Εισαγωγή
Το χαρτί που βρίσκεται μπροστά σας έχει σκοπό να διευκρινίσει εάν οι λάμπες ατμών υδραργύρου που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία εκτύπωσης για τη σκλήρυνση μελανιών με υπεριώδη ακτινοβολία πρόκειται να καταργηθούν το 2020 το αργότερο και εάν εξακολουθεί να υπάρχει ανάγκη να συνεχίσει να σκληραίνει το μελάνι με αυτό το παλιό τεχνολογία.
Το 2020 είναι το έτος παγκόσμιας απαγόρευσης του υδραργύρου. Τον Μάιο του 2014, η Παγκόσμια Συνέλευση Υγείας (WHA), το φόρουμ μέσω του οποίου διοικείται η Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας (ΠΟΥ) από τα 194 κράτη μέλη της, ξεκίνησε την εφαρμογή της Σύμβασης Minamata για τον υδράργυρο (Hg) για την προστασία της ανθρώπινης υγείας και του περιβάλλοντος από τις επιπτώσεις της έκθεσης σε υδράργυρο και ενώσεις υδραργύρου. Έκτοτε, 128 χώρες προσχώρησαν στη Σύμβαση και 107 την επικύρωσαν.
Η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) έγραψε την πρώτη οδηγία για τη μείωση των επικίνδυνων ουσιών (RoHS) το 2002. Το RoHS ακολουθήθηκε από το RoHS 2 το 2011. Το RoHS 2 είναι μια διευρυμένη έκδοση της αρχικής οδηγίας όσον αφορά τον αριθμό των ουσιών, το πεδίο εφαρμογής και περιοριστική εφαρμογή εξαιρέσεων. Ωστόσο, μια βασική αρχή της νομοθεσίας της ΕΕ παραμένει ότι η εφαρμογή των κανόνων της ΕΕ δεν πρέπει να υπονομεύει την ανάπτυξη και την ανάπτυξη, επομένως η νομοθεσία RoHS 2 δεν είναι ποτέ τόσο απλή όσο φαίνεται.
Ως αποτέλεσμα, ισχύουν εξαιρέσεις RoHS 2 για λαμπτήρες τόξου υδραργύρου χαμηλής, μεσαίας και υψηλής πίεσης οι οποίοι καταργούνται από τον Απρίλιο του 2015 καθώς γίνονται διαθέσιμες κατάλληλες τεχνολογίες αντικατάστασης. Οι εξαιρέσεις μπορούν να ανανεωθούν και η βιομηχανία κατασκευής λαμπτήρων υδραργύρου ζήτησε με επιτυχία την ανανέωση για συσκευές κατηγορίας 4 (στ) - την κατηγορία που περιλαμβάνει τις λάμπες σκλήρυνσης UV για εκτύπωση - το 2015 και εργάζονται ήδη για ένα αίτημα για τα επερχόμενα 5 χρόνια ανανέωση περιόδου.
Η ΕΕ προσυπέγραψε τους κανόνες της Σύμβασης Minamata το 2016 όταν το RoHS 2 και άλλες οδηγίες και κανονισμοί ευθυγραμμίστηκαν με τη Συνθήκη. Ως εκ τούτου, η ΕΕ δεσμεύεται από αυτό που είναι τώρα γνωστό ως «απαγόρευση υδραργύρου 2020».
Γιατί η απαγόρευση υδραργύρου έχει καθυστερήσει πολύ
Η νόσος Minamata είναι ένα νευρολογικό σύνδρομο που προκαλείται από σοβαρή δηλητηρίαση από υδράργυρο. Σε ακραίες περιπτώσεις, ακολουθούν παραφροσύνη, παράλυση, κώμα και θάνατος μέσα σε εβδομάδες από την εμφάνιση των πρώτων συμπτωμάτων. Η συνθήκη Minamata πήρε το όνομά της από την ιαπωνική πόλη που γνώρισε ένα από τα χειρότερα περιστατικά δηλητηρίασης από τον υδράργυρο το 1956. Η αιτία ήταν η απελευθέρωση υδραργύρου μεθυλίου στα βιομηχανικά λύματα από το χημικό εργοστάσιο της Chisso Corporation, η οποία συνεχίστηκε από το 1932 έως το 1968 (1).
Δεν υπάρχει γνωστό επίπεδο ασφαλούς έκθεσης για στοιχειακό υδράργυρο στους ανθρώπους. Τα αποτελέσματα έχουν παρατηρηθεί ακόμη και σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Μαζί με τις διάφορες ενώσεις του, έχει μια σειρά σοβαρών επιπτώσεων στην υγεία, συμπεριλαμβανομένης της βλάβης στο κεντρικό νευρικό σύστημα, του θυρεοειδούς, των νεφρών, των πνευμόνων, του ανοσοποιητικού συστήματος, των ματιών, των ούλων και του δέρματος. Τα θύματα που επιβιώνουν μπορεί να υποστούν απώλεια μνήμης ή γλωσσική δυσλειτουργία και η βλάβη στον εγκέφαλο δεν μπορεί να αντιστραφεί.
