni tisk s hladnim sušenjem (Coldset), visoki tisk absorpcija/oksidacija dobro, če tiskovine niso postarane;po staranju pride do slabšega odstranjevanja ter razmazane pulpe in delcev v papirju ofsetni tisk iz pole absorpcija in oksidacija rotacijski ofsetni tisk z vročim sušenjem (heatset) absorpcija, hlapenje in oksidacija globoki tisk hlapenje dobro (občasno pride do obarvanja pulpe) fl eksotisk hlapenje barve na osnovi vode, slabo pri baznih pH vrednostih elektrofotografi ja/magnetografi ja UV in LED (fl eksotisk, ofsetni tisk in kapljični tisk) termalno/energijsko sevanje slaba odstranitev, veliki, moteči delci Slika 3. Primer dobrega in slabega razbarvanja (vir: Ingede). nerazbarvano razbarvano nerazbarvano razbarvano premazane papirje PCC, pri katerih se veže na magnezij in naredi pigmentno aglomeracijo, ki pospešuje postopek odstranjevanja podobno kot pri pralnem prašku. Ena od težav so tudi zamreženi polietilenski tekoči tonerji, ki se uporabljajo večinoma za digitalni tisk fotoknjig, pri katerih je tiskana plast bolj podobna plastičnemu fi lmu kot barvi. Podobne težave so izpostavljene tudi pri večjem nanosu nanografskih barv proizvajalca Landa, kar so zaznali ob prvem zagonu stroja pri vodilnem izraelskem proizvajalcu embalaže. Med recikliranjem teh se fi lm barve razbije v koščke, ki jih ne moremo učinkovito odstraniti. Nekatere papirnice so že imele izgube zaradi poškodovane opreme in neuporabnega recikliranega papirja. Zaradi tega je treba za učinkovito recikliranje in razbarvanje digitalno potiskane papirje ločevati od preostalih. Takšni papirji gredo lahko večinoma le v oddelek za izdelavo recikliranega valovitega kartona. DPDA je s predlaganimi metodami nezadovoljna in spodbuja k uvedbi dodatnega koraka beljenja, ki mu INGEDE nasprotuje zaradi stroškov procesa in ker menijo, da postopek ne spreminja sestave vlaknin in se lahko reciklirani papir znova obarva. Iz vsega naštetega lahko sklenemo, da digitalni tisk v primerjavi z ofsetnim trenutno ne dosega zastavljene ocene možnosti razbarvanja odtisov. Glede na razvoj tehnologij digitalnega tiska pa lahko najverjetneje čez nekaj let pričakujemo, da bodo zaželene ocene popolnoma dosežene. Potrebna bo predvsem sprememba formulacije tiskarskih barv in/ali da INGEDE in DPDA spremenita metodo za boljše razbarvanje. Ko se bo tako krog recikliranja papirnih in celuloznih izdelkov popolnoma sklenil, se bodo digitalni tiskarji lahko popolnoma vključili v krožno gospodarstvo z učinkovito rabo recikliranih surovin. www.grafi car.si 8. CIGT Naravoslovnotehniška fakulteta Univerze v Ljubljani organizira mednarodno 8. Konferenco informacijskih in grafi čnih tehnologij, ki bo 7 . in 8. junija 2018 v Ljubljani. Potekala bo pod pokroviteljstvom International Circle of Educational Institutes for Graphic Arts Technology and Management (Mednarodnega združenja izobraževalnih inštitucij za grafi čno tehnologijo in menedžment). Na konferenci bodo predstavljeni številni prispevki, ki jih bo izbrala in ovrednotila ugledna mednarodna skupina strokovnjakov ustreznih področij. Tematska področja bodo vključevala teme: grafi čni materiali, tehnologije tiska, kontrola kakovosti, inovativna embalaža, tiskana elektronika, novosti v tiskanih komunikacijah, grafi čno oblikovanje, tipografsko oblikovanje, interaktivni mediji, trženje. Prispevki pa ne bodo omejeni zgolj na omenjena področja in teme. Dobrodošli so tudi vsi drugi s področja grafi čne umetnosti ter tudi drugih tiskanih in medijskih tehnologij. Izbrani prispevki bodo objavljeni v elektronski različici zbornika konference, razširjeni povzetki pa bodo v tiskani obliki na voljo udeležencem konference. Prepričani smo, da bo dvodnevna konferenca edinstvena priložnost za druženje raziskovalcev in strokovnjakov z različnih področij grafi čnih komunikacij z namenom delitve znanja in razprave, hkrati pa bo zagotovila izhodišča za nadaljnji razvoj področij, ki jih pokrivajo tematike dogodka. Kraj dogodka: Ljubljana (Slovenija) Povezava: http://www.ntf.uni-lj.si Od: četrtka, 7. junija 2018 Do: petka, 8. junija 2018 10 11 najcenejših