Ink-jet tehnologiju imate u svom domu i uredu posljednjih 20 godina, u poslje­dnjih 10 godina korištenjem različitih vrsta boja počela je transformirati klasičnu industriju tiska u digitalnu proizvodnju.

Uz toliko mnogo mo­gu­­ćnosti na tržištu, danas je jako teško odlučiti se i odabrati najbolju opciju za tisak. Toliko je raznih tipova boja na tržištu, da je novim poduzećima koja ulaze u ovaj posao prilično teško odabrati koja najviše odgovara za određeni posao. Kako bismo onima koji tek ulaze u posao malo olakšali odluku, odlučili smo istražiti ovu temu. U ovome članku okvirno ćemo predstaviti više vrsta boja koje se koriste u ink-jet tisku.

Predočit ćemo njihove prednosti i mane, a konačna odluka o kupnji biti će samo Vaša. Dva najčešća tipa boja koji se koriste u grafičkoj industriji su one na vodenoj i solventnoj bazi – za velike formate, te dye sublimacijske boje – za tisak na poliesterski tekstil.

1. PIGMENTNE BOJE
Ove boje kao glavni sastojak (otapalo) u sebi imaju vodu i pigment. Korištenje ovih boja daje svijetlije otiske, one nisu skupe, ali brzo blijede. Boje na bazi vode nisu otrovne, niti za vrijeme niti nakon ispisa. Nemaju neugodan miris (isparavanje otapala) kao solventne. Ipak, za kvalitetni otisak se treba koristiti premaz prije tiska (precoating), koji je potreban kako bi se pigment bolje apsorbirao u podlogu.

Koriste se uglavnom za papir i karton, postere, fotografije, POS program, unutarnje bannere i označavanja, canvas, valoviti karton, vanjsku ambalažu u prehrani itd.

Većina pisača u uredima i domaćinstvima koristi boje na bazi vode. Ne koriste se za vanjske aplikacije ili za materijale u koje boja ne može penetrirati, poput: plastike, filmova ili metala.

Posljednjih godina raste trend korištenja pigmentnih boja u tekstilnoj industriji. Novorazvijeni uređaji, namjerno ih nećemo nazvati pisačima jer dolaze sa jedinicom za ispis i jedinicom za završnu obradu (kalander ili oparivač), u mogućnosti su ispisati i nekoliko tisuća kvadrata na sat. Koriste se za tisak na pamučne tkanine u rolama za: modnu industriju, proizvodnju kućnog tekstila, posteljina, zavjesa, tkanina za tapeciranje namještaja i sl.

2. DYE SUBLI­MACIJSKE BOJE

Ove boje su idealne za ispis na poliesterski tekstil. Ispis se radi piezo ink-jet glavama – direktno ili na transfer papir. Kod indirektnog tiska, nakon sušenja otisak se s transfer papira pomoću termo preša ili kalandera prenosi na tiskovnu podlogu. Boja tada ekspandira na temperaturama od minimalno 180^o C i sublimira u poliestersku podlogu – ostavljajući postojan, vrlo intenzivan otisak. Trajnost ovog otiska je vrlo visoka, a boja je ekološki prihvatljiva zbog vodene baze koja isparava bez štetnih nuspojava.

U industrijskom tisku na tekstil, sublimacija zauzima značajan udio na tržištu. Manje je zastupljena u proizvodnji odjevnih predmeta zbog nemogućnosti tiska na pamuk, ali dominira u proizvodnji zastava, POS programa, a posljednjih godina je vrlo prisutna u tisku tekstila za uređenje interijera. Osim tiska na tekstil, koristi se i za ispis na krute materijale prethodno premazane tankim slojem poliestera. Najnovija konstrukcija vakuumskih termo preša dozvoljava transfer otiska na zaobljene površine kao što su maske za mobitele, tableti, plakete, ispis na proizvode od plastike, drva, stakla, metala, keramike – tanjuri, šalice i sl. Dye sublimacijske boje se ne koriste za ispis na materijale koji u sebi nemaju poliester ili koji barem nisu presvučeni njime.

