«Реактивная» УФ-печать

Немного истории

Традиционная УФ-технология хорошо закрепилась на полиграфическом рынке. В России она используется в основном при работе с невпитывающими материалами: синтетическими, с металлизированной поверхностью.

К сожалению, эта технология имеет ряд серьёзных ограничений, в т. ч. большое потребление электроэнергии и повышенное тепловыделение. Это не только потеря денег, но и перегрев запечатываемого материала, а также тепло, выделяемое в помещение. А офсетная технология требует поддержания определённых климатических условий, причём особенно строги требования к климату именно при работе с УФ-красками. При работе УФ-ламп активно выделяется озон, который вреден не только для печатных машин (активизирует коррозийные процессы), но и для персонала.

Оттиск, сделанный УФ-красками, гораздо менее глянцевый, чем напечатанный обычными. Из-за других характеристик цветовоспроизведения оттиск, сделанный обычными красками, воспроизвести с помощью УФ-печати невозможно без «танцев с бубном» на стадии допечатной подготовки, но и они не дают гарантии результата.

Из-за этих недостатков УФ-технология остаётся нишевой. Но производители не стояли на месте. В 2008 г. Ryobi представила технологию LED-UV, в которой вместо ламп использовались светодиоды. Их спектр излучения был сужен по сравнению с лампами. Благодаря отсутствию самой «агрессивной» части спектра была решена проблема с озоном. А так как диоды меньше излучали и в ИК-диапазоне, уменьшилось энергопотребление и нагрев запечатываемого материала. Правда, для работы с новой сушкой потребовалось создать и новые краски, приспособленные к более узкому спектру излучения и названные высокореактивными.

Разумеется, конкуренты не дремали, но пошли они своим путём. Komori, поэкспериментировав со светодиодами, в 2009 г. представила на внутреннем японском рынке принципиально иную технологию H-UV, которая позиционируется в качестве альтернативы как традиционной УФ-сушке, так и светодиодным системам. В результате была предложено уникальное решение, сочетающее достоинства традиционной и светодиодной УФ-технологий и лишённое большинства их недостатков. Важно, что результаты печати практически идентичны по глянцу и растискиванию изображениям, отпечатанным традиционными красками.

Мировой дебют H-UV состоялся в 2010 г. на выставке Ipex, когда в Японии уже работало полсотни таких машин.

Вслед за этим подобная технология Low Energy UV (LE UV) появилась у Heidelberg, а KBA своё решение назвали High Reactive UV (HR-UV). Все они, как и LED-технология, нуждаются в спецкрасках, но внешне гораздо ближе к старой технологии, поскольку источником излучения по-прежнему является лампа. Но не обычная, а с добавлением железа, и спектр её излучения уже (акцентирован в области 385–395 нм), но не настолько, насколько у LED-системы. Поскольку в этих лампах резко снижена доля излучения с длиной волны менее 250 нм, они практически не выделяют озона, поэтому машины не нуждаются в вытяжке для его удаления.

В остальном работа на них похожа на печать с традиционной УФ-технологией. В частности, высокореактивные краски требуют агрессивных смывок, а тиражестойкость форм при работе с ними понижается. Валики для печати на машинах с системами LED-UV, LE UV и HR-UV используются те же, что и для обычных УФ-красок, либо универсальные (для УФ- и обычных красок).

Но присущие УФ-технологии достоинства — немедленная готовность оттисков к послепечатной обработке, отсутствие противоотмарывающего порошка и связанных с ним проблем — с лихвой компенсируют эти особенности.

Сфера применения

Ведущий круглого стола, главный редактор Publish Игорь Терентьев предположил, что технология печати высокореактивными УФ-красками — это следующая ступень развития обычной УФ-печати, которая приближает её «к людям», упрощая технологические процессы. Приглашённые нами эксперты, однако, имели на этот счёт разные мнения.

Технический директор компании «Терра Системы» (входящей в ГК «Терра Принт») Алексей Искоростинский рассматривает новую технологию не просто как совершенствование УФ-печати, а как дальнейшее развитие всего печатного машиностроения: «Глобальная задача — построение печатной машины, удобной в обращении, как цифровая, но при этом с себестоимостью и качеством офсета. И в этом аспекте печать высокореактивными красками — это действительно движение вперёд, но именно как элемент общей концепции».