Στα Minamata, ο υδράργυρος μεθυλίου βιοσυσσωρεύεται στα οστρακοειδή και τα ψάρια του κόλπου Minamata και της θάλασσας Shiranui. Ο ντόπιος πληθυσμός, ο οποίος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το τι παρέχει η θάλασσα για την καθημερινή πρόσληψη τροφής, υπέστη δηλητηρίαση από υδράργυρο κατά τη διάρκεια των 36 ετών που το εργοστάσιο συνέχιζε να απελευθερώνει την τοξική χημική ουσία.
Τον Μάρτιο του 2001, 2265 θύματα αναγνωρίστηκαν επίσημα ότι είχαν νόσο Minamata (1.784 εκ των οποίων είχαν πεθάνει) και πάνω από 10.000 είχαν λάβει οικονομική αποζημίωση από την Chisso Corporation. Μέχρι το 2004, η εταιρεία είχε καταβάλει αποζημίωση 86 εκατομμυρίων δολαρίων και τον ίδιο χρόνο διέταξε να καθαρίσει τη μόλυνσή της. Στις 29 Μαρτίου 2010, επιτεύχθηκε μια διευθέτηση για την αποζημίωση των μη πιστοποιημένων θυμάτων.
Ένα δεύτερο ξέσπασμα της νόσου Minamata εμφανίστηκε στην Νομαρχία Niigata το 1965. Αυτές οι περιπτώσεις είναι παραπλανητικές, καθώς φαίνεται ότι υποδηλώνουν ότι η δηλητηρίαση είναι απειλητική για τη ζωή μόνο εάν έχει την ευκαιρία να εισβάλει στο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, η υπόθεση Karen Wetterhahn λέει μια ακόμη πιο τρομακτική ιστορία.
Η Karen Wetterhahn, αμερικανίδα καθηγήτρια χημείας στο Dartmouth College, New Hampshire, ειδικεύτηκε στην έκθεση σε τοξικά μέταλλα. Πέθανε το 1997 σε ηλικία 48 ετών ως αποτέλεσμα τυχαίας έκθεσης στην οργανική ένωση υδραργύρου διμεθυλομεργύρου. Τα προστατευτικά γάντια δεν την προστάτευαν και μόνο μερικές σταγόνες της χημικής ουσίας που απορροφήθηκε μέσω των γαντιών αποδείχθηκε θανατηφόρα μετά από λιγότερο από ένα χρόνο (2)
Η Σύμβαση Minamata
Η Σύμβαση Minamata είναι η συνθήκη που αποδεικνύει ότι ο κόσμος έχει λάβει υπόψη τους τους κινδύνους και γνωρίζει ότι, επειδή ο υδράργυρος μεταφέρεται σε όλο τον κόσμο μέσω του περιβάλλοντος, οι εκπομπές και οι απελευθερώσεις του μπορούν να επηρεάσουν την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον ακόμη και σε απομακρυσμένες περιοχές.
Λόγω των διασυνοριακών επιπτώσεων του υδραργύρου, οι χώρες πρέπει να συνεργαστούν προκειμένου να μειώσουν τις εκπομπές και τις απελευθερώσεις υδραργύρου. Ο στόχος της συνθήκης είναι να μας προστατεύσει από ανθρωπογενείς εκπομπές και απελευθερώσεις υδραργύρου και ενώσεων υδραργύρου. Περιέχει διατάξεις που σχετίζονται με ολόκληρο τον κύκλο ζωής του υδραργύρου, συμπεριλαμβανομένων ελέγχων και μειώσεων σε ένα φάσμα προϊόντων, διαδικασιών και βιομηχανιών όπου ο υδράργυρος χρησιμοποιείται, απελευθερώνεται ή εκπέμπεται. Η συνθήκη εξετάζει επίσης την άμεση εξόρυξη υδραργύρου, την εξαγωγή και εισαγωγή του, την ασφαλή αποθήκευσή του και τη διάθεσή του ως απόβλητα.
Η Σύμβαση τέθηκε σε ισχύ στις 16 Αυγούστου 2017. 128 χώρες υπέγραψαν πραγματικά τη Σύμβαση, ενώ 107 κυρώθηκαν. Η απαγόρευση θα επηρεάσει ιδιαίτερα τη βιοτεχνική εξόρυξη χρυσού, η οποία έχει γίνει μια επικερδή πηγή εισοδήματος σε χώρες όπως η Ταϊλάνδη, το Περού και η Σενεγάλη τα τελευταία χρόνια. Από το 2020, η Σύμβαση θα απαγορεύσει την παραγωγή, εισαγωγή και εξαγωγή προϊόντων που περιέχουν υδράργυρο, συμπεριλαμβανομένων των οργάνων παρακολούθησης της αρτηριακής πίεσης, των κλινικών θερμομέτρων και άλλων προϊόντων3.
