UV LED、双固化系统及墨脱回收，能量固化油墨市场有这三个方向值得关注

文摘 2024-09-04 17:52 上海

随着人们对新型UV LED和双重固化UV油墨的兴趣不断增长，能量固化油墨领先制造商对该技术的未来持乐观态度。

作者：David Savastano

来源：荣格-《涂料与油墨—中国版》

在性能和环境效益的推动下，长期以来，包括UV、UV LED及EB固化在内的能量固化市场一直堪称强大，并在众多应用领域取得了销售增长。

能量固化技术在众多市场得到使用，但油墨和平面印刷始终是最大的细分市场之一。

Transparency Market Research Inc.的Jayashri Bhadane表示：“从包装到标识、标签和商业印刷，UV固化油墨在效率、质量和环境可持续性方面提供了无与伦比的优势。”据他估计，到2031年底，该市场的销售额将达到49亿美元，CAGR为9.2%。

领先的能量固化油墨制造商也同样乐观。太阳化学LED北美丝网、能量固化柔版业务产品经理Derrick Hemmings指出，虽然能量固化行业持续增长，但某些现有技术如传统UV和胶印中的传统单张纸油墨的利用率已降低。

主要投身于能量固化油墨领域的T&K Toka的海外油墨销售部总经理Hideyuki Hinataya指出，与传统油基油墨相比，能量固化油墨的销售额正在增长。

能量固化专家Zeller+Gmelin产品管理团队的Tim Smith指出，由于其环境、效率和性能优势，印刷行业越来越多地采用能量固化油墨，如UV和LED技术。

“这些油墨比溶剂油墨排放的挥发性有机化合物（VOC）更低，符合更严格的环境法规和可持续发展目标，”Smith认为“它们可实现固化并降低能耗，从而提高生产力。”

“此外，优异的附着力、耐用性和耐化学性使其适用于各种应用，包括CPG包装和标签，”Smith补充道，“尽管初始成本较高，但它们所带来的长期运营效率和质量的改进证明了投资的合理性。Zeller+Gmelin积极拥抱能源固化油墨这一趋势，它反映了该行业致力于创新、可持续性以及满足客户和监管机构不断变化的需求。”

富林特集团窄幅印刷全球营销经理Anna Niewiadomska注意到，在过去20年中，人们对能量固化油墨的兴趣和销量增长均取得了长足进步，其已成为窄幅印刷领域的主导印刷工艺。

“驱动这一增长的主要因素包括更高的印刷质量和特性、更高的生产力及更低的能耗和浪费，尤其是随着UV LED的出现，”Niewiadomska评价道，“此外，与水基柔版相比，能量固化油墨可以满足甚至经常超越凸版和胶印的质量，并能在更广泛的基材上提供更优秀的印刷特性。”

Niewiadomska补充道，随着能源成本的上涨以及可持续性需求持续占据中心地位，能量固化UV LED和双固化油墨的使用率正在不断增长。

Niewiadomska继续说道：“有趣的是，我们看到不仅来自窄幅柔版印刷领域的兴趣越来越大，还看到宽幅和中幅柔版印刷领域同样希望节省能源并减少碳足迹。”

“我们注意到市场对各种应用和基材的能量固化油墨和涂料的持续兴趣，”INX国际的产品线经理Bret Lessard报告称：“这些油墨所具有的更高生产速度和更低环境影响与我们客户的关注点十分契合。”

盛威科窄幅产品管理全球主管Fabian Köhn表示，尽管能量固化油墨在美国和欧洲的销售目前停滞不前，但盛威科在亚洲看到了一个非常活跃的市场，UV领域正不断增长。

Köhn观察到：“新型柔版印刷机现在主要配备LED灯，在胶印中，由于与传统胶印机相比效率更高，许多客户已经在投资UV或LED固化。”

Part 01

UV LED的兴起

在能源固化的总称下有三种主要技术，UV和UV LED市场最大，EB要小得多。UV和UV LED之间的竞争最为有趣，后者更新且增长更快。

“印刷商越来越致力于在新设备和改装设备上使用UV LED，”INX国际UV/EB技术副总裁兼助理研发总监Jonathan Graunke观察到，为了平衡成本、性能与产量，尤其是在涂料方面，使用EOP UV仍然很普遍。

Köhn指出，与往年一样，UV LED的增速快于传统UV，尤其是在欧洲，那儿的高能源成本成了LED技术的催化剂。

“在这里，印刷商侧重于投资LED技术，以取代旧的UV灯，甚至整台印刷机，”Köhn补充道，“我们也看到，在印度、东南亚和拉丁美洲等市场，向LED固化转化的势头持续强劲，而中国和美国的LED市场渗透率已然很高。”

