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VEDRAN DURASEVIC博士访谈


Vedran Durasevic是一名经验丰富的油墨配方师,也是欧洲、中东和非洲区(EMEA)应用研究及技术油墨的现任主管。Vedran于2016年加入赢创涂料添加剂业务线。在本次访谈中,他讨论了印刷行业数字打印及传统模拟印刷形成对立的原因,以及喷墨生产面临的挑战。根据之前的行业经验,他也思考了赢创要在技术创新领域及能力方面领先一步应当具备的要素。


下文为访谈内容。
被访者对问题做出了详细回答。
在过去几十年里,喷墨打印市场是如何发展的?

在喷墨发展方面,我们见证了模拟印刷(丝网、柔版、凹版)油墨生产商成为早期采用者,从原来仅有一台特制的高剪切喷墨混合设备,到主打开发喷墨。这些公司可以实现模拟印刷技术的转移,打造数字业务。在第一种情况下,这意味着将原材料从“模拟”印刷油墨中转移出来,运用到数字业务。然而,为了适应现代打印头的要求,例如粘度、非常小的粒径以及很窄的粒径分布,众多单体、低聚物和聚合物已被合成。在打印机发展方面,行业已经抛弃了所谓的SOHO打印机,转向适用于平面及工业印刷领域的现代化平面式、卷对卷、单纸式打印机。

工业应用引人瞩目,因为陶瓷及硅MEMS打印头技术实现了打印的高质量以及高产出。目前,这些打印头能轻松实现批量组装,提供理想的打印宽度,可并入当前的柔版印刷生产线,轻松打印出部分图像/设计/效果图,与直接采用柔版印刷相比,这种方式更灵活。我们在这里探讨的是二维码、条形码、成分、保质期、名称、个人信息等。但是,当前的技术,不管是油墨技术还是机器技术,正推动所谓的“全数字”解决方案,一些印刷机理论上可以每分钟打印300米。未来可以预期工艺速度将会更快,全自动加墨生产线的瓶颈将会打破,柔印及数字印刷都采用这种生产线打印包装材料。

市场为什么放弃模拟油墨,转向数字油墨?

众所周知,数字油墨比模拟油墨每升成本高出很多。但是,很多人忽略的一个事实是:数字油墨交付给终端用户之后(印刷商或加工商),包装好的油墨(袋装、瓶装等等)一旦连接到油墨供应系统,油墨就不应变化,需要表现出原本预期的性能。

最吸引油墨生产商的依然是相对较高的利润,而最吸引印刷商或加工商的是便于使用。大家不要误解:如果一切顺利,油墨生产商可以(或可能)获得高利润。为生产可持续喷墨的油墨,即具有合理的储存稳定性、粒径分布、粘度和过滤性等,我们已经做了大量幕后工作。在大批量生产油墨并销往世界各地之前,我们需要深入研究很多FMEA流程。对于终端用户而言,采用喷墨油墨的优势在于较低的初始设定成本、更灵活、可网络打印、小型系列印刷能力以及极速印刷。当然,投资回收期也更短。

数字印刷还有哪些挑战?我们如何进行应对?

我们生活在一个经济全球化的阶段,各种产品销往世界各地。我想说在夏天,经常出现的挑战之一就是油墨的储存稳定性。我们谈论的印刷油墨,指的是化学性质活泼的体系,可经过特定条件(热、湿气或UV)固化。因此,我们十分担忧的是:油墨/液态体系在到达终端用户之前已变质、倾洒或在打印机中无法使用。有印刷行业从业经验的人都知道,最可能导致油墨相分离和胶化的原因是颜料分散问题。

为解决这一问题,我们和那些转向喷墨的早期采用者一样,技术基础来自于油漆及涂料。长久以来,我们开发了支持高效分散工艺、提供长效稳定分散、满足喷墨应用严苛要求的分散剂和颜料润湿剂。

另一个经常提及的挑战是润湿低表面能基材,如PP及PE,它们占包装基材的60%。我们谈论的是表面能为30 mN/m左右的基材,低于可打印阈值(约36-37 mN/m)。因此,这些基材将需要一些预处理来增加表面自由能,通常需要进行等离子体或电晕前处理;但我们同时也知道,这种处理效果会随着时间的推移而减弱,因此最好装配一个电晕或等离子体在线处理设备。

我们的添加剂起着重要作用,可将油墨表面张力降低至基材表面自由能以下。值得一提的是,其添加量很低,通常低于1%。我们的添加剂可降低油墨的EST(平衡态表面张力)和DST(动态表面张力),格外适用于喷墨打印等动态流程,几乎可以连续形成新的表面,这意味着表面活性剂能不断迁移到这些新形成的表面。如果我们设想一下喷嘴油墨滴的轨迹:在铺展并固定于基材的过程中,仅有100毫秒的时间,表面张力就需降至基材表面张力之下。但是,如果喷墨油墨DST数值过低,会在数小时或数天之内出现喷墨问题,因为油墨会润湿喷嘴侧壁,导致喷嘴板出现不同程度的漏墨现象。因此,我想说,要得到一种基材润湿解决方案,既与油墨体系不相容(这才能获得充分的基材润湿性),又要和油墨体系足够相容(不会导致油墨不稳定或引起喷墨问题),堪称一项艰巨的挑战。最终,除了为各个油墨体系准备多种配方,测试喷墨可持续性之外,没有其他选择。在喷墨之前进行一些测试,可为配方师提供帮助,但喷墨可持续性将成为最终方案。 对

于刚提到的两个话题,我想说,赢创涂料添加剂业务线已经开发出一些仪器分析方法,可决定合适的颜料及基材润湿剂组合,让特定颜料或油墨体系获得针对性的方案。

根据行业经验,一家公司要在创新和技术能力方面领先,应当具备哪些要素?

我负责两方面的事务。一方面是拥有很多添加剂的配方师,另一方面是原材料生产商。他们的产品开发方法相同,面临的挑战也相同。顺应市场趋势,同时预测下一个转变,这应当成为原材料生产商及其终端用户的基本准则。

通过生产新一代添加剂,实现粒径更小、更低粘度的颜料分散体、储存稳定性出众、高颜料含量的喷墨油墨,赢创竭力为喷墨油墨的进一步发展提供支持。同时,打印头及打印引擎开发都将涉及固化速度,我们目前正在设计全新的分子,以满足所需的高反应活性的油墨体系的标准。

“创新渠道”已经征求到众多建议,我们必定有能力识别所谓的“行业金点子”。我们拥有极具才能和抱负的员工,以及包容的价值观,因而有能力解决业内的所有挑战。