Η απαγόρευση υδραργύρου της Minamata απαριθμεί «λαμπτήρες ατμών υδραργύρου υψηλής πίεσης (HPMV) για γενικούς σκοπούς φωτισμού», αλλά τα συμβαλλόμενα μέρη μπορούν να ερμηνεύσουν περιορισμούς τους ορισμούς της συνθήκης, οπότε εναπόκειται σε αυτά τα μέρη να συμπεριλάβουν εξειδικευμένους λαμπτήρες στον προγραμματισμό τους για κατάργηση του υδραργύρου.
Το RoHS 2 και το περιβάλλον έναντι της λάμπας υδραργύρου σκλήρυνσης UV
Το RoHS 2 είναι η απάντηση της ΕΕ στο πρόβλημα των επικίνδυνων αποβλήτων, αλλά η οδηγία, προκειμένου να μην υπονομευθεί η ανάπτυξη και η ανάπτυξη, επιτρέπει εξαιρέσεις και εξαιρέσεις. Αυτά χορηγούνται μετά από μια διαδικασία αναθεώρησης που διαρκεί οπουδήποτε από μερικούς μήνες έως μερικά χρόνια, με στοιχεία (υπέρ και μειονεκτήματα) από όλα τα μέρη που έχουν ενδιαφέρον και μετέπειτα ανάλυση από ένα από τα πιστοποιημένα ινστιτούτα.
Ένα άλλο εμπόδιο που αντιμετωπίζει η πλήρης απαγόρευση υδραργύρου είναι η ερμηνεία των όρων «μεγάλης κλίμακας στάσιμο βιομηχανικό εργαλείο» και «μεγάλης κλίμακας σταθερής εγκατάστασης». Αυτοί οι όροι σχετίζονται με το πεδίο εφαρμογής του RoHS 2. Το "Scope" αναφέρεται στο εάν μια συσκευή επηρεάζεται από τους περιορισμούς RoHS 2 ή όχι. Εάν μια συσκευή δεν βρίσκεται στο πεδίο εφαρμογής, εξαιρείται αυτόματα
Εκτός του πεδίου εφαρμογής του RoHS 2 θα ήταν, για παράδειγμα, ένα τυπογραφικό πιεστήριο που ο πωλητής χρειάζεται ένα φορτηγό για να το παραδώσει στο κατώφλι του πελάτη, πρέπει να συναρμολογηθεί και να εγκαταστήσει και δεν μπορεί να κινηθεί χωρίς να το χωρίσει και να επαναλάβει τη διαδικασία. Αυτό σημαίνει ότι τόσο μεγάλες μονάδες υπεριώδους ακτινοβολίας με υδράργυρο μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν όπως ήταν. Η διανομή ανταλλακτικών είναι φυσικά εγγυημένη.
Οι μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις εξαιρούνται εντελώς, επομένως οι βιομηχανικές τυπογραφικές μηχανές δεν ενδιαφέρονται για την απαγόρευση και δεν θα είναι εκτός εάν η οδηγία επικαιροποιηθεί μετά από έναν γύρο νομοθετικών διαβουλεύσεων και με τις ευλογίες της Επιτροπής της ΕΕ. Ο λόγος είναι ότι η ποσότητα υδραργύρου είναι πολύ χαμηλή και οι λαμπτήρες ανακυκλώνονται πλήρως. Δεν υπάρχει περιορισμός για την αποθήκευσή τους (4).
Για μικρότερα πιεστήρια - αυτά που μπορείτε (ακόμη και θεωρητικά) να εγκαταστήσετε τον εαυτό σας και είναι λίγο πολύ εύκολο να μετακινηθείτε - οι λαμπτήρες υδραργύρου θα είχαν απαγορευτεί μέχρι τώρα, εάν δεν ήταν για το σύστημα εξαίρεσης. Προκειμένου να δημιουργηθεί ασφάλεια επενδύσεων, υποβλήθηκε αίτηση το 2015 στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή για σαφή ρύθμιση από ορισμένες ενώσεις βιομηχανίας που «υπερασπίζονται» τα συμφέροντα των μελών τους. Ο στόχος ήταν να ανανεωθεί η ισχύουσα εξαίρεση για όλους τους λαμπτήρες UV τόξου υδραργύρου που χρησιμοποιούνται για οποιονδήποτε σκοπό σκλήρυνσης UV, συμπεριλαμβανομένης της εκτύπωσης (5).