3. SOLVENTNE BOJE

Ove boje su bazirane su na hlapljivom otapalu (solventu). Otisak je vrlo intenzivan i trajan, a namijenjen za korištenje u vanjskim uvjetima. Solventne boje najčešće koristimo za tisak na plastiče materijale: cerade, mesh ili billboard papire. Otapalo u boji rastvara gornju površinu materijala na koji se tiska, tako se pigment veže za podlogu nakon što otapalo ispari. Ovaj kemijski proces je razlog visoke trajnosti otiska. Za plastične materijale garancija na otisak u izloženog vanjskim uvjetima je i do 5 godina.

Ovaj “jaki” solvent sadrži VOC spojeve (hlapljive organske komponente). Ti spojevi su agresivni i imaju jaki miris prilikom ispisa, ali i još dugo vremena nakon ispisa. Zbog toga ove boje nisu pogodne za otiskivanje proizvoda koji se nalaze u zatvorenim prostorima. Koncentrirane pare tijekom ispisa su opasne za operatere na pisačima, te je zato nužna ventilacija i prozračivanje prilikom tiska, a potrebna je i zaštitna odjeća prilikom manipulacije s bojom. Zadnjih se godina često spominje mogućnost zabrane njihovog korištenja, a ekološki osviještene tiskare i korisnici sve više koriste UV ili lateks boje kao zamjenu za solventne.

Ove boje su pogodne za: vanjsko oglašavanje, bannere, mesh i wrap, ali nikako za unutarnje aplikacije ili ambalažu, niti za tisak na materijale koji nemaju mogućnost upijanja. Koriste ih industrijski pisači sa piezo glavama. Dimenzije otiska su najčešće između 2 i 5 metara širine. Noviji solventni pisači postižu brzine otiska preko 100m² u satu.

4. ECO I MILD SOLVENTNE BOJE
Ove boje su razvijene početkom 2000-ih godina kao alternativa pretjerano “smrdljivim” i opasnim “jakim” solventnim bojama. Sadrže manje opasne komponente i gotovo neprimjetan miris u tijeku i nakon ispisa. Ventilacija u proizvodnji nije potrebna, te se eco-solventni pisači mogu koristiti i u uredima. Trajnost ispisanih aplikacija na plastici pod vanjskim utjecajima je od 18 do 36 mjeseci. Intenzitet otiska je nešto slabiji u odnosu na čisti solvent. Proizvođači boja su razvili i metalik, prozirne (lak) i bijele eko-solventne boje. Iako se suše brzo, pa su stoga sigurne za rukovanje, daljnje isparavanje odvija se kroz sljedeća 24 sata, što znači da ipak morate pričekati s nanošenjem laminacije (zaštitnog laka) zbog mogućnosti reakcije solventa i laka, te stvaranja mjehurića na otisku.

Termin “eco” je privlačan, ali besmislen. Boje nemaju “zelenu oznaku”, tako da neki proizvođači tvrde da je to kratica za “ekonomično” iako je pojam o tome što je ekonomično relativan.

Pisači koji koriste eco-solventne boje su vrlo rasprostranjeni zbog prihvatljive cijene pisača i niske cijene otiska. Ipak ih ne možemo svrstati u industrijske pisače, iako najnovije generacije prelaze i preko 100m² otiska na sat. Konstrukcijski nisu prilagođeni industrijskom tisku već manjim reklamnim radionicama koje sa njima odrađuju vrlo širok spektar otisaka na različitie podloge.

Iako je terminologija “eco” pomalo netočna, postoji i treća varijanta solventnih boja koje se često nazivaju i mild (umjereno ili blago) solventne. One imaju karakteristike između jakih i eco-solventnih, s duljom otpornošću na vanjske utjecaje od eco-solventnih, ali i dalje s neugodnim mirisom, te potrebom za ventilacijom. Koriste se za unutarnje i vanjske reklame te display-e, billboard plakate, POS – program, samoljepljive folije i wrap, a ne mogu se koristiti za materijale koji ne mogu apsorbirati pigment.

Tipovi pisača koji koriste ovu vrstu boje su pisači s piezo glavama, u vrlo širokom rasponu rola i hibridnih konfiguracija od 40cm do 5m. Eco-solventni plošni pisači su vrlo rijetki.