Hinataya表示UV LED印刷已呈现更多增长。“据推测，造成这种情况的原因是电力成本上升，以及从汞灯向LED灯的转变，”Hinataya进一步说道。

Zeller+Gmelin产品管理团队的Jonathan Harkins报告称，UV LED技术在印刷行业的增速超过了传统UV固化技术。

Harkins补充道，“这种增长受UV LED的优势推动，包括能耗更低、LED寿命更长、产生的热量更少，以及在不损坏热敏材料的情况下，可以固化更多类型的基材。”

应用于食品包装（图片由 Zeller+Gmelin 提供）

“上述优势与该行业日益关注可持续性和效率的相适应，”Harkins认为，“因此，印刷商越来越多地投资采用LED固化技术的设备。这一转变在纵贯Zeller+Gmelin所在的包括柔版、干胶印和平版印刷技术等迅速采用UV LED系统的不同市场中，表现得非常显著。这一趋势反映了更多行业朝着更环保、更具成本效益的印刷解决方案发展，UV LED技术更是处于其中的前沿地位。”

Hemmings表示，随着市场转向满足更大的可持续性市场需求，UV LED将继续迎来大幅增长。

“更低的能源使用量、更小的维护成本、适用轻量化基材，以及适配热敏材料的能力都是UV LED油墨应用的关键驱动因素，”Hemmings指出，“包装企业和品牌商都在要求更多的UV LED解决方案，大多数印刷机制造商现在都在生产可以轻松转换为UV LED的印刷机，以满足需求。”

Niewiadomska表示，在包括能源成本增加、削减碳足迹的需求和减少废弃物等多种因素的驱使下，UV LED固化在过去三年中增长显著。

“此外，我们在市场上看到了更全面的UV LED灯，为印刷商和印后加工商提供了更广泛的选项，”Niewiadomska指出，“全世界的窄幅包装商都知道UV LED是一种经过验证且可行的技术，并熟知UV LED带来的所有优势，包括更低的印刷成本、更少的浪费、无臭氧产生、零汞灯使用和更高的生产力。重要的是，大多数投资新型UV柔版印刷机的窄幅包装商既可以使用UV LED，也可以根据需要快速又经济地升级为UV LED的灯系统。”

Part02

双重固化油墨

人们对双重固化或混合UV技术的兴趣日益增强，这种油墨可以使用传统或UV LED照明进行固化。

“众所周知，”Graunke说道，“大多数用LED固化的油墨也适用于UV和H-UV型系统。”

盛威科的Köhn认为，一般而言，能用LED灯固化的油墨也可以用标准汞弧灯固化。但LED油墨的成本明显高于UV油墨的成本。

“出于这个原因，市场上仍然有专用的UV油墨供应，”Köhn补充道，“因此，如果你想提供真正的双固化系统，就需要选择一种能平衡成本与性能的配方。”

大约六七年前，T&K Toka 公司就已经开始以‘UV CORE’的品牌供应双重固化油墨了。

“大约六到七年前，我们公司就已经开始以‘UV CORE’的品牌供应双重固化油墨了，”Hinataya解释道，“光引发剂的选择对双固化油墨十分重要。我们可以选择最合适的原材料，开发出适应市场的油墨。”

Zeller+Gmelin产品管理团队的Erik Jacob指出，人们对双重固化油墨的兴趣日益上升。这种兴趣源于这些油墨赋予印刷商的灵活性和多功能性。

“双重固化油墨使印刷商既能利用LED固化的优势，如更高的能效和更低的热暴露，同时又能保持与现有传统UV固化系统的兼容性，”Jacob说道，“这种兼容性对逐渐过渡到LED技术的印刷商或那些新旧设备混用的印刷商特别有吸引力。”

Jacob进一步说，因此，Zeller+Gmelin和其它油墨公司都在开发两种固化机制下都能发挥作用而不影响质量或耐用性的油墨，以满足市场对更具适应性和可持续性的印刷解决方案的需求。Jacob认为：“这一趋势突显了该行业正在进行的创新努力，并为印刷商提供更通用、更环保的选择。”

“正在向LED固化转变的包装商，需要既可以进行传统固化也能通过LED固化的油墨，但这算不上什么技术挑战。因为根据我们的经验，所有LED油墨在汞灯下都能很好地固化，”Hemmings解释道，“LED油墨的这一固有功能使客户能够从传统的UV油墨丝滑过渡到LED油墨。”

