Sector in beweging

Fons Put
24 november 2021
Eye-Opener

Je hebt er waarschijnlijk wel eens van gehoord, de S-vormige leercurve die je kan toepassen in organisaties en bedrijven. De eerste fase in de curve duidt op een moeilijke opstart, waarbij nog flink wat problemen moeten worden opgelost, daarna een periode van stevige groei, en tenslotte de eindfase waarbij het meer en meer moeite kost om je marktaandeel te behouden. Deze basistheorie kan je ook mooi transponeren op druk & print.

Fig. 1. De S-vormige leercurve die je kan toepassen op bedrijven en organisaties.

Het perfecte huwelijk tussen inkt en papier

Initieel zal het wel moeite hebben gekost, maar het succesverhaal van de grafische industrie is het perfecte huwelijk tussen inkt en papier. Papier is op zich een vrij goedkope grondstof (in vergelijking met bijvoorbeeld kunststoffen) waarvan je op korte tijd een grote hoeveelheid kan produceren. Het vezelachtige papieroppervlak is zeer acceptabel voor inkt, met een goede uitvloei en hechting. Bijkomend hebben papiercoatings dit proces verder verbeterd, met een hogere drukkwaliteit als resultaat. Resultaat van dit alles is een gamma zeer succesvolle grafische producten, kranten verpakkingen, labels, folders, boeken, behangpapier,… Groot voordeel hierbij (en hier plukken we nog altijd de vruchten van), is dat er reeds bij de aanvang is ingezet op recyclage: vet-gebaseerde inkt kan mooi gescheiden worden van het papier, dat op deze wijze meermaals hergebruikt kan worden. Een succesverhaal maar onderhevig aan de s-curve!

Fig.2. Een microscoopopname van olie-gebaseerde inkt op papier: een perfecte materiaalcombinatie

Materiaalkennis

Basiswet is natuurlijk dat Iedereen zijn graantje wil meepikken van dit perfecte huwelijk tussen inkt en papier en er nieuwe leerprocessen worden gestart. Xerox verving vloeibare inkt door droge toner, Indigo introduceerde een rubberdoek voor het overdragen van vloeibare toner en de huidige generatie high-speed inkjetsystemen brengen contactloos inktdruppels aan. Rode draad in deze nieuwe ontwikkelingen is het toenemend belang van materiaalkennis. Het is bijvoorbeeld helemaal niet vanzelfsprekend dat een inktdruppel uit een inkjet-printkop eindigt in een mooie uitvloei en hechting op het papier. Oplossingen werden hier gevonden met de introductie van specifieke papiercoatings voor acceptatie van de laagviskeuze inkjetdruppels of het eerst aanbrengen van een primer vooraleer te bedrukken.

Naast deze ontwikkelingen in productietechnologie is het aantal substraten voor bedrukking exponentieel gestegen: naast de papiersoorten en coatingtypes hebben ook de kunststoffen hun intrede gedaan: PE, PLA, BOPP, PVC, PEN, EVOH,… Stuttgart Media University onderzocht deze kunststoffen naar hun geschiktheid voor een nieuwe printtoepassing, en is een uitstekend voorbeeld van het opbouwen van materiaalkennis. Het onderzoekt toont welke typische substraat-eigenschappen tot in detail onderzocht worden:

Bedrukbaarheid. Deze verwijst naar hoe goed het substraat inkt accepteert, de oppervlakte-energie is hiervoor een maatstaf, hoe hoger, hoe beter de acceptatie. Bijkomend wordt het effect van voorbehandeling (o.a. plasma -of coronabehandeling) om de oppervlakte-energie te wijzigen, uitvoerig bestudeerd.
Dimensionele stabiliteit. Bij kunststoffen wordt vaak tussendroging gebruikt. Teveel rek/krimp leidt tot een slechte passing van de proceskleuren of bijvoorbeeld het opkrullen van substraten die uit meerdere lagen bestaan (voorbeeld PET – Aluminium – PET)
Rekbaarheid. In roll-to-roll drukprocessen komt het substraat onder spanning bij doorvoer door de pers. Hierbij wil geen materiaalbreuk, blijvende vervormingen of inktlagen die los komen.
Doorlaatbaarheid voor water en zuurstof. Dit is vooral van belang bij voedselverpakkingen: je wil niet dat er vloeistof kan uitlekken of snel bederf optreedt door oxidatie (zuurstof).

Het is maar een beperkte lijst, maar deze toont toch hoe materiaalkennis leidt tot de opstart van nieuwe gespecialiseerde druk-en printtoepassingen.

Fig. Testen van monoplastics, papier en substraten met meerdere lagen op hun thermische stabiliteit (Stuttgart Media University)

Nieuwe leercurves

Het mag duidelijk zijn dat grafische productie een sector in beweging is. Naast klassieke grafische producties, zijn er tal van nieuwe expertisedomeinen ontstaan. Hierin wordt gewerkt met een veelheid aan kunststoffen, inkttypes en productietechnologie. Deze nieuwe kennis zien we eveneens vertaald in andere sectoren: via inkjet of zeefdruk inkt met metaalpartikels aanbrengen op kunststof (printed electronics), bedrukken van keramische tegels, leer, inkten bestaande uit farmaceutische grondstoffen,…De lijst is lang en uitdaging voor bedrijven is natuurlijk op de juiste moment op de juiste S-curve te springen, voorwaar een hele uitdaging!