Ф. Смирнов предоставил для сравнения оттиски, сделанные в демоцентре КВА на длинной машине с переворотом, оснащённой двумя видами сушек. С одной стороны изображение высушено лампой HR-UV, а с другой — системой LED-UV

Противоположную точку зрения высказал Фёдор Смирнов — коммерческий директор «КБА РУС». Высокореактивная УФ-печать, по его мнению, — ни в коем случае не главное направление развития и не будущее всей офсетной печати, а просто очередная её разновидность, которая имеет свои преимущества и недостатки: «Главное — нащупать нишу, где преимущества этой технологии востребованы, а недостатки незначительны. Тогда для определённых заказчиков эта технология имеет смысл. Например, в одной типографии в Швейцарии сейчас устанавливают две машины КВА с общим числом секций 18. Эти машины призваны заменить сразу 4 машины для печати традиционными красками и предназначены для печати специальных видов продукции с высочайшими требованиями к качеству. Для большей же части заказчиков она сегодня не востребована».

Подход Komori кардинально отличается от концепции KBA: уже четверть машин, отгружаемых в Европу, снабжены сушками H-UV, а всего по этой технологии сейчас делается 75% машин, отгружаемых с завода (данные 2013 г.)! То есть для Komori машины на высокореактивных красках — это далеко не нишевой продукт, как для KBA. Руководитель отдела продукт-менеджмента «ЯМ Интернешнл СНГ» Денис Подобед обратил внимание на то, что раньше среди продаваемых компанией машин не было 75% УФ-оснащённых. То есть происходит замещение новой технологией не только «старой» ультрафиолетовой, но и традиционной печати. Например, во Франции более половины продаваемых на сегодня машин Komori печатают по технологии H-UV.

Особенности реализации

Оказалось, что КВА на сегодняшний день — самый диверсифицированный производитель. Компания не концентрируется на одной технологии, а ведёт разработки как сушек LED-UV, так и технологии HR-UV. Правда, на сегодняшний день LED-технология находится в стадии бета-тестирования: коммерческий продукт ожидается к лету. А вот машины с сушками VariDry HR-UV собственной разработки КВА уже можно купить.

Особое внимание КВА уделяет такому варианту развития типографий, как дооснащение машин «в поле». Благодаря тому, что все виды сушек компания производит самостоятельно (ИК, традиционные УФ-сушки, HR-UV и LED-UV), за исключением источиков излучения (т. е. ламп и диодов), конструкторам удалось унифицировать все эти сушки в виде стандартных взаимозаменяемых кассет.

LED-сушки КВА (слева) и Ryobi

В случае, если машина уже имеет УФ-оснащение, достаточно заменить краски на высокореактивные, а лампу — на HR-UV, уменьшив соответствующим образом подаваемую на неё мощность (Источник: Maik Walter. HR-UV dryers now available and LED-UV dryers in the pipeline // KBA Report № 42). Более того: КВА гарантирует заказчикам, покупающим УФ и HR-UV машины КВА, возможность перехода на LED-технологию с началом её продаж просто путем замены кассеты. Переделке поддаются и обычные машины КВА. В концерне понимают, что УФ-технология будет развиваться, поэтому все машины последних поколений (после Drupa-2012) подготовлены для УФ-печати. Они уже имеют закрытые подшипники, устойчивые к УФ-химии патрубки и шланги. Но в случае с традиционной УФ-технологией при дооснащении возникает серьёзная проблема: некуда установить промежуточные сушки. А для высокореактивной технологии на обычной машине из 4–5 секций промежуточных сушек не требуется, достаточно одну из ИК-сушек на приёмке заменить на HR-UV. Разумеется, надо установить модуль управления сушкой, активатор (мешалку) в красочном ящике и заменить красочные валики. Не помешает и предварительный анализ суммарного красочного покрытия заказов — не для всех значений возможно эффективное отверждение всего одной сушкой.

