在過(guò)去的十年中，能量固化技術(shù)（UV、UV LED 和 EB）的使用在圖形藝術(shù)和其他最終用途應(yīng)用中得到了成功的發(fā)展。這種增長(zhǎng)有多種原因 - 即時(shí)固化和環(huán)境效益是最常被引用的兩個(gè) - 市場(chǎng)分析師認(rèn)為未來(lái)會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)。

Verified Market Research 在其報(bào)告《UV 固化印刷油墨市場(chǎng)規(guī)模和預(yù)測(cè)》中指出，2019 年全球 UV 固化油墨市場(chǎng)規(guī)模為 18.3 億美元，預(yù)計(jì)到 2027 年將達(dá)到 35.7 億美元，從 2020 年起以 8.77% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)到 2027 年。Mordor Intelligence 在其研究“UV 固化印刷油墨市場(chǎng)”中將 2021 年 UV 固化印刷油墨的市場(chǎng)規(guī)模定為 13 億美元，到 2027 年的復(fù)合年增長(zhǎng)率超過(guò) 4.5%。

領(lǐng)先的油墨制造商證實(shí)了這一增長(zhǎng)。T&K Toka專注于 UV 墨水，其海外墨水銷售部門的總經(jīng)理 Akihiro Takamizawa 看到了未來(lái)的更多機(jī)會(huì)，特別是在 UV LED 方面。

“在圖形藝術(shù)領(lǐng)域，從油性油墨轉(zhuǎn)向 UV 油墨的增長(zhǎng)推動(dòng)了印刷藝術(shù)的增長(zhǎng)，這有助于提高工作效率和與各種基材的兼容性，”Takamizawa 說(shuō)。“未來(lái)，從降低能耗的角度來(lái)看，UV-LED領(lǐng)域的技術(shù)增長(zhǎng)有望。” Fabian Köhn，盛威科窄網(wǎng)產(chǎn)品管理全球負(fù)責(zé)人, 表示能量固化在圖形藝術(shù)行業(yè)中仍然是一個(gè)強(qiáng)勁的增長(zhǎng)應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)了全球 UV/EB 墨水市場(chǎng)的增長(zhǎng)，特別是在標(biāo)簽和包裝的窄幅卷筒紙和單張紙印刷方面。

“由于大流行情況和相關(guān)的不確定性，2020 年的下降已在 2021 年得到彌補(bǔ)，”Köhn補(bǔ)充道。我們預(yù)計(jì)未來(lái)所有打印應(yīng)用對(duì) UV/LED 解決方案的需求將繼續(xù)增長(zhǎng)。” Hubergroup UV 歐洲產(chǎn)品經(jīng)理 Roland Schröder指出，盡管 UV LED 單張紙膠印目前無(wú)法滿足技術(shù)要求，但 Hubergroup 的包裝用 UV 單張紙膠印正在強(qiáng)勁增長(zhǎng)。

“造成這種情況的原因是可用的光引發(fā)劑數(shù)量很少，而且目前 LED 吸收光譜仍然很窄，”Schröder 說(shuō)。“因此，更廣泛的應(yīng)用只能在有限的范圍內(nèi)進(jìn)行。歐洲的 UV 商業(yè)印刷市場(chǎng)已經(jīng)得到滿足，我們目前預(yù)計(jì)該領(lǐng)域不會(huì)有任何增長(zhǎng)。” Sun Chemical現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品經(jīng)理 Jim Bishop報(bào)告稱，在 2020 年因 COVID-19 導(dǎo)致大型能量固化折疊紙盒增長(zhǎng)后，市場(chǎng)在 2021 年年中開(kāi)始企穩(wěn)。

“根據(jù)最終用途的應(yīng)用，市場(chǎng)增長(zhǎng)估計(jì)仍然在 2% 左右，”Bishop 指出。“盡管某些等級(jí)的紙張短缺和能量固化原材料的供應(yīng)使事情變得復(fù)雜，但值得注意的是，傳統(tǒng)的單張紙印刷機(jī)向 UV 和 LED 印刷的轉(zhuǎn)換仍在繼續(xù)。過(guò)去一年，北美市場(chǎng)安裝了許多新的大幅面、高速 UV 單張紙印刷機(jī)，隨著這些新印刷機(jī)帶來(lái)強(qiáng)勁的生產(chǎn)力提升，這一趨勢(shì)預(yù)計(jì)將持續(xù)下去。”

