Alors que l’intérêt pour les nouvelles encres UV LED et UV Dual-Cure augmente, les principaux fabricants d’encres durcissables par énergie sont optimistes quant à l’avenir de cette technologie.
Le marché du durcissable par énergie – durcissement par ultraviolets (UV), UV LED et faisceau d’électrons (EB)– constitue depuis longtemps un marché fort, car les performances et les avantages environnementaux ont stimulé la croissance des ventes dans de nombreuses applications.
Bien que la technologie de durcissement énergétique soit utilisée dans un large éventail de marchés, les encres et les arts graphiques constituent l'un des segments les plus importants.
« De l'emballage à la signalisation, en passant par les étiquettes et l'impression commerciale, les encres à séchage UV offrent des avantages inégalés en termes d'efficacité, de qualité et de durabilité environnementale »a déclaré Jayashri Bhadane, Transparency Market Research Inc.. Bhadane estime que le marché atteindra 4,9 milliards de dollars de ventes d'ici la fin de 2031, avec un TCAC de 9,2 % par an.
Les principaux fabricants d’encres à durcissement énergétique sont également optimistes. Derrick Hemmings, chef de produit, écran, flexo durcissable par énergie, LED Amérique du Nord,Produit chimique solaire, a déclaré que même si le secteur du durcissement énergétique continue de croître, certaines technologies existantes sont devenues moins utilisées, telles que les encres UV traditionnelles et les encres à feuilles conventionnelles dans les applications offset.
Hideyuki Hinataya, directeur général de la division des ventes d'encre à l'étranger pourT&K Toka, qui opère principalement dans le segment des encres à durcissement énergétique, a noté que les ventes d'encres à durcissement énergétique sont en augmentation par rapport aux encres conventionnelles à base d'huile.
Zeller+Gmelin est également un spécialiste du durcissement énergétique ; Tim Smith deZeller+Gmelin'sL'équipe de gestion des produits a noté qu'en raison de leurs avantages en matière d'environnement, d'efficacité et de performances, l'industrie de l'imprimerie adopte de plus en plus d'encres à durcissement énergétique, telles que les technologies UV et LED.
« Ces encres émettent moins de composés organiques volatils (COV) que les encres à solvant, ce qui correspond à des réglementations environnementales et à des objectifs de développement durable plus stricts », a souligné Smith. « Ils offrent un durcissement instantané et une consommation d'énergie réduite, améliorant ainsi la productivité.
« De plus, leur adhérence, leur durabilité et leur résistance chimique supérieures les rendent adaptés à diverses applications, notamment les emballages et les étiquettes CPG », a ajouté Smith. « Malgré des coûts initiaux plus élevés, l'efficacité opérationnelle à long terme et les améliorations de qualité qu'ils apportent justifient l'investissement. Zeller+Gmelin a adopté cette tendance vers des encres à durcissement énergétique qui reflètent l'engagement de l'industrie en faveur de l'innovation, de la durabilité et de la satisfaction des demandes changeantes des clients et des organismes de réglementation.
Anna Niewiadomska, responsable marketing mondial pour le web étroit,Groupe de silex, a déclaré que l'intérêt et la croissance du volume des ventes des encres à durcissement énergétique ont fait de grands progrès au cours des 20 dernières années, ce qui en fait le procédé d'impression dominant dans le secteur des laizes étroites.
« Les facteurs de cette croissance incluent l'amélioration de la qualité et des caractéristiques d'impression, l'augmentation de la productivité et la réduction de l'énergie et des déchets, en particulier avec l'arrivée des LED UV », a noté Niewiadomska. « De plus, les encres durcissables par énergie peuvent atteindre – et souvent dépasser – la qualité de la typographie et de l'offset et offrir des caractéristiques d'impression améliorées sur une gamme de substrats plus large que la flexographie à base d'eau.
Niewiadomska a ajouté qu'à mesure que les coûts énergétiques augmentent et que les exigences en matière de durabilité continuent d'occuper le devant de la scène, l'adoption des LED UV durcissables par l'énergie et des encres à double durcissement se développe,
« Il est intéressant de noter que nous constatons un intérêt accru non seulement de la part des imprimeurs laize étroite, mais également de la part des imprimeurs flexo laize large et moyenne qui cherchent à économiser de l'argent sur l'énergie et à réduire leur empreinte carbone », poursuit Niewiadomska.
« Nous continuons de constater l'intérêt du marché pour les encres et les revêtements à durcissement énergétique sur une large gamme d'applications et de substrats », Bret Lessard, chef de gamme de produits pourINX International Encre Co., a rapporté. « Les vitesses de production plus rapides et l'impact environnemental réduit que permettent ces encres correspondent parfaitement aux priorités de nos clients.