5. LATEX BOJE (BOJE NA BAZI POLIMERA – SMOLA)

Osnova Latex boje je vodena disperzija čestica Latexa (sintetičke polimerne čestice), pigmenata i veziva. Ova inovacija od strane HP-a prisutna je na tržištu već 8 godina (predstavljena na DRUPA 2008), a trenutno je na tržištu prisutna 3. generacija pisača koji koriste takav tip boje. Mehanizam sušenja takve boje i kemijski sastav su glavne razlike u odnosu na sve druge (solventne) boje. Za razliku od solventnih boja Latex boja ne koristi organska otapala i suši uz pomoć grijača i ventilatora ugrađenih u zonama otiskivanja i sušenja. Iz tog razloga je ekološka prihvatljivost Latexa i široka primjena kako za outdoor (zbog trajnosti otiska) tako i za indoor (ne sadrži VOC – hlapljive organske komponente) došla do izražaja. Zbog sušenja toplim zrakom otisak na Latexu izlazi potpuno suh, stoga je trenutno pogodan za daljnju obradu – dorada materijala (primjerice laminiranje) ili apliciranju materijala.

HP je dao ime ovim tintama, koje je u početku bilo zbunjujuće jer je asociralo na nešto povezano s gumom. HP ga koristi u smislu emulzije, a guma nije uopće uključena. Boja se ispisuje na podlogu a zagrijavanje ispisnog medija omogućuje isparavanje vode iz latex boje. Temperatura aktivira komponente smole u boji koje vežu pigmente na materijal a zatim ga suše do vodonepropusnog sloja. I dok su kod prve i druge generacije temperature na grijačima (ne i na materijalima) dosezale i do 120 stupnjeva i na taj način možda bile ograničavajući faktor, u drugoj, a posebice u trećoj generaciji te su temperature uvelike smanjene i širina primjene na sve trenutno na tržištu dostupne materijale je moguć. S druge strane, za tisak lateks bojama nije potreban prethodni premaz (“precoating”) za kvalitetan otisak čime je omogućeno korištenje jeftinijih materijala na koje se vrši otisak. Tome dodatno pridonosi i dodatak ‘’7. tonera’’ u trećoj genraciji tzv. Optimizera koji služi kao primer, nanosi se neposredno prije boje, a služi prije svega za preciznije pozicioniranje kapljica boje i sprečavanje neželjenog razlijevanja boje.

Mimaki i Ricoh također imaju inačice latex pisača. Njihovi pisači koriste nešto niže temperature polimerizacije boje (oko 60 stupnjeva). Usprkos manjoj potrošnji energije potrebne za polimerizaciju, HP je zadržao vodeći položaj u ovoj tehnologiji.

Latex boje se koriste za backlit filmove, papirne postere, fotografije, unutarnje display-eve, POS- program, materijale za bannere, samoljepljive naljepnice… Otisak je vrlo prihvatljiv za korištenje u zatvorenim prostorima zbog netoksičnih svojstava boje. Posljednjih godina je razvijeno više pisača radne širine do 5 metara koji svojim karakteristikama ulaze u industrijski tisak.

6. UV BOJE

UV boje su u tekućem obliku sve do trenutka izlaganja UV svjetlu – nakon čega odmah polimerizaju i suše, tj. formiraju tvrdi i izdržljivi sloj na podlozi. Kod ovih boja, UV stvrdnjavanje znači da postoji mala šansa da boja blokira ispisne glave. Kod izlaganja vanjskim utjecajima, garancija otiska je 5 godina, jednako kao i kod solventa, samo što je UV boja nešto skuplja od solventne, a i manje je iskoristiva.

Od početaka korištenja UV boja do danas, kvaliteta ispisa je znatno poboljšana. Nove formule i tehnike izlaganja UV svjetlu pridonijele su tome tako da neki pisači mogu regulirati razinu sjaja između mat i sjajnog efekta. UV boje gotovo da i nemaju VOC komponente kada se propisno koriste, no kontakt sa nestabiliziranom bojom kao i udisanje mirisa tijekom dužeg vremena može ostaviti alergijske reakcije na ljudskoj koži. Zbog toga je filtriranje zraka prilikom tiska poželjno, a u nekim slučajevima i zakonski propisano. UV lampe moraju biti zaštićene kako ljudsko oko ili koža ne bi došli u direktan kontakt sa UV svjetlošću. Redovita izmjena UV lampe je vrlo bitan faktor kod tiska UV pisačima. Neredovita izmjena utječe na kvalitetu i trajnost otiska.