Hubergroup 的 UV 柔印全球項(xiàng)目經(jīng)理 Alexander Blasek 觀察到，產(chǎn)品的快速整理變得越來(lái)越重要，制造商對(duì) UV 油墨和清漆的高耐久性有很大的需求。

“因此，我們看到包裝和標(biāo)簽市場(chǎng)的 UV 柔印應(yīng)用穩(wěn)步增長(zhǎng)，”Blasek 補(bǔ)充道。

能量固化的主要市場(chǎng)

在與領(lǐng)先的 UV 油墨供應(yīng)商交談時(shí)，單張紙膠印折疊紙盒是一個(gè)熱門市場(chǎng)。

“商業(yè)印刷市場(chǎng)的增長(zhǎng)最為強(qiáng)勁，隨著向 UV LED 的轉(zhuǎn)變，該市場(chǎng)正在從油性油墨轉(zhuǎn)向 UV 油墨，”Takamizawa 說(shuō)。

Schröder 指出，目前，hubergroup 的包裝用 UV 單張紙膠印增長(zhǎng)最快。

“我們?cè)?UV 柔印市場(chǎng)上也經(jīng)歷了非常強(qiáng)勁的增長(zhǎng)——例如，在歐洲，增長(zhǎng)率超過(guò) 5%，與其他 UV 墨水市場(chǎng)相比，這確實(shí)非常了不起，”Blasek 補(bǔ)充道。“然而，就數(shù)量而言，UV 偏移顯然處于領(lǐng)先地位。與 UV LED 應(yīng)用相比，對(duì)技術(shù)要求更高的 EB 應(yīng)用在美國(guó)市場(chǎng)上的主導(dǎo)地位高于在歐盟。”

Bishop 表示，除了能量固化折疊紙盒外，Sun Chemical 在窄幅網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽和標(biāo)簽領(lǐng)域也取得了強(qiáng)勁的業(yè)績(jī)。

“商業(yè)印刷應(yīng)用中的 LED 也值得關(guān)注，因?yàn)樗峁┝藰O好的價(jià)值主張并且正在獲得牽引力，”Bishop 說(shuō)。

UV LED 擴(kuò)張

近年來(lái)，UV LED 在能量固化領(lǐng)域表現(xiàn)出最大的增長(zhǎng)。這有幾個(gè)原因，包括對(duì)汞的擔(dān)憂，以及能源和成本節(jié)約。

“Mercury 技術(shù)仍然在 UV 單張紙膠印中處于領(lǐng)先地位，”Schröder 報(bào)道。“然而，近年來(lái)，UV LED 技術(shù)出現(xiàn)了重大飛躍。在歐洲，進(jìn)一步的發(fā)展將取決于立法。如果歐盟決定禁止使用汞紫外線燈，紫外線 LED 技術(shù)肯定會(huì)受到推動(dòng)。”

Takamizawa 表示，UV LED 正在增長(zhǎng)，尤其是在商業(yè)印刷市場(chǎng)。

“我們認(rèn)為，UV LED 增長(zhǎng)的主要原因是與傳統(tǒng) UV 相比，它們的能耗降低，”Takamizawa 說(shuō)。“由于減少能源消耗是一個(gè)重大的環(huán)境問(wèn)題，未來(lái)需求將繼續(xù)增長(zhǎng)。”

Blasek 表示，在柔印方面，hubergroup 在北美和歐洲都看到了 UV LED 應(yīng)用的趨勢(shì)。

“在歐盟，這樣做的原因是政府希望在未來(lái)幾年逐步淘汰汞的使用，”Blasek 說(shuō)。“在北美，使用壽命和節(jié)電等優(yōu)勢(shì)正在推動(dòng) LED 技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。然而，總的來(lái)說(shuō)，LED 技術(shù)仍然比傳統(tǒng)的 UV 技術(shù)更昂貴。因此，使用汞蒸氣燈進(jìn)行紫外線干燥仍然是最常見(jiàn)的。在未來(lái)幾年內(nèi)，我們預(yù)計(jì) LED 技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展。”