Niewiadomska表示，富林特集团对双固化技术的兴趣仍在持续。“双固化系统使包装商能在其UV LED和传统UV固化印刷机上使用相同的油墨，从而降低库存及复杂性，”Niewiadomska补充道，“富林特集团在UV LED固化技术（包括双固化技术）方面处于领先地位。十多年来，早在该技术像今天这样易于获取并被广泛使用之前，公司就一直是高性能UV LED和双固化油墨的先行者。”

Part 03

脱墨和回收

随着人们对可持续性越来越感兴趣，油墨制造商不得不解决UV和EB油墨在脱墨和回收方面的一些问题。“的确有一些问题，但大多是小问题，”Graunke说道，“我们知道UV或EB产品可以满足特定的材料回收需求。”

“例如，INX在纸张脱墨方面的INGEDE（国际脱墨工业协会）评分为99/100，”Graunke观察到，“Radtech Europe委托FOGRA进行了一项研究，确定UV胶印油墨在纸张上是可脱墨的。基材在纸张的回收性能中起着重要作用，因此在发表认证的一揽子回收声明时应多加注意。”

“INX确实有回收塑料的解决方案，其中油墨被设计故意留在基材上，”Graunke补充道，“这样，在回收过程中，印刷上去的材料可以与主体塑料分离，而不会污染腐蚀性洗涤溶液。我们还有可脱墨解决方案，可以通过去除油墨，使印刷塑料成为回收流的一部分。这对于回收PET塑料的收缩膜来说很常见。”

Köhn指出，对于塑料应用，人们，尤其是包装企业，会担心清洗污水和回收物可能受到污染。

该行业已经启动了几个项目，以证明UV油墨的脱墨可以得到很好的控制，并且最终的回收物和清洗污水没有被油墨成分污染。”据Köhn观察。

“关于清洗污水，UV油墨的使用甚至还比其它油墨技术具备一些优势，”Köhn补充道，“例如，固化的薄膜会分离成更大的颗粒，更容易从洗涤、清洗污水中过滤出来。”

他指出，在纸张应用方面，脱墨和回收已经是一种成熟工艺。“INGEDE已经认证了有些UV胶印系统可以轻松从纸张上去除油墨，因此印刷商可以继续受益于UV油墨技术的优势，而不会影响可回收性。”Köhn表示。

Hinataya报道称，在脱墨和印刷品可回收性方面的发展正在取得进展，“就纸张而言，符合INGEDE脱墨标准的油墨分销正在增加，脱墨在技术上已经成为可能，但挑战在于如何建设基础设施，以加强资源的回收。”

“一些能量固化油墨可以很好地脱墨，从而提高可回收性，”Hemmings说，“最终用途和基材类型也是决定回收性能的重要因素。太阳化学的SolarWave CRCL UV-LED固化油墨符合塑料回收协会（APR）对可洗性和保持性的要求，无需使用底漆。”

Niewiadomska也指出，富林特集团推出了Evolution系列底漆和清漆，以满足包装循环经济的需求。他认为：“Evolution脱墨底漆可以在清洗过程中对套筒材料进行脱墨，确保收缩套筒标签可以与瓶子一起回收，提高回收材料的产量，并减少标签去除过程所产生的时间和成本。”

“Evolution清漆在印刷完颜色后涂装于标签上，通过防止墨水在货架上渗色和磨损来保护油墨，再由回收过程进行下游处理，”她补充道，“清漆可确保标签与包装的完全分离，使包装基材得以回收为高质量、高价值的材料。清漆不会影响油墨颜色、图像质量或代码可读性。”

“Evolution系列直接解决了回收方面的挑战，反过来也在确保包装行业的乐观未来方面发挥了作用，”Niewiadomska总结道，“Evolution 清漆和脱墨底漆使任何使用它们的产品更有可能完全通过回收链。”

Harkins观察到，即使是间接接触，人们也会担心UV油墨在食品和饮料包装中的使用及其对回收过程的影响。这些顾虑主要围绕着光引发剂和其它物质从油墨迁移到食品或饮料中的潜在问题，它们可能会带来健康风险。

“对于注重环境的印刷商来说，脱墨的优先级始终最高，”Harkins补充说，“Zeller+Gmelin开发了一项开创性的技术，它将使能量固化油墨在回收过程中剥离，从而回收到更清洁的塑料用于消费品。这项技术被称为EarthPrint。”

Harkins还说，关于回收，其挑战在于油墨与回收过程的兼容性，因为一些UV油墨会影响回收材料的质量，从而阻碍纸张和塑料基材的可回收性。他指出：“为了解决这些问题，Zeller+Gmelin一直专注于开发迁移性能较低的油墨，提高与回收过程的兼容性，遵守相关法规，以确保消费者安全和环境可持续性。”

▷ 文字编辑 | Sabrina Feng

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