Ove boje su vrlo pogodne za korištenje na krutim, neupijajućim medijima kao što su metal, staklo, prozorske grafike, drvo ili plastika. Nove fleksibilnije formulacije UV boja su razvijene za tisak na bannere, mesh ili zastave, a mogu se koristiti i u proizvodnji ambalaže i wrap industriji.

U industrijskom tisku UV boje susrećemo sve češće. HP, FujiFilm i Durst samo su neki od proizvođača industrijskih strojeva koji objedinjuju UV pisač vrlo visokog kapaciteta sa linijom za ulaganje materijala u pisač i mogućnošću “inline” dorade.

7. UV SOLVENTNE BOJE (SUV)

Ovo je nova formualcija već postojećih boja, kao što i samo ime govori, miješa malu količinu hlapljivih otapala (solventa) s UV smolom koja veže pigment na medije. Zamišljene su kao ekonomična alternativa latex-u. Koriste puno manje energije za tisak, a izdržljivije su pod vanjskim utjecajima. Otapalo (solvent) razrjeđuje tekući polimer na tanji, sjajniji završni sloj. Reagira sa podlogom omogućavajući pigmentu da uđe u samu površinu medija (rastvara medij). Pomoću grijača u pisaču komponenta otapala ispari nakon ispisa, zadržavajući pigment na mjestu dovoljno dugo do zadnjeg tretiranja UV lampom za konačan učinak. Rezultat je visoki sjaj, te ispis s vrlo dobrom izdržijivošću.

Koristi se za aplikacije ispisane iz role, sa vrlo visokom izdržljivošću u unutarnjim, ali i vanjskim uvjetima. Boja se zbog kemijskog sastava (solventa) ne može svrstati u ekološki prihvatljivu, iako je znatno prihvatljivija od solventnih inačica. U industrijskoj proizvodnji nismo pronašli pisače koji koriste SUV boje.

8. ČVRSTE BOJE – VOŠTANE

Ove su boje na sobnoj temperaturi krute. Tijekom ispisa se u pisaču zagrijavaju do tališta i nastaje tekući gel koji se kroz mlaznice glave ispisuje na hladnije podloge gdje se boja gotovo trenutno skrućuje (“suši”). Ovaj postupak se koristi za tisak na jeftine, nepremazne papire, odjeću, te na mnoge neupijajuće materijale kao što su plastika ili drvo. Otisnute boje su zasićene i dosljedne jer ne ovise o apsorpciji. S druge strane, otpor na trljanje je loš, te otisak ima voštani efetk. Koriste se za velike formate, POS program, billboard-e na vodootpornim materijalima, a nije preporučljiv za fine otiske poput fotografija, dugotrajnih vanjskih aplikacija, bannera ili tekstila za vanjsku upotrebu.

Ove boje koriste pisači s posebnim, toplinskim glavama. Tektronix je prvi uveo ovaj proces 1990-ih, a njegov posao s čvrstom tintom je kasnije kupio Xerox. Ovi su modeli uglavnom za aplikacije malog formata. OCE (u vlasništvu tvrtke Canon) razvio je varijaciju koja se zove CrystalPoint, gdje se koriste kuglice čvrste boje – toner pearls. Grijani gel se učvršćuje na podlogu kristalizacijom. Ovaj proces se koristi u Canonovim ColorWave 550 i 650 pisačima velikih formata i ploterima.

9. REAKTIVNE BOJE

Reaktivne boje se najčešće koriste u bojanju celuloznih vlakana poput pamuka i lana, ali i vune i najlona. Imaju jako dobru postojanost zbog vezivanja bojila direktno za vlakno – pripadaju najtrajnijim bojama. Obojenje se postiže tako da kromofor reagira sa tiskovnim podlogom. Reaktivna bojila imaju nizak stupanj iskorištenosti jer se također povezuje s vodom.

10. SPECIJALNE BOJE
(bijela, metalic, lak i fluorescentna)
Proizvođači na razne načine pokušavaju otvoriti nova tržišta za tiskare proizvodnjom boja sa specijalnim efektima (uz klasične CMYK boje). Solventne boje polagano prepuštaju dio tržišta velikih formata uznapredovalim UV bojama koja se trajnošću i elastičnošću približavaju karakteristikama solventa, a neke karakteristike su im znatno bolje (brzina sušenja otiska, ekološka komponenta, te mogućnost tiska na krute materijale).