Fabian Köhn, responsable mondial de la gestion des produits en web étroit chezSiegwerk, a déclaré que même si les ventes d'encres à durcissement énergétique aux États-Unis et en Europe stagnent actuellement, Siegwerk constate un marché très dynamique avec un segment UV en croissance en Asie.
« Les nouvelles presses flexo sont désormais principalement équipées de lampes LED et, dans le domaine de l'impression offset, de nombreux clients investissent déjà dans le séchage UV ou LED en raison de leur efficacité supérieure par rapport aux machines d'impression offset conventionnelles », a observé Köhn.
L’essor des LED UV
Il existe trois technologies principales sous l’égide de la polymérisation énergétique. Les UV et les LED UV sont les plus grandes, avec EB beaucoup plus petite. La concurrence intéressante se situe entre les UV et les UV LED, qui sont plus récentes et connaissent une croissance beaucoup plus rapide.
« Les imprimeurs s'engagent de plus en plus à intégrer les LED UV sur leurs équipements nouveaux et modernisés », a déclaré Jonathan Graunke, vice-président de la technologie UV/EB et directeur adjoint de la R&D chez INX International Ink Co. « L'utilisation de l'UV en fin de presse est toujours répandu pour équilibrer les résultats coûts/performances, en particulier avec les revêtements.
Köhn a souligné que, comme les années précédentes, les LED UV connaissent une croissance plus rapide que les UV traditionnels, en particulier en Europe, où les coûts énergétiques élevés jouent le rôle de catalyseur pour la technologie LED.
« Ici, les imprimeurs investissent principalement dans la technologie LED pour remplacer les anciennes lampes UV ou même des presses à imprimer entières », ajoute Köhn. « Cependant, nous constatons également une forte dynamique continue en faveur du durcissement par LED sur des marchés comme l'Inde, l'Asie du Sud-Est et l'Amérique latine, tandis que la Chine et les États-Unis affichent déjà une forte pénétration du marché des LED. »
Hinataya a déclaré que l’impression UV LED a connu une plus grande croissance. "On pense que les raisons en sont la hausse du coût de l'électricité et le passage des lampes au mercure aux lampes LED", a ajouté Hinataya.
Jonathan Harkins de l'équipe de gestion des produits de Zeller+Gmelin a indiqué que la technologie UV LED dépasse la croissance du séchage UV traditionnel dans l'industrie de l'imprimerie.
« Cette croissance est tirée par les avantages des LED UV, notamment une consommation d'énergie plus faible, une durée de vie plus longue des LED, une production de chaleur réduite et la capacité de polymériser une gamme plus complète de substrats sans endommager les matériaux sensibles à la chaleur », a ajouté Harkins.
« Ces avantages s'alignent sur l'importance croissante accordée par l'industrie à la durabilité et à l'efficacité », a déclaré Harkins. « Par conséquent, les imprimeurs investissent de plus en plus dans des équipements intégrant la technologie de polymérisation LED. Ce changement est évident dans l'adoption rapide des systèmes LED UV sur de nombreux marchés d'impression de Zeller+Gmelin, notamment les technologies d'impression flexographique, offset à sec et litho. Cette tendance reflète un mouvement plus large de l'industrie vers des solutions d'impression plus respectueuses de l'environnement et plus rentables, avec la technologie UV LED à l'avant-garde.
Hemmings a déclaré que les LED UV continuent de croître de manière significative à mesure que le marché évolue pour répondre à des besoins plus importants en matière de durabilité.
« La moindre consommation d'énergie, les coûts de maintenance réduits, la capacité à alléger les substrats et la capacité à utiliser des matériaux sensibles à la chaleur sont tous des facteurs clés de l'utilisation de l'encre UV LED », a noté Hemmings. « Les transformateurs et les propriétaires de marques demandent davantage de solutions LED UV, et la plupart des fabricants de presses produisent désormais des presses qui peuvent être facilement converties en LED UV pour répondre à la demande.
Niewiadomska a déclaré que le durcissement par LED UV s'est considérablement développé au cours des trois dernières années en raison de divers facteurs, notamment l'augmentation des coûts énergétiques, la demande de réduction de l'empreinte carbone et la réduction des déchets.
« De plus, nous voyons une gamme plus complète de lampes UV LED sur le marché, offrant aux imprimeurs et aux transformateurs une gamme plus large d'options de lampes », a noté Niewiadomska. « Les transformateurs de laize étroite du monde entier voient que la LED UV est une technologie éprouvée et viable et comprennent tous les avantages qu'elle apporte : un coût d'impression réduit, moins de déchets, aucune génération d'ozone, aucune utilisation de lampes au Hg et une productivité plus élevée. Il est important de noter que la plupart des transformateurs de laize étroite qui investissent dans de nouvelles presses flexo UV peuvent soit opter pour l'UV LED, soit pour un système de lampes qui peut être mis à niveau rapidement et économiquement vers l'UV LED selon les besoins.