Ένας από τους υπογράφοντες που συμμετείχαν στο αίτημα της ανανέωσης ήταν η RadTech, η Ευρωπαϊκή Ένωση που προωθεί τη χρήση τεχνολογίας σκλήρυνσης UV / EB για μελάνια, επιστρώσεις και κόλλες. Όσον αφορά την παράταση, ο Γενικός Γραμματέας της RadTech Europe δήλωσε: «Απίστευτο, όπως φαίνεται, η επίσημη απόφαση εκκρεμεί ακόμη, παρόλο που η εξαίρεση έπρεπε να είχε τεθεί σε ισχύ πριν από χρόνια. Το ινστιτούτο που είναι αρμόδιο για την επανεξέταση συνέστησε στην Επιτροπή να επεκτείνει την εξαίρεση, αλλά η απόφαση υστερεί στο πλάι της Επιτροπής, καθώς η Επιτροπή είχε άλλες προτεραιότητες. Στην πραγματικότητα, η βιομηχανία ξεκινά ήδη τις προετοιμασίες για να υποβάλει την αίτηση παράτασης της εξαίρεσης για την επόμενη προθεσμία. "
Εάν μια εξαίρεση λήξει ενώ εξακολουθεί να βρίσκεται υπό εξέταση, παρατείνεται για να επιτραπεί η αναθεώρηση του αιτήματος και η ενημέρωση της νομοθεσίας. Για τις εξαιρέσεις που έχουν προγραμματιστεί να λήξουν στις 22 Ιουλίου 2016, ελήφθη ένας μεγάλος αριθμός αιτημάτων, προκαλώντας καθυστέρηση στη διαδικασία ελέγχου και η ημερομηνία λήξης για αυτά απορρίφθηκε για να ληφθεί επίσημη απόφαση. Οι αποφάσεις έχουν ληφθεί σε κυλιόμενη βάση. Δεδομένου του αριθμού αιτημάτων επέκτασης που έχουν υποβληθεί, μπορεί να χρειαστεί λίγος χρόνος για να κυκλοφορήσουν επίσημα όλα αυτά.
Ένα μέλος της RadTech, όταν ρωτήθηκε γιατί οι λαμπτήρες υδραργύρου εξακολουθούν να απαιτούν εξαιρέσεις, είπε: «Οι μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις εξαιρούνται εντελώς. Επομένως, η απαγόρευση δεν επηρεάζει τα βιομηχανικά μηχανήματα εκτύπωσης. Η ποσότητα υδραργύρου είναι πολύ χαμηλή σε σύγκριση με μαζικά προϊόντα όπως οι βολβοί υδραργύρου. Αυτοί οι λαμπτήρες είναι γενικά πλήρως ανακυκλωμένοι. Δεν υπάρχει περιορισμός για την αποθήκευσή τους. " Ωστόσο, εάν ούτως ή άλλως όλος ο βιομηχανικός εξοπλισμός εκτύπωσης δεν εμπίπτει στο πεδίο εφαρμογής της RoHS 2, δεν είναι προφανές γιατί η RadTech πρέπει να υποστηρίζει τις ανανεώσεις εξαίρεσης. Στην πραγματικότητα, πολλές τυπογραφικές πιέσεις υπεριώδους ακτινοβολίας είναι αρκετά μικρές ώστε να βρίσκονται στο πεδίο εφαρμογής.
Για λόγους πληρότητας, πρέπει να θεωρήσουμε ότι άλλες χώρες έχουν επίσης μια «οδηγία» RoHS 2. Σε αυτά περιλαμβάνονται η Κίνα, η Ταϊβάν, η Ιαπωνία, η Κορέα και υπάρχει επίσης η Καλιφόρνια με τον Νόμο περί Ανακύκλωσης Ηλεκτρονικών Αποβλήτων του 2003. Εκτός από τον τελευταίο, όλοι ακολουθούν το σχήμα της ΕΕ RoHS 2 και το σύστημα εξαιρέσεων (6).
Λαμπτήρες υδραργύρου: κακοί για ανάπτυξη και ανάπτυξη
Από επιχειρηματική άποψη, είναι κατανοητό ότι οι παραγωγοί λαμπτήρων υδραργύρου υπερασπίζονται το status quo. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δίνουν στους συμβούλους των ινστιτούτων δυσκολία να συμβουλεύουν την κατάργηση μιας εξαίρεσης. Προσπαθούν να είναι όσο το δυνατόν ευρύτερα με την εφαρμογή των στοχευμένων λαμπτήρων ατμών υδραργύρου, προκειμένου να επιτύχουν μέγιστη περίοδο ανανέωσης.
Αυτό δεν είναι προς το συμφέρον όλων και σίγουρα όχι για το περιβάλλον, ή όπως το θέτει το Ευρωπαϊκό Γραφείο Περιβάλλοντος: «Δεν ευνοούμε τη διάρκεια πολλών από τις αιτούμενες εξαιρέσεις υδραργύρου σε μεγάλο βαθμό στη δήλωση ότι οι αντίστοιχοι λαμπτήρες LED δεν είναι μια πρακτική αντικατάσταση σήμερα για κάθε εφαρμογή. Αντ 'αυτού, ζητάμε συγκεκριμένες, βραχυπρόθεσμες ημερομηνίες λήξης σε ορισμένες κατηγορίες λαμπτήρων με βάση το ότι τα LED είναι περιβαλλοντικά προτιμότερα και πρακτικά για τις περισσότερες εφαρμογές. "
Ακόμα και από αυστηρή επιχειρηματική άποψη, οι λαμπτήρες υδραργύρου δεν είναι πάντα η καλύτερη επιλογή. Ο τύπος του λαμπτήρα που χρησιμοποιείται σε εφαρμογές εκτύπωσης είναι συνήθως μια γραμμική λάμπα ατμού υδραργύρου γραμμικής πίεσης. Οι λαμπτήρες UV μεσαίας πίεσης θεραπεύουν μελάνια και επιστρώσεις αμέσως, επιτρέποντας στον εξοπλισμό να λειτουργεί σε πολύ υψηλές ταχύτητες για παρατεταμένες περιόδους, αλλά λειτουργούν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες (850 έως 950 Κελσίου ή 1550 έως 1750 Φαρενάιτ). Και εδώ έχουμε το πρώτο μειονέκτημα από την άποψη του κόστους. Εάν οι λαμπτήρες λειτουργούν πολύ δροσεροί, ενδέχεται να μην σκληρύνουν το μελάνι ή την επίστρωση, οπότε οι εκτυπωτές πρέπει να τους διατηρούν ανά πάσα στιγμή, σπαταλώντας πολύ ενέργεια - δαπανηρή τόσο από άποψη χρημάτων όσο και από περιβαλλοντικό κόστος.