Od specijalnih boja tu su prvenstveno bijela i lak, koje su dostupne kod UV-a, dok solventne boje nude i srebrnu boju s metalik efektom. U kombinaciji sa CMYK-om, korištenje metalik boja idealno je za postizanje WOW efekta.

U novije vrijeme proizvođači nude i specijalne tonove narančste, zelene, ljubičaste, te nekoliko tonova sive kojima poboljšavaju gamut i kvalitetom konkuriraju segmentu offset tiska. OKI (donedavno Seiko) u ponudi ima i fluorescentne boje – žutu i ružičastu.

Tiskarska industrija se mijenja. Uzrok tih promjena su nove tehnologije unutar industrije – razvoj digitalnog tiska, ili vanjske promjene (razvoj interneta i smanjenje potreba za tiskanim materi­jalima). Neke regije doživlja­vaju rast tiska poput Azije i Pacifika, Južne Amerike te Istočne Europe dok druge regije stagniraju. Neke grane tiska poput proizvodnje ambalaže i UV tiska rastu, dok publikacije i komercijalni tisak doživljavaju pad naklada.

U KOJEM SMJERU IDEMO?

Proizvođači tiskarskih boja rastu ili stagniraju zajedno sa svojim kupcima. Iz tog razloga je posljednjih godina došlo do značajne konsolidacije kod proizvođača boja. Prateći trendove promjena, uspješni proizvođači traže mogućnosti rasta. Tako se događaju spajanja firmi, otvaranja novih pogona, predstavljanja novih boja sa boljim karakteristikama koje zadovoljavaju sve više ekološke standarde. Vrijeme će pokazati tko je od proizvođača krenuo najboljim putem.

Najveći svjetski proizvođači boja u 2014. g.
(prodaja u milijardama dolara)

DIC/Sun Chemical $3.47M
Flint Group $2.90M
Toyo Ink $1.41M
Sakata INX $1.30M
Siegwerk Group $1.10M
Huber Group $1.02M

Ukoliko postoji neki trend u tiskarskoj industriji koji možemo uočiti, onda je to PROMJENA. Proizvođači neprestano nude tržištu nove pisače i nove inovativne boje kojima otvaraju nove mogućnosti ispisa, otvaraju nova tržišta koja su donedavno bila rezervirana isključivo za klasične tiskarske tehnike. Tiskare koje žele biti konkurentne na tržištu moraju imati inovativan i fleksibilan odnos prema proizvodu, težiti višoj kvaliteti ispisa, ponuditi kupcu više efekata, mogućnost ispisa na više različitih materijala, što će im u budućnosti osigurati veće tržište i veći broj kupaca. Razvoj boja u budućnosti mora ići u korak sa ulaskom ink-jet tehnologije u segment industrijskog tiska sa sve većim brzinama ispisa. Trenutno su boje na vodenoj bazi i UV boje prilagođene zahtjevima vrlo visokih brzina novokonstruiranih ispisnih glava i single pass tehnologije ispisa (više od 700m²/h).

Boje proizvedene na bazi solventa trebaju određen vremenski period za sušenje, te trenutno nisu pogodna za velike brzine tiska. Osim sušenja, pred proizvođače boja se stavljaju i novi zahtjevi vezani uz kvalitetu.

Današnji pisači, čak i u vrlo visokim brzinama, trebaju zadovoljavati visoku kvalitetu otiska (na nivou offset ili flexo tiska), što pokušavaju riješiti manjom veličinom kapljice i širim gamutom reproduciranih tonova.

Postojanost otiska se rješava pomoću anorganskih pigmenata koji imaju trajnost i do 20 godina u vanjskim uvjetima. Prianjanje pigmenta uz tiskovnu podlogu je također vrlo važno, što je veća „ljepljivost“ pigmenta na različite materijale to je i veća mogućnost tiska na nove materijale i mogućnost otvaranja novih tržišta. UV boje, osim fleksibilnih podloga imaju vrlo dobru postojanost prilikom tiska na nepremazne krute materijale.

Proizvodnja tiskarskih boja, zajedno sa proizvodnjom pisača, doživljava pravu revoluciju. Ne samo u pogledu kvalitete otiska. Nove tiskarske boje omogućuju kreativnost, personalizaciju, te tisak na nove materijale uz vrlo prihvatljivu cijenu za krajnjeg korisnika.