Encres à double durcissement
Il existe un intérêt croissant pour la technologie UV à double polymérisation ou hybride, les encres qui peuvent être polymérisées à l'aide d'un éclairage LED conventionnel ou UV.
"Il est bien connu", a déclaré Graunke, "que la plupart des encres qui polymérisent avec des LED polymérisent également avec des systèmes de type UV et UV additifs (H-UV)."
Köhn de Siegwerk a déclaré qu'en général, les encres qui peuvent être polymérisées avec des lampes LED peuvent également l'être avec des lampes à arc au Hg standard. Cependant, les coûts des encres LED sont nettement plus élevés que ceux des encres UV.
« C'est pour cette raison qu'il existe encore des encres UV dédiées sur le marché », a ajouté Köhn. « Par conséquent, si vous souhaitez proposer un véritable système à double durcissement, vous devez choisir une formulation qui équilibre coût et performances.
« Notre société a déjà commencé à fournir de l'encre à double polymérisation il y a environ six à sept ans sous la marque « UV CORE » », a déclaré Hinataya. « Le choix du photoinitiateur est important pour l’encre à double polymérisation. Nous avons pu sélectionner les matières premières les plus adaptées et développer une encre adaptée au marché.
Erik Jacob, de l'équipe de gestion des produits de Zeller+Gmelin, a constaté un intérêt croissant pour les encres à double polymérisation. Cet intérêt vient de la flexibilité et de la polyvalence que ces encres offrent aux imprimeurs.
« Les encres à double polymérisation permettent aux imprimeurs de tirer parti des avantages du polymérisation par LED, tels que l'efficacité énergétique et la réduction de l'exposition à la chaleur, tout en conservant la compatibilité avec les systèmes de polymérisation UV traditionnels existants », a déclaré Jacob. « Cette compatibilité est particulièrement intéressante pour les imprimantes qui passent progressivement à la technologie LED ou pour celles qui utilisent un mélange d'équipements anciens et nouveaux. »
Jacob a ajouté qu'en conséquence, Zeller+Gmelin et d'autres sociétés d'encres développent des encres capables de fonctionner sous les deux mécanismes de durcissement sans compromettre la qualité ou la durabilité, répondant ainsi à la demande du marché pour des solutions d'impression plus adaptables et durables.
« Cette tendance met en évidence les efforts continus du secteur pour innover et offrir aux imprimeurs des options plus polyvalentes et plus respectueuses de l'environnement », a déclaré Jacob.
"Les convertisseurs qui passent au durcissement par LED nécessitent des encres qui peuvent être durcies à la fois de manière traditionnelle et par LED, mais cela ne constitue pas un défi technique, car, d'après notre expérience, toutes les encres LED durcissent bien sous les lampes au mercure", a déclaré Hemmings. « Cette caractéristique inhérente aux encres LED permet aux clients de passer en toute transparence des encres UV traditionnelles aux encres LED. »
Niewiadomska a déclaré que Flint Group constate un intérêt continu pour la technologie de double polymérisation.
« Un système Dual Cure permet aux transformateurs d'utiliser la même encre sur leur presse UV LED et sur leur presse UV conventionnelle, ce qui réduit les stocks et la complexité », a ajouté Niewiadomska. « Flint Group est en avance sur la technologie de polymérisation par LED UV, y compris la technologie à double polymérisation. L’entreprise est pionnière en matière d’encres UV LED et Dual Cure haute performance depuis plus d’une décennie, bien avant que la technologie ne la rende aussi accessible et largement utilisée qu’elle l’est aujourd’hui.
Désencrage et recyclage
Avec l'intérêt croissant pour la durabilité, les fabricants d'encres ont dû répondre aux préoccupations concernant les encres UV et EB en termes de désencrage et de recyclage.
"Il y en a, mais ils sont pour la plupart minimes", a déclaré Graunke. « Nous savons que les produits UV/EB peuvent répondre à des besoins spécifiques en matière de recyclage de matériaux.
« Par exemple, INX a obtenu une note de 99/100 avec INGEDE pour le désencrage du papier », a observé Graunke. « Radtech Europe a commandé une étude FOGRA qui a déterminé que les encres offset UV sont désencrables sur le papier. Le substrat joue un rôle majeur dans les propriétés de recyclage du papier, il convient donc de faire preuve de prudence lors des déclarations générales de recyclage des certifications.
"INX propose des solutions pour le recyclage des plastiques où les encres sont conçues pour rester volontairement sur le substrat", a ajouté Graunke. « De cette façon, l'article imprimé peut être séparé du plastique principal pendant le processus de recyclage sans contaminer la solution de lavage caustique. Nous proposons également des solutions désencrables permettant au plastique d'impression de faire partie du flux de recyclage en éliminant l'encre. Il est courant que les films rétractables récupèrent les plastiques PET.