Köhn 報(bào)告說(shuō)，UV LED 的增長(zhǎng)速度超過(guò)了傳統(tǒng)的 UV，尤其是因?yàn)?UV LED 系統(tǒng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力越來(lái)越強(qiáng)，并且全球范圍內(nèi)的增長(zhǎng)和轉(zhuǎn)型持續(xù)增加。

“如今，與前幾年相比，在印度、東南亞和拉丁美洲等市場(chǎng)，UV LED 的發(fā)展勢(shì)頭也更加強(qiáng)勁，”Köhn 說(shuō)。“在美國(guó)，轉(zhuǎn)換器主要決定使用 UV LED 來(lái)提高效率和生產(chǎn)力/性能，同時(shí)還受益于相關(guān)的節(jié)能。

“在美國(guó)，當(dāng)今大多數(shù) UV LED 應(yīng)用仍然是非低遷移率市場(chǎng)，而在歐洲，UV LED 與傳統(tǒng) UV 相比具有內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，因此與食品包裝應(yīng)用密切相關(guān)，”Köhn 補(bǔ)充道。“此外，由于該技術(shù)對(duì)整體可持續(xù)性的影響，越來(lái)越多的歐洲加工商開(kāi)始將 UV LED 固化用于越來(lái)越多的新型非食品包裝應(yīng)用。大多數(shù)最新的 UV LED 固化系統(tǒng)消耗的電能比傳統(tǒng) UV 少大約 50%。”

能量固化和食品包裝

在食品包裝 中存在能量固化的機(jī)會(huì)。Köhn 指出，能量固化技術(shù)可以滿足食品需求。

“特別是，UV LED 非常適合，因?yàn)樗哂锌煽氐墓袒瘲l件，”Köhn 說(shuō)。“食品包裝應(yīng)用對(duì)低遷移 UV 和 UV LED 墨水系統(tǒng)的需求正在進(jìn)一步增加——不僅在歐洲，而且在世界其他地區(qū)。這一發(fā)展的一個(gè)驅(qū)動(dòng)力是品牌所有者越來(lái)越意識(shí)到這一選擇，并推動(dòng)它從這項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)的所有優(yōu)勢(shì)中受益。”

Bishop 指出，能源可固化原材料繼續(xù)面臨與安全性和合規(guī)性相關(guān)的重大監(jiān)管壓力。

“許多基本的能源可固化原材料正在進(jìn)行化學(xué)危害重新分類，這將顯著影響它們的可用性，”Bishop 說(shuō)。“例如，含有超過(guò) 0.1% 的廣泛使用且經(jīng)濟(jì)的單體 TMPTA 的油墨和涂料將很快被標(biāo)記為 2B 類致癌物。多年來(lái)一直是標(biāo)準(zhǔn)的幾種光引發(fā)劑正在接受類似的審查。

“許多原材料供應(yīng)商和墨水制造商正在密切合作，以確定替代化學(xué)品，特別是隨著法規(guī)的發(fā)展。Nimble 供應(yīng)商將繼續(xù)專注于開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期解決方案，”Bishop 補(bǔ)充道。

“用于食品包裝應(yīng)用的能量固化油墨的安全性正在提高，因?yàn)榕浞降臉?gòu)建考慮到了合規(guī)性，”Bishop 指出。“隨著測(cè)試、驗(yàn)證和遷移測(cè)試工作的加強(qiáng)，該技術(shù)正變得更加精確。”

“在 hubergroup，我們?yōu)槭称钒b上的 UV 膠印提供特殊的食品接觸材料油墨、清漆和潤(rùn)版液添加劑——例如，我們的 NewV pack MGA、NewV tin 和 Substifix MGA 系列，”Schröder 說(shuō)。

“這些當(dāng)然滿足食品包裝印刷的所有要求。我們看到了對(duì)這些系列的極大興趣，尤其是當(dāng)產(chǎn)品印刷在無(wú)法以傳統(tǒng)膠印方式印刷的基材上時(shí)，當(dāng)產(chǎn)品具有特別優(yōu)雅的外觀時(shí)，或者當(dāng)時(shí)間壓力起主要作用時(shí)。”