UV-CTP-plošč s trendom zelene linije, klasičnih termalnih CTP-plošč pa s trendom modre linije. Opazimo lahko, da so z letno porabo plošč do 3000 m 2 dejansko najugodnejše brezkemijske plošče. Pri letni porabi nad 6500 m 2 (primerljivo s 14.500 ploščami formata B2) dejansko postane njihova uporaba najdražja opcija, do 1000 m 2 pa so v primerjavi s klasičnimi termalnimi tudi do 75 odstotkov ugodnejše. Pri letni porabi plošč 10.000 m 2 (ekvivalentno 22.000 ploščam formata B2 oziroma 12.000 ploščam formata B1) so brezkemijske v skupnem dražje za okvirno 5000 evrov. Pri uporabi brezkemijskih plošč pa je treba odšteti razvijalna kemična sredstva in s tem povezane stroške, ki to razliko nakupnih stroškov v primerjavi s stroški dobave klasičnih termalnih CTP- plošč učinkovito zmanjšajo oziroma kompenzirajo. To še posebej velja pri večji porabi, torej pri pogosto podvojeni produkciji, pri kateri je uporaba brezkemijskih plošč v primerjavi s klasičnimi termalnimi tako rekoč že več kot le smiselna. Izpostavimo pa pojav posebnih konvencionalnih UV- in termalnih CTP-plošč za neposredno lasersko osvetljevanje (CTcP – Computer To conventional Plate). Te so na naš trg prišle iz Kitajske, so pa zanimive predvsem cenovno, saj so v primerjavi z brezkemijskimi ploščami tudi do 50 odstotkov cenejše. Seveda pa za razvijanje teh še vedno potrebujemo klasično razvijalno opremo in kemična sredstva. Dejstvo je tudi, da niso širše uveljavljene, še posebej ne v množičnih produkcijah z veliko frekvenco menjave plošč. Pri letni porabi plošč 10.000 m 2 okvirno zagotavljajo prihranke v višini kar 20.000 evrov. Sklep So torej brezkemijske plošče dražje? Jasno ne! Za vse manjše in srednje velike tiskarne s frekventno menjavo plošč, tiskom opravil manjših naklad in manjšo porabo plošč so cenejše. T iskarske CTP-plošče so v tiskarski industriji uveljavljene že vrsto let. Najprej so eliminirale klasične postopke osvetlitve v svetlobnih okvirjih z uporabo fi lmov, danes z uporabo brezkemijskih različic odpravljajo tudi postopek razvijanja in s tem uporabo razvijalnih kemijskih sredstev, kar je okoljsko sprejemljivejše pa tudi stroškovno in produkcijsko učinkoviteje. Cena CTP-plošč je na splošno za proizvajalce že od nekdaj primarna poslovna skrivnost, o kateri se je treba dogovoriti z vsakim posameznikom v pogodbi dobave. Na trgu se zato med seboj močno razlikujejo, javne objave so zgolj pavšalne in informativne. Kljub temu pa lahko povzamemo, da je zaznati trend sprememb cen, ki so zaradi različnih vplivov sočasne in sorazmerno v okviru vseh različic tiskarskih CTP-plošč. Torej bolj transparente so razlike cen med njimi v odstotkih, s čimer tudi lažje sprejemamo poslovne in nakupne odločitve v okviru razpoložljivih različic (kemijske, manjkemijske, brezkemijske, UV , konvencionalne UV , konvencionalne termalne …). Nekako velja, da so klasične termalne tiskarske CTP-plošče praviloma cenovno 20 odstotkov ugodnejše v primerjavi z brezkemijskimi, UV-CTP-plošče pa 15 odstotkov v primerjavi s klasičnimi termalnimi. Seveda pa je treba za končno korektno oceno upoštevati različne vidike, kot so: količina porabe, obstojnost plošč, naklade tiska, frekvenca menjav plošč … V priloženem grafi konu je prikazana primerjava dejanskih stroškov uporabe različnih CTP-plošč z uporabo konkretnih podatkov iz prakse. Uporabljene so bile klasične termalne CTP-plošče z obstojnostjo do 500.000 odtisov (do 150.000 odtisov z uporabo UV-barv), UV-CTP-plošče obstojnosti do 300.000 odtisov (do 150.000 odtisov z uporabo UV-barv) in brezkemijske CTP-plošče z obstojnostjo do 150.000 odtisov (do 50.000 odtisov z uporabo UV-barv). Stroški uporabe brezkemijskih CTP-plošč so prikazani s trendom rdeče linije, v splošnem Stroški obdelave različnih CTP- plošč z uporabo konkretnih podatkov (vir: www.print.de). Brezkemijske CTP-plošče, 830 nm, do 150.000 odtisov, tisk z UV-barvami do 50.000 odtisov Klasične termalne CTP-plošče, 830 nm, do 500.000 odtisov, tisk z UV- barvami do 150.000 odtisov Klasične UV-CTP-plošče, 350-450 nm, do 300.000 odtisov, tisk z UV-barvami do 150.000 odtisov