У Ryobi есть светодиодные решения для всех машин, начиная с 52 формата, включая добавившиеся модели из линейки Mitsubishi. LED-сушки для таких решений поставляет Panasonic. Других решений с высокореактивными красками у Ryobi нет и в ближайшее время не ожидается. Стоимость LED-системы примерно соответствует стоимости обычного УФ-оснащения, поэтому клиент выбирает технологию, а не цену оборудования. Нужно учитывать, что LED-сушка для тонких сортов бумаги стоит меньше, чем более мощная сушка для картона.

При дооснащении «в поле» цена зависит от комплектации. По минимуму можно купить светодиодный модуль с холодильником и блоком розжига и поменять валики. Оборудование «по полной программе», разумеется, гораздо дороже. Придётся поставить другую систему смывки, стойкую к более агрессивным смывочным составам, систему вытяжки и фильтрации красочной пыли на красочном аппарате. Нужна мешалка в красочном ящике.

Руководитель отдела технологической поддержки «Гейдельберг-СНГ» Дмитрий Череповский добавил, что все краски, которые сушатся светодиодными системами, сушатся и специальными ламповыми (LE UV и др.). Но не все краски для ламповых систем «дружат» со светодиодной сушкой, поскольку у неё практически однопиковая спектральная эмиссия. Искоростинский считает, что высокореактивные краски для ламп на светодиодной системе использовать можно, но на меньшей скорости.

Д. Подобед (слева): «Komori не заинтересована в том, чтобы снабжать конкурентов техническими подробностями»

По мнению Подобеда, светодиодная технология теоретически весьма интересна, но пока ещё есть технологические «нюансы», связанные с её практической реализацией. Komori экспериментировала с теми же диодами, что и Ryobi, и столкнулась с рядом серьёзных ограничений данной технологии. После этого Komori сконцентрировалась на H-UV-технологии, в которой у неё имеется практически полная линейка машин всех форматов, за исключением бюджетных решений. Обычная 4–5 красочная машина с технологией H-UV стоит даже меньше, чем похожая в оснащении для обычной УФ-печати.

По сравнению с обычной машиной, разумеется, цена выше. Но можно взять для сравнения обычную машину с секцией ВД-лакирования, поскольку этот лак стал стандартным решением для предупреждения перетискивания и ускорения послепечатной обработки. H-UV позволяет отказаться от нанесения ВД-лака в технологических целях, при этом сохраняется фактура бумаги, что особенно важно, когда печатают на матовых и дизайнерских материалах. Цена машины с H-UV, но без лака получается близкой к цене обычной машины с лаком.

«У нас есть такие приборы,Что мы вам про них не расскажем!»

Горячие дебаты развернулись вокруг вопроса о том, является ли H-UV уникальной технологией, которую конкуренты лишь пытаются воспроизвести. Подобед считает, что создатели технологий HR-UV и LE UV стремятся быть максимально приближенными к H-UV, но настаивает, что они по-прежнему далеки до совершенства оригинала.

В т. ч. и потому, что Komori занимается этим намного дольше и предельно сфокусированно. Например, при использовании H-UV, по его утверждению, озона совершенно нет, а у конкурентов он лишь «практически не выделяется».

Но ключевое преимущество H-UV по сравнению с конкурирующими технологиями — «эффективность закрепления красочного слоя независимо от плотности запечатки».

Череповского такое заявление удивило: «Значит, нам показалось, что у нас всё получилось?» На тестовой печати в типографии «ЛинияГрафик» (Захаржевский Ю. Меньше энергии — лучше результат // Publish № 12, 2013; http://www.publish.ru/news/201312_20086866), которую он имеет в виду, оттиск был абсолютно сухой, без остаточной липкости. Краска была не только сухая, но и хорошо закрепилась, что было подтверждено и тестом на истирание с изопропиловым спиртом.

Позиция Heidelberg — максимально подробно объяснять клиентам, из чего состоит система и чем она отличается от других. Череповский не видит разницы в технологиях Heidelberg и Komori: «Спектральный состав источников излучения — тот же, краски одни и те же». При этом у технологии LE UV — не революционные, а эволюционные отличия от традиционной УФ-печати. Кроме изменения содержимого лампы (легирования железом) изменилось и её стекло: в его состав введены элементы, которые отсекают и так уменьшенную область лучей, ответственных за выделение озона. Партнёр компании по LE UV УФ-сушкам — IST Metz.