Όταν ρώτησα την Durst Phototechnik AG σχετικά με το γιατί εξακολουθούν να προσφέρουν υδράργυρο δίπλα στις μηχανές LED τους, ο εκπρόσωπός τους είπε: «Οι συμβατικοί λαμπτήρες υδραργύρου και / ή γάλλιου είναι μια καθιερωμένη τεχνολογία για βιομηχανική σκλήρυνση μελανιών UV. Το κόστος υλικού, ειδικά για μεγάλες βιομηχανικές μηχανές παραγωγής, είναι πολύ χαμηλότερο - κατά έναν παράγοντα δύο έως τρία - από, για παράδειγμα, τα συστήματα UV-LED. "
Ωστόσο, το κόστος του υλικού είναι μόνο ένας παράγοντας και δεν είναι καν ο πιο σημαντικός. Το κόστος της σπατάλης ενέργειας λόγω της «πάντα ενεργού» ανάγκης όταν μετριέται καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής ενός τυπογραφικού πιεστηρίου πρέπει να μετράται επίσης. Σε αυτό πρέπει να προστεθεί ότι αυτοί οι λαμπτήρες παράγουν πολλή θερμότητα και όζον επίσης. Και οι δύο πρέπει να απομακρυνθούν από την περιοχή παραγωγής - και πάλι κοστίζουν πολύ διαφορετικά άχρηστη ενέργεια.
Υπάρχει επίσης ο κίνδυνος μολυσματικών ουσιών, όπως σκόνη ψεκασμού από άλλες πρέσες ή σωματίδια σκόνης που μπορούν να ψήσουν στους λαμπτήρες, δημιουργώντας μια ομίχλη και μειώνοντας την απόδοση της λάμπας και η υψηλή θερμοκρασία που λειτουργούν αυτοί οι λαμπτήρες αποτρέπει την εκτύπωση σε ευαίσθητα υλικά όπως πλαστικό φυσαλίδων ή πολύ λεπτό υποστρώματα.
Ο Durst ανέφερε επίσης ότι τα υλικά σκλήρυνσης υδραργύρου, οι συγκεντρώσεις φωτοεναρκτήρων και το κόστος φωτοεναρκτήρα είναι χαμηλότερα από εκείνα που χρησιμοποιούνται με την τεχνολογία LED, αλλά, από την άλλη πλευρά, οι χρήστες μερικές φορές σπαταλούν την παραγωγή λόγω άνισων σκλήρυνσης ή αλλαγών χρώματος που συχνά προκύπτουν από την υποβάθμιση του λαμπτήρα υδραργύρου ή από χειριστές προσπαθώντας να βρούμε το σωστό μείγμα ενέργειας σκλήρυνσης για μελάνι σε ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα
Σύμφωνα με τον Durst, το UV LED δεν είναι πλήρως ισοδύναμο για όλους τους σκοπούς σκλήρυνσης UV στον κλάδο. Ο εκπρόσωπος είπε: «Επί του παρόντος δεν υπάρχει πρακτική εναλλακτική λύση από τους συμβατικούς λαμπτήρες εκκένωσης αερίου για τη δημιουργία μήκους κύματος UV-C και UV-B, οι οποίες θα χρειαστούν για την επίτευξη συγκεκριμένων ιδιοτήτων στην σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία, όπως η υψηλότερη σκληρότητα στην επιφάνεια και καλή αντοχή στις γρατσουνιές. "
Ωστόσο, η Jennifer Heathcote, Eminence UV, δήλωσε: «Οι επιθυμητές φυσικές και αισθητικές ιδιότητες της τελικής θεραπείας καθώς και η προβλεπόμενη χρήση του προϊόντος θα πρέπει να προσδιοριστούν και είναι καθοριστικές για την καθοδήγηση της χημείας του σκευάσματος (μελάνι) και, τελικά, εάν ένα UV LED Η θεραπευμένη λύση είναι ακόμη δυνατή σήμερα. Για παράδειγμα, τα μελάνια, τα βερνίκια και τα συγκολλητικά σκουριάζουν γενικά καλά με LED και πληρούν τις περισσότερες απαιτήσεις γραφικών εκτύπωσης. Η απελευθέρωση σιλικόνης και τα βιομηχανικά σκληρά παλτά, ωστόσο, εξακολουθούν να βρίσκονται πολύ σε εξέλιξη και απέχουν τουλάχιστον τρία έως πέντε χρόνια από τη διαθεσιμότητα εμπορικής ευρείας κλίμακας. (7)
Τέλος, οι λαμπτήρες υδραργύρου έχουν κρυφό κόστος: ανακύκλωση. Η ευρωπαϊκή οδηγία ΑΗΗΕ (8) απαιτεί από τις εταιρείες να ανακυκλώνουν τον υδράργυρο σε αυτούς τους λαμπτήρες και κάθε χώρα μέλος της ΕΕ επιβάλλει τα δικά της πρόστιμα για να βεβαιωθεί ότι πληρούται η απαίτηση (9).