Köhn a noté que pour les applications plastiques, des inquiétudes existent, en particulier de la part des recycleurs, quant à une éventuelle contamination de l'eau de lavage et du produit recyclé.
« L'industrie a déjà lancé plusieurs projets pour prouver que le désencrage des encres UV peut être bien contrôlé et que le recyclage final et l'eau de lavage ne sont pas contaminés par les composants de l'encre », a observé Köhn.
"En ce qui concerne l'eau de lavage, l'utilisation d'encres UV présente même certains avantages par rapport aux autres technologies d'encre", a ajouté Köhn. « Par exemple, le film durci se détache en particules plus grosses, qui peuvent être filtrées plus facilement hors de l'eau de lavage.
Köhn a souligné que lorsqu'il s'agit d'applications papier, le désencrage et le recyclage sont déjà des processus bien établis.
« Il existe déjà des systèmes offset UV certifiés par INGEDE comme étant facilement désencrables du papier, afin que les imprimeurs puissent continuer à bénéficier des avantages de la technologie des encres UV sans compromettre la recyclabilité », a déclaré Köhn.
Hinataya a indiqué que le développement progresse en termes de désencrage et de recyclabilité des imprimés.
« Pour le papier, la distribution d'encre répondant aux normes de désencrage d'INGEDE augmente et le désencrage est devenu techniquement possible, mais le défi est de construire des infrastructures pour améliorer le recyclage des ressources », a ajouté Hinataya.
« Certaines encres durcissables par énergie désencrent bien, améliorant ainsi la recyclabilité », a déclaré Hemmings. « L'utilisation finale et le type de substrat sont également des facteurs importants pour déterminer les performances de recyclage. Les encres durcissables UV-LED SolarWave CRCL de Sun Chemical répondent aux exigences de l'Association of Plastic Recyclers (APR) en matière de lavabilité et de rétention et ne nécessitent pas l'utilisation d'apprêts.
Niewiadomska a noté que Flint Group a lancé sa gamme Evolution d'apprêts et de vernis pour répondre au besoin d'une économie circulaire dans le domaine de l'emballage.
« Evolution Deinking Primer permet de désencrer les matériaux des manchons pendant le lavage, garantissant ainsi que les étiquettes des manchons rétractables peuvent être recyclées avec la bouteille, augmentant ainsi le rendement des matériaux recyclés et réduisant le temps et les coûts associés au processus de retrait des étiquettes », a déclaré Niewiadomska. .
"Evolution Varnish est appliqué sur les étiquettes après l'impression des couleurs, protégeant l'encre en empêchant le saignement et l'abrasion lorsqu'elle est en rayon, puis en aval tout au long du processus de recyclage", a-t-elle ajouté. « Le vernis assure une séparation nette entre une étiquette et son emballage, permettant ainsi au substrat de l'emballage d'être recyclé en matériaux de haute qualité et de grande valeur. Le vernis n'a aucun impact sur la couleur de l'encre, la qualité de l'image ou la lisibilité du code.
« La gamme Evolution répond directement aux défis du recyclage et, à son tour, contribue à assurer un avenir solide au secteur de l'emballage », a conclu Niewiadomska. « Evolution Varnish et Deinking Primer rendent tout produit sur lequel ils sont utilisés beaucoup plus susceptible de passer entièrement par la chaîne de recyclage. »
Harkins a observé que même en cas de contact indirect, des inquiétudes subsistent concernant l'utilisation d'encres UV avec les emballages alimentaires et de boissons ainsi que leur impact sur les processus de recyclage. Le principal problème concerne la migration potentielle de photoinitiateurs et d’autres substances des encres vers les aliments ou les boissons, ce qui pourrait présenter des risques pour la santé.
« Le désencrage est une priorité élevée pour les imprimeurs soucieux de l'environnement », a ajouté Harkins. « Zeller+Gmelin a développé une technologie révolutionnaire qui permettra à l'encre durcie par énergie de se décoller lors du processus de recyclage, permettant ainsi à un plastique plus propre d'être recyclé dans des produits de consommation. Cette technologie s’appelle EarthPrint.
Harkins a déclaré qu'en ce qui concerne le recyclage, le défi réside dans la compatibilité des encres avec les processus de recyclage, car certaines encres UV peuvent entraver la recyclabilité des substrats en papier et en plastique en affectant la qualité des matériaux recyclés.
« Pour répondre à ces préoccupations, Zeller+Gmelin s'est concentré sur le développement d'encres ayant des propriétés de migration plus faibles, améliorant la compatibilité avec les processus de recyclage et le respect des réglementations visant à garantir la sécurité des consommateurs et la durabilité environnementale », a noté Harkins.
Heure de publication : 27 juin 2024