Важная часть системы — ELC (Electronic Lamp Control) — электронные трансформаторные блоки, которые позволяют бесступенчато регулировать мощность лампы от 80 до 200 Вт/см. Они минимизируют пиковые скачки напряжения, которые уменьшали время жизни ламп при включении-выключении.

Подобед, однако, остался при своём мнении: «Хотя конкуренты считают, что они достигли того же эффекта, но эксперименты Komori показывают иной конечный результат. Наиболее наглядно это демонстрируют результаты продаж. Конкуренты анонсировали свои технологии практически одновременно с Komori. Причем первые инсталляции в мире и Европе были даже раньше. Однако на сегодня инсталляционная база H-UV в разы превосходит суммарные продажи всех конкурентов. И в Европе в частности!»

Выигрыш в энергопотреблении

Одно из основных достоинств новых технологий, по словам производителей, — пониженный расход электричества. Какова же разница в энергопотреблении лампы для высокореактивных красок по сравнению с обычной? Как рассказал Череповский, на тестах в «ЛинияГрафик» одна лампа сушки DryStar LE UV мощностью 150 Вт/см качественно высушила оттиск с четырёхкрасочной печатью и лаком. На традиционном УФ-офсете, если по каким-то причинам не включать промежуточные сушки, для этого нужны две финишные лампы по 160 Вт/см. Таким образом, новая технология позволяет сэкономить примерно половину электричества, которое расходуется при традиционном процессе.

Надо отметить, что 150 Вт/см — вполне солидная величина, опровергающая мнение, что лампы для высокореактивных красок в разы менее мощные, чем обыкновенные УФ-лампы. Максимальная мощность ламп HR-UV тоже немаленькая — 160 либо 200 Вт/см. То есть экономия происходит не за счёт малой мощности новых ламп, а за счёт уменьшения их количества.

Всегда ли для высокореактивных красок достаточно одной сушки? Оказывается, это верно для стандартной машины с 4–5 секциями. Если речь идёт о длинной машине, для печати упаковки с белилами или с двумя лаками — промежуточные сушки всё же нужны. По мнению конструкторов КВА, важна также плотность запечатки и процент заливки.

А. Искоростинский считает, что задача поставщиков — не утаивание информации, а напротив — её популяризация: «Делая более популярной технологию, мы автоматически снижаем стоимость расходников»

Подобед добавил, что сравнивать потребление электричества стоит не только с традиционной УФ-технологией: «Тепловые сушки для ВД-лака, который зачастую можно исключить при использовании высокореактивных красок, тратят колоссальное количество энергии и выделяют много тепла, что отражается на температуре оттиска. H-UV лампа потребляет электричества в 3–5 раз меньше, чем тепловая сушка».

По сравнению с обычной УФ-лампой лампа HR-UV стоит примерно в полтора раза больше. Но если гарантийный срок работы у обычной лампы составляет 1000 часов, то у ламп HR-UV оно меньше (Maik Walter. HR-UV dryers now available and LED-UV dryers in the pipeline // Report № 42). Также и у ламп H-UV, по информации Flint Group (Источник: New UV Curing Capabilities and Technologies, январь 2014 г.) гарантированное время жизни составляет около 700 часов. Однако, по сведениям «ЯМ Интернешнл СНГ», опыт эксплуатации машин Komori показывает, что реальный срок службы ламп H-UV составляет около 1500 часов.

Расход энергии у LED-систем ещё меньше (ориентировочно, на 25%), поскольку доля ИК-излучения у диодов меньше, чем у ламп. Гарантия на диоды, как сообщил Искоростинский, составляет 15 000 ч, по опыту японцев можно спокойно работать 17 000 ч. Flint Group и KBA называют цифру 20 000 часов. По мнению Искоростинского, за это время мощность диода упадёт на 30%: это означает, что пора менять диодный модуль.

Меньшая доля ИК-излучения в излучении светодиодов даёт этим сушкам, по информации КВА, то преимущество, что при их использовании практически исчезает запах, возникающий при пропускании мелованной бумаги через УФ-сушку в результате нагрева, — даже если на бумагу не наносится краска.

Почему так медленно?

Несмотря на преимущества, новые технологии ещё только начинают приходить в Россию. Почему?