“我們發(fā)現(xiàn)食品包裝行業(yè)對(duì) UV LED 墨水非常感興趣，”Blasek 說(shuō)。“在監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)方面處于領(lǐng)先地位的歐盟，食品接觸材料 (FCM) 應(yīng)用主導(dǎo)著 UV 柔印市場(chǎng)。”

能源可固化技術(shù)和可持

可持續(xù)性問(wèn)題正成為品牌所有者和印刷商的頭等大事，油墨公司已為這一趨勢(shì)做好充分準(zhǔn)備。

“能量固化技術(shù)被認(rèn)為是可持續(xù)的，尤其是 UV LED，與傳統(tǒng)的 UV 汞系統(tǒng)相比，它使用更少的能量來(lái)固化油墨，”Köhn 說(shuō)。“此外，UV LED 系統(tǒng)更安全，因?yàn)樗灰蕾嚬?，并且在固化過(guò)程中不會(huì)釋放臭氧。

Sun Chemical 可持續(xù)發(fā)展技術(shù)總監(jiān) Nikola Juhasz 博士指出，能源固化技術(shù)的可持續(xù)性越來(lái)越強(qiáng)，包括省略溶劑和不使用高熱源進(jìn)行干燥。RadTech 是紫外線和電子束技術(shù)協(xié)會(huì)，多年來(lái)一直在推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。

“此外，LED 固化技術(shù)的進(jìn)步正在使能量固化變得越來(lái)越可持續(xù)，”Juhasz 博士補(bǔ)充道。“從節(jié)省能源和熱量管理到提高標(biāo)準(zhǔn)紫外線燈技術(shù)的效率，LED 技術(shù)提供了許多好處，并且是向前發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。”

“與其他印刷方法（凹版印刷）相比，在快干和與非吸收性基材的相容性等性能方面，我們認(rèn)為能量固化技術(shù)是一種可持續(xù)的技術(shù)，因?yàn)樗缓軇瑢?duì)環(huán)境的影響和能源消耗更少干燥系統(tǒng)方面的消耗，”Takamizawa 說(shuō)。

可回收和可堆肥

Juhasz 博士說(shuō)，有些 UV 和 EB 墨水是可回收和可堆肥的，這是客戶感興趣的一個(gè)活躍領(lǐng)域。

“Sun Chemical 收到有關(guān)此類墨水的可回收性和可堆肥性的問(wèn)題，我們正在大力投資以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)技術(shù)以滿足消費(fèi)者的需求，”Juhasz 博士說(shuō)。“Sun Chemical 的 SolarFlex CRCL 墨水既可水洗又可能量固化，并且符合 APR 協(xié)議。此外，Sun Chemical 正在積極評(píng)估和開(kāi)發(fā)通過(guò) TÜV OK Compost 標(biāo)準(zhǔn)的能量固化油墨。”

“據(jù)說(shuō)UV印刷材料難以回收，但回收方法和可回收墨水的開(kāi)發(fā)一直在進(jìn)步，T&K TOKA的可脫墨UV墨水的銷量正在增加，”Takamizawa說(shuō)。

“在 Hubergroup，我們還提供范圍廣泛的可脫墨 UV 墨水系列，可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的回收，”Schröder 補(bǔ)充道。

“UV 柔印應(yīng)用的可回收性是我們實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和相關(guān)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的最重要目標(biāo)之一，”Blasek 說(shuō)。“為此，我們正在與領(lǐng)先的包裝和標(biāo)簽協(xié)會(huì)和制造商進(jìn)行密切交流。”

Köhn 表示，盛威科致力于為包括能量固化在內(nèi)的所有印刷技術(shù)開(kāi)發(fā)可持續(xù)的包裝解決方案，以提高包裝的可回收性或降低整體材料消耗。

“油墨僅占整個(gè)包裝的一小部分，是一種復(fù)雜的化學(xué)混合物，”Köhn 補(bǔ)充道。“這就是為什么實(shí)際的墨水開(kāi)發(fā)工作更側(cè)重于實(shí)現(xiàn)回收和堆肥，確保墨水不會(huì)妨礙回收過(guò)程，而不是直接回收和堆肥墨水。”