Η ανάγκη ανακύκλωσης ρυθμίζεται πλήρως, πράγμα που σημαίνει ότι οι εκτυπωτές δεν μπορούν απλώς να πετάξουν αυτούς τους λαμπτήρες σε έναν κάδο. Αντίθετα, οι ισχύοντες νόμοι κάθε χώρας ορίζουν ολόκληρη τη διαδικασία από την αρχή έως το τέλος και το βάρος για τη διαδικασία ανακύκλωσης βαρύνει τον προμηθευτή λαμπτήρων (ο ιδιοκτήτης της μάρκας, στην πραγματικότητα) που μπορεί να χρεώσει τον τελικό χρήστη ένα επιπλέον κόστος ανά λάμπα και να το υποχρεώσει για τον εκτυπωτή για ενοικίαση ενός ειδικά σχεδιασμένου εμπορευματοκιβωτίου (10).
Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας UV-LED
Για τη σκλήρυνση μελανιών με υπεριώδη ακτινοβολία, οι εξαιρέσεις RoHS 2 πρέπει πραγματικά να απορριφθούν επειδή υπάρχει μια απολύτως βιώσιμη εναλλακτική λύση που - κατά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού - δεν έχει αρνητικό αντίκτυπο στην οικονομική ανάπτυξη και ανάπτυξη ενώ έχει πολύ χαμηλότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Αυτή η εναλλακτική είναι η τεχνολογία UV-LED και έχει ωριμάσει την τελευταία δεκαετία σε ένα σημείο όπου αρχίζει να είναι καλύτερο από τον υδράργυρο σε αρκετές περιοχές.
Το πιο προφανές πλεονέκτημα του LED είναι ότι είναι μια συστοιχία σε αντίθεση με μια λάμπα. Το πλεονέκτημα μιας συστοιχίας είναι ότι εάν μία δίοδος αποτύχει, η ένταση φωτός του επιφανειακού φωτός επηρεάζεται ελάχιστα. Ωστόσο, το πιο σημαντικό, οι λαμπτήρες LED φτάνουν το μέγιστο στους 40 βαθμούς Κελσίου, ενώ οι λαμπτήρες υδραργύρου θερμαίνουν έως και 60 βαθμούς. Σε αντίθεση με τους λαμπτήρες υδραργύρου, ακόμη και τους λαμπτήρες χαμηλής ενέργειας, οι λαμπτήρες LED είναι πολύ πιο ενεργειακά αποδοτικοί. Χρησιμοποιούν περίπου το 20% της υπεριώδους ακτινοβολίας για τη θεραπεία και μόνο το 80% μετατρέπεται σε θερμότητα.
Μια μελέτη της Fogra Graphic Technology Research Association (11) έδειξε ότι η σκλήρυνση LED μειώνει την κατανάλωση ενέργειας έως και 82% σε σύγκριση με συσκευές που χρησιμοποιούν συμβατικούς λαμπτήρες τόξου υδραργύρου.
Ενώ είναι αλήθεια ότι τα συστήματα UV-LED χρειάζονται ειδικά διαμορφωμένα μελάνια για να επωφεληθούν στο έπακρο από την τεχνολογία, με μελάνια UV σχεδιασμένα για να ταιριάζουν με το μήκος κύματος των διόδων LED, τα συστήματα που θεραπεύονται με λαμπτήρες LED είναι τόσο γρήγορα όσο τα συστήματα επεξεργασίας υδραργύρου. Πριν από μερικά χρόνια, τα συστήματα LED άρχισαν να ταιριάζουν με την ταχύτητα των πρεσών παραγωγής υψηλής ταχύτητας. Ένας λόγος για αυτό είναι ότι το επεξεργασμένο με LED LED στεγνώνει αμέσως μετά την εκτύπωση, το οποίο έχει θετική επίδραση στη συνολική ταχύτητα παραγωγής.