Как рассказал Подобед, поначалу европейский рынок скептически отнёсся к технологии H-UV. За первые полтора года (к концу 2011 г.) в Европе было продано всего 5 машин. Не в последнюю очередь это было связано с ценой на краски. Однако за последующие два года было продано почти 60 машин. «Рост производительности печати (на практике — 15–30%), оперативность и простота технологического процесса с лихвой компенсирует разницу в цене красок», — утверждает Подобед. Искоростинский подтвердил, что цена красок — это больное место: «Никто не отказался бы от машины с такими возможностями при сохранении себестоимости. А проблема себестоимости на 99% упирается в цену красок».

Череповский согласен, что проблема цен тормозит рынок, но надеется, что скоро произойдут перемены к лучшему: «За последний год краски подешевели на 30–50% и сейчас лишь на 25–30% дороже обычных УФ-красок. Я очень надеюсь, что не пройдёт и года-полутора, как их цена почти сравняется. Специалисты Flint Group в неофициальных беседах делятся интересными планами: чтобы через некоторое время все УФ-краски, стоя разумных денег, стали высокореактивными. Эти краски можно будет использовать как на новых сушках (диодных и ламповых), так и на старых. Это планы, но тенденция интересная».

Ф. Смирнов: «В России нельзя продать оттиск, напечатанный высокореактивными красками, по премиальной цене»

Смирнов не думает, что оптимизм оправдан: согласно концепции КВА, высокореактивная технология на данном этапе развития претендует на часть заказчиков коммерческой печати, не затрагивая области применения традиционного УФ-офсета (то есть печать по невпитывающим материалам). Но в этом случае и стоимость высокореактивной краски надо сравнивать не с ценой УФ-краски, а с ценой традиционной краски. Тогда разница получается в 3 и более раз. Поэтому самое главное препятствие перед этой технологией в мире и в России в том, что экономическая её целесообразность для типографий пока далеко не очевидна, она даёт им только технологические преимущества.

Подобед же считает, что технологические преимущества трансформируются в экономические. Например, за счёт исключения ВД-лака для технологических целей. Что точно можно исключить — так это противоотмарывающий порошок. А ведь его применение — это не только деньги на сам порошок. Насколько он засорит машину при втором прогоне? Сколько будет из-за него смывок? Сколько оттисков уйдёт в брак из-за каждой смывки? А ещё придётся решать связанные с порошком проблемы на отделочных операциях.

Ещё одно направление, где цена краски не столь критична, — работы с высокой добавленной стоимостью. В Европе машины Komori с технологией H-UV замещают обычные УФ-машины именно в этом сегменте, например, на них печатают промоупаковку для парфюмерии.

Что касается конкретных цифр на сегодняшний день, то «ЯМ Интернешнл СНГ» может предложить высокореактивные триадные краски по цене до 20 евро за 1 кг, «Гейдельберг-СНГ» — примерно за 20–21 евро. Для машин Ryobi со светодиодными сушками триадные краски доступны по цене 24 евро за килограмм.

Кроме цены, имеются и другие проблемы. Когда новый продукт только выходит на рынок, закономерно возникают вопросы по количеству производителей и возможности купить полный спектр красок. В настоящий момент производители высокореактивных решений решают проблемы со смесевыми красками. Уже давно разработаны краски базовых смесевых цветов, в т. ч. металлизированные. Ожидается скорое появление красок с низкой миграцией для пищевой упаковки.

Ситуация с выбором материалов улучшается, поскольку растёт количество производителей, у которых есть высокореактивные краски и лаки: участники круглого стола насчитали десяток таких компаний. Подобед напомнил, что пока не все эти краски «одинаково полезны»: «Многие производители заявляют, что они делают такие краски. Я посетил много типографий в Европе — практически везде на текущей момент печатают красками одного известного японского производителя, хотя это и самая дорогая краска. В конце прошлого года Komori сертифицировала ещё одного широкоизвестного европейского производителя красок H-UV. Также Komori активно прорабатывает вариант продажи H-UV красок под собственным брендом».

Heidelberg, как сообщил Череповский, в отношении красок более гибок и не ограничился сертификацией двух производителей. Он считает, что и другие производители подтягиваются по качеству: «Когда мы проводили тест в “ЛинияГрафик”, коллеги из Heidelberg настоятельно рекомендовали Toyo, и она была нам доступна, но мы рискнули печатать краской Flint Group. В России “Гейдельберг-СНГ” является её генеральным партнёром, поэтому было принято решение продавать эту краску под своим именем, а не под брендом Saphira. Эту универсальную краску я уже попробовал на бумаге, картонах и пластиках. Признаюсь честно: раньше сам не любил универсальные УФ-краски. Но в данном случае на синтетических материалах (прежде всего, металлизированном картоне и бумаге), у которых хорошие поверхность и поверхностное натяжение, эта краска работает хорошо, обеспечивая устойчивость к истиранию».

Искоростинский заметил, что ещё год назад оттиски были матовыми, но уже сейчас оттиск приобрёл глянец. По информации Череповского, за последние 2 года произошли большие изменения не только в составе и количестве фотоинициатора и связующих, но и в некоторых добавках. В краски и лаки добавлена довольно значительная часть силикона.

Успехи и ожидания

В мире установлена почти сотня печатных машин Ryobi с LED-сушками, из них в Европе — шесть. В России, по словам Искоростинского, высокореактивные краски интересуют буквально всех: «Печатники смотрят, в какую сторону пойдёт поезд. И на всякий случай интересуются всем, чтобы успеть заскочить в последний вагон. Среди серьёзно интересующихся — 15 клиентов. Я бы выделил двух, у которых светодиодная технология решает их технологические проблемы: например, работа на тонкой бумаге. Но, конечно, если в текущем году будет одна продажа, мы будем просто счастливы. И ещё возможен один проект по дооснащению обычной машины».

Д. Череповский: «Доля краски в себестоимости растёт с увеличением тиража, а для коротких тиражей это уже не так актуально»

У КВА имеются три инсталляции HR UV (все в Европе), летом запустят ещё две машины в Швейцарии. Смирнов считает, что, поскольку новая технология является всё же нишевым продуктом, в России в этом году состоится лишь 1–2 инсталляции машин с высокореактивной технологией всех марок. То же количество машин может быть подвергнуто дооснащению: несколько клиентов, посетив завод КВА, сделали запрос на переделку машины.

У Komori успехи самые весомые: установлено порядка 350 машин, из них в Европе (на ноябрь 2013 г.) — более 60. Что касается инсталляций в России, то одна машина уже в пути. Подобед, как и Искоростинский, отмечает, что интерес к новой технологии в нашей стране огромен, и считает высокой вероятность, что инсталляции Komori в этом году ещё будут, причём не одна и даже не две. Именно коммерческий успех решения Komori H-UV в «ЯМ Интернешнл» считают главным доказательством правильности выбранного курса.

В Европе Heidelberg установил более 35, а в Японии и странах Юго-Восточной Азии — более 40 машин. Это достаточно большое количество, учитывая то, что установки начались в 2012 г. Только за 2013 год в Западной Европе было установлено 23 печатные машины с технологией LE UV. По мнению Череповского, в России в текущем году ожидается 2–3 инсталляции: «Скорее всего, инсталляции, которые я прогнозирую, будут не одноламповые. Потому что один из моментов, которые тормозят продвижение новых технологий в России, — это именно осознание того, что если ты покупаешь такую машину, то всегда будешь привязан к дорогим высокореактивным краскам. А экономическая ситуация и стремление наших типографий к универсальности удерживают от приобретения оборудования, которое нельзя использовать в разных нишах. Я считаю, что универсальность наших машин, которые могут работать как с традиционными, так и с новыми УФ-красками, позволит преодолеть этот психологический барьер».

Преодолеть барьеры

В своё время переход с винтовой на реактивную тягу помог авиаторам кардинально увеличить скорость самолётов. Настолько, что им удалось преодолеть звуковой барьер. Возможно, появление УФ-технологий с высокореактивными красками придаст новый импульс офсетной печати, особенно на коротких тиражах, где ей приходится выдерживать всё более серьёзный прессинг со стороны «цифры». Остаётся надеяться, что производители красок сделают их более доступными, и тогда российские полиграфисты сумеют преодолеть психологический барьер и освоят технологию, ставшую привычной для многих зарубежных типографий.