Η τεχνολογία LED στο σύνολό της καταναλώνει λιγότερο μελάνι, ελαχιστοποιώντας τα απόβλητα, ένα άλλο φιλικό προς το περιβάλλον χαρακτηριστικό. Τα μελάνια που έχουν αναπτυχθεί για την τεχνολογία UV-LED είναι πιο ευαίσθητα και εάν το πιεστήριο διαθέτει ψηφιακό λογισμικό front-end που είναι βελτιστοποιημένο για LED, θα είναι σε θέση να εφαρμόσει ένα λεπτότερο στρώμα μελανιού για να επιτύχει τα ίδια αποτελέσματα με τη συμβατική σκλήρυνση. Κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης LED, το μελάνι δεν απορροφάται στο υπόστρωμα - το 100% της χρωστικής στερεοποιείται.
Όλα αυτά απαιτούν τον εκτυπωτή και τα μελάνια να ταιριάζουν προσεκτικά μεταξύ τους. Ο Ken Hanulec, EFI VP της Marketing Inkjet Solutions, δήλωσε: «Η EFI λαμβάνει υπόψη όλες τις παραμέτρους όταν φέρνει ένα νέο προϊόν στην αγορά. Αυτά περιλαμβάνουν τον εκτυπωτή, τις κεφαλές εκτύπωσης, το σύστημα σκλήρυνσης, το μελάνι και όλα τα άλλα τεχνικά στοιχεία. "
Για να κάνουν τα συστήματά τους εκτυπωτή επιλογής για πιστοποιήσεις 3Μ ™ MCS ™, η EFI διαμόρφωσε τα μελάνια της σε συνεργασία με την 3Μ. Η εγγύηση 3M διασφαλίζει ότι τα γραφικά που παράγονται με τεχνολογίες EFI inkjet σε συνδυασμό με μέσα 3M θα λειτουργούν όπως αναμένεται για τη διάρκεια ζωής του γραφικού. Για να γίνει αυτό εφικτό, το EFI χρησιμοποιεί χρωστικές αυτοκινήτων, αλέθοντας και ελέγχοντάς τους για να διατηρήσει τη στενή κατανομή.
Επιπλέον, οι λαμπτήρες LED είναι ασφαλείς, ενώ οι λαμπτήρες υδραργύρου αποτελούν κίνδυνο στο χώρο εργασίας. Εάν η εξωτερική θωράκιση μιας συστοιχίας LED έχει υποστεί ζημιά, δεν υπάρχουν επιβλαβή αποτελέσματα. Εάν ο εξωτερικός λαμπτήρας ενός λαμπτήρα υδραργύρου σπάσει, τότε εκπέμπεται έντονη υπεριώδης ακτινοβολία. Η έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει εγκαύματα στα μάτια και το δέρμα, καθώς και άλλες δυσφορίες.
Το UV-LED σάς επιτρέπει επίσης να εκτυπώνετε σε ασυνήθιστα υποστρώματα, όπως εξαιρετικά αντανακλαστικά μέταλλα, επιφάνειες υψηλής υφής, λεπτές λεπίδες, ευαίσθητες στη θερμότητα μεμβράνες και άλλα. Πολυεστέρας και άλλα ειδικά υφάσματα μπορούν επίσης να εκτυπωθούν καθώς τα LED είναι δροσερά σε σύγκριση με τις λάμπες υδραργύρου. Στην πραγματικότητα, οι εκτυπωτές UV-LED σάς επιτρέπουν να εκτυπώνετε σε PVC τόσο λεπτό όσο 0,2 έως 0,5 mm.
Ενώ το λόμπι υδραργύρου υποδηλώνει ότι όλα όσα οδηγούνται από το LED θα σας κοστίσουν περισσότερο, προσωπικά έχω πάρει συνέντευξη από πολλούς εκτυπωτές με έδρα την ΕΕ που δήλωσαν ότι πράγματι έκανε την επιχείρησή τους να αναπτυχθεί για δύο λόγους:
Μπορούν να εκτυπώσουν σε φθηνά και εξωτικά υποστρώματα όπως καθρέφτες, λεπτό γυαλί και άλλα ευαίσθητα υλικά.
Οι πελάτες λατρεύουν να λένε ότι χρησιμοποιούν μόνο προϊόντα και υπηρεσίες φιλικές προς το περιβάλλον - είναι "πράσινο".
Και τα LED είναι πιο οικονομικά αποδοτικά και με άλλους τρόπους. Ο κατασκευαστής Agfa Graphics δηλώνει: «Δεδομένου ότι λιγότερη θερμότητα αποβάλλεται από μια λυχνία LED, είναι ευκολότερο να διατηρείτε τα μέσα επίπεδη κάτω από το κλείστρο. Αυτό εξαλείφει τις πτώσεις του κεφαλιού και συνεπώς λιγότερη ανάγκη για επανεπεξεργασία που θα σπαταλήσει μέσα και μελάνι. Επιπλέον, ένα σύστημα LED περιέχει λιγότερα εξαρτήματα που ενδέχεται να απαιτούν αντικατάσταση, όπως ρολά και καθρέφτες. " Επιπλέον, καθώς οι λαμπτήρες UV LED δεν περιέχουν υδράργυρο, δεν υπάρχει ανάγκη διάθεσης υδραργύρου ή οποιουδήποτε σχετικού κόστους. Τα LED δεν παράγουν αέριο όζοντος που πρέπει να εξαχθεί με εξαερισμό (12).
Ακόμη και τα τυπογραφικά πιεστήρια, όπως η Heidelberg, 5 χρωμάτων που μετατράπηκαν σε LED, έχουν πλεονεκτήματα, όπως εξηγεί ο διευθύνων σύμβουλος της Opal Print, Keith Lunt, με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο σε ένα βίντεο μελέτης περίπτωσης στον ιστότοπο της BluPrint UK (13). Αναφέρει πιο έντονα χρώματα και πιο έντονη κουκκίδα και δεν είναι μόνος. Σε μια ιστορία μεγάλου μήκους του 2018, το προσωπικό της FESPA ανέφερε ότι οι εκτυπωτές που χρησιμοποιούν ήδη UV-LED αναφέρουν ότι η κατανάλωση ενέργειας είναι κατά 70% χαμηλότερη από τα συμβατικά συστήματα και αυξημένη φωτεινότητα χρωμάτων, που προέρχεται από υψηλότερο περιεχόμενο χρωστικών ουσιών (14).
Τα UV-LED έχουν διάρκεια ζωής 10.000 έως 20.000 ώρες. Οι λαμπτήρες τόξου υδραργύρου έχουν διάρκεια ζωής περίπου 1.500 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να αντικαταστήσετε τον επικίνδυνο λαμπτήρα υδραργύρου περίπου οκτώ έως δέκα φορές πιο συχνά από το αντίστοιχο LED. Στο τέλος της διάρκειας ζωής τους, τα LED ανακυκλώνονται ιδανικά για να αξιοποιήσουν στο έπακρο τα σπάνια ορυκτά μέσα τους και να τα τοποθετήσουν σε κυκλική οικονομία, όχι επειδή περιέχουν τόσα πολλά τοξικά υλικά που μπορούν να απελευθερωθούν στον αέρα ή να διαπεραστούν σε αποθέματα νερού , αλλά λόγω των ακριβών ορυκτών σπάνιων γαιών που περιέχουν. Ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα ανακυκλοφορίας έχει συζητηθεί από την ομάδα έργων Fraunhofer Project Recycle and Resource Strategies IWKS και το Technische Universität Darmstadt Institute for Materials Science (15).
συμπέρασμα
Η Σύμβαση Minamata από μόνη της θα έχει ελάχιστο ή καθόλου άμεσο αντίκτυπο στη βιομηχανία εκτύπωσης. Καθώς η Σύμβαση επικεντρώνει τις προσπάθειες γύρω από την εξόρυξη από τη μία και τη γενικότερη χρήση υδραργύρου από την άλλη, και το RoHS 2 λειτουργεί με εξαιρέσεις και ανανεώσεις του πεδίου εφαρμογής, η απαγόρευση υδραργύρου του 2020 που επιβλήθηκε από τους ορισμούς των προϊόντων της συνθήκης της Minamata σίγουρα δεν έχει άμεσο αντίκτυπο στη συμβατική βιομηχανία εκτύπωσης UV.
Όσον αφορά το RoHS 2, οι παραγωγοί λαμπτήρων υδραργύρου συνεχίζουν να προσπαθούν να επεκτείνουν και να ανανεώσουν το σύνολο των λαμπτήρων υδραργύρου κατηγορίας 4 (στ). Φαίνεται επομένως να επωφελούνται από τη σύγχυση που προκαλείται από το ευρύ φάσμα προϊόντων που εμπίπτουν σε αυτήν την κατηγορία, καθιστώντας το καθήκον των συμβούλων να συμβουλεύουν την Επιτροπή σχετικά με την ανανέωση της εξαίρεσης σχεδόν αδύνατη.
Αυτό είναι παράξενα αντίθετο με τον στόχο της οδηγίας για την απαγόρευση του υδραργύρου έως το 2020, λαμβάνοντας σίγουρα υπόψη την προηγμένη τεχνολογία UV-LED που έχει σημειώσει κατά την τελευταία δεκαετία με καθαρά τεχνολογικούς όρους και την πλήρη απουσία υδραργύρου (16).
Οι πολλές θετικές αναφορές χρηστών που έχω ακούσει προσωπικά από πολλές συνεντεύξεις με εκτυπωτές στη Μεγάλη Βρετανία και στην ευρωπαϊκή ήπειρο φαίνεται να δείχνουν ότι οι εταιρείες εκτύπωσης που διατηρούν τις συμβατικές μεθόδους σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία έχουν λιγότερα καλά όσον αφορά την επέκταση της επιχείρησής τους από τις συναδέλφους / ανταγωνιστές που χρησιμοποιούν την τεχνολογία UV-LED, η τελευταία που θεωρείται καθαρή και οικολογικά καλή.
