能量固化油墨和涂料長期以來一直是一個(gè)增長領(lǐng)域，因?yàn)閁V和EB固化油墨具有眾多優(yōu)勢，從低揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC)排放等環(huán)保優(yōu)勢到瞬時(shí)固化等生產(chǎn)優(yōu)勢，不一而足論也。

 

 

 

近年來，紫外線 LED 固化技術(shù)在市場上取得了長足的進(jìn)步，改裝印刷機(jī)和新安裝紫外線 LED系統(tǒng)的情況越來越普遍。

 

INX的雙重固化油墨用于卡片印刷。

INX國際油墨公司UV/EB技術(shù)副總裁兼研發(fā)總監(jiān)助理Jonathan Graunke指出，與過去幾年一樣，食品包裝應(yīng)用、UV LED固化系統(tǒng)的擴(kuò)展以及人們對EB固化的重新關(guān)注將繼續(xù)推動(dòng)增長。

“此外，改造印刷機(jī)的過程也簡單得多。"Graunke補(bǔ)充道，“紫外燈制造商已經(jīng)開發(fā)出了解決方案，可以將現(xiàn)有的紫外系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為LED，而且只需占用現(xiàn)有的空間，因此成本效益非常高。它還能讓用戶節(jié)省能源，并去掉工藝中的汞紫外燈泡。”

Zeller+Gmelin的PMP窄幅卷筒紙產(chǎn)品組合經(jīng)理，能源固化油墨專家Erik Jacob說，在可持續(xù)發(fā)展的趨勢、監(jiān)管壓力和UV柔印日益普及的推動(dòng)下，能源固化油墨領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)增長。他補(bǔ)充說，紫外線LED固化的使用范圍在不斷擴(kuò)大，因此開發(fā)出了更多用于LED固化的油墨，以及可同時(shí)使用傳統(tǒng)紫外線和紫外線LED固化的雙重固化油墨。

“在Zeller+Gmelin，由于快速固化和印刷質(zhì)量的提高，我們看到標(biāo)簽和包裝印刷應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)強(qiáng)勁增長。”Jacob補(bǔ)充道，“紫外LED技術(shù)正在經(jīng)歷顯著的增長，超過了傳統(tǒng)的汞燈固化技術(shù)。Zeller+Gmelin正在擴(kuò)大其LED固化產(chǎn)品組合，以滿足市場需求。”

“油墨公司很自然地會(huì)開發(fā)出既能LED固化又能傳統(tǒng)紫外固化的產(chǎn)品。”Graunke 說，“UV LED正逐漸成為設(shè)備應(yīng)用的常規(guī)選擇。”

富林特集團(tuán)技術(shù)和產(chǎn)品管理副總裁Paul Winstanley指出，能量固化油墨經(jīng)歷了大幅增長，尤其是在窄幅卷筒紙領(lǐng)域。
“這種增長可歸功于其卓越的性能、生產(chǎn)率和可持續(xù)性質(zhì)量，特別是隨著紫外線LED技術(shù)的不斷發(fā)展。"Winstanley說，“與水性柔印油墨相比，這些能量固化油墨還能在更廣泛的承印物上提供更好的印刷性能。”

Winstanley指出，紫外LED固化技術(shù)在過去三年中迅速普及。“這種增長主要是由能源成本上升以及對提高生產(chǎn)率和可持續(xù)性的需求所推動(dòng)的。"Winstanley說，“窄幅卷筒紙加工商現(xiàn)在更清楚地認(rèn)識到，UV LED是一種經(jīng)過驗(yàn)證的可行技術(shù)，可以幫助他們降低印刷成本、減少浪費(fèi)并避免產(chǎn)生臭氧。”

“設(shè)備供應(yīng)商證實(shí)了這一趨勢，許多制造商也做出了響應(yīng)，提供了更多兼容UV LED的選項(xiàng)，使印刷商能夠以更具成本效益的方式采用這一技術(shù)。”Winstanley補(bǔ)充道，“新的UV柔版印刷機(jī)可以配備UV LED技術(shù)，現(xiàn)有的UV柔版印刷機(jī)也可以進(jìn)行改造，而雙重固化產(chǎn)品，如富林特集團(tuán)的EkoCure系列，可以促進(jìn)UV LED和傳統(tǒng)UV印刷機(jī)的無縫集成。”

 

盛威科于2024年在歐洲推出的油墨系列 SICURA Flex Dual Cure取得了巨大成功，目前已在市場上廣泛使用。

盛威科公司窄幅卷筒紙和單張紙產(chǎn)品管理全球主管Fabian Köhn報(bào)告說，公司觀察到美國和歐洲的模擬能源固化油墨市場總體增長溫和，而能源固化數(shù)字油墨則繼續(xù)保持強(qiáng)勁增長。

“從UV到LED技術(shù)的過渡在窄幅卷筒紙領(lǐng)域尤為明顯。”Köhn指出，“亞洲市場充滿活力，UV和LED領(lǐng)域增長顯著，尤其是印度，增長率最高。新的柔版印刷機(jī)現(xiàn)在主要配備LED燈。在膠印領(lǐng)域，全球印刷商都在為商業(yè)印刷投資LED技術(shù)。”

“在歐洲，LED技術(shù)在過去三年中幾乎呈指數(shù)級增長，目前約有四分之一的市場已經(jīng)轉(zhuǎn)向 LED，這主要是受高能源成本的驅(qū)動(dòng)。”Köhn說，“此外，在亞洲和拉丁美洲，越來越多的印刷商開始采用LED技術(shù)。在中國和美國，轉(zhuǎn)換開始得更早，在過去幾年中，LED技術(shù)的市場滲透率已經(jīng)很高。”

能量固化油墨專家T&K Toka報(bào)告稱，能量固化油墨出現(xiàn)大幅增長。“在能源成本上升、全球轉(zhuǎn)向環(huán)保解決方案以及印刷機(jī)和設(shè)備制造商大力推廣的推動(dòng)下，UV LED固化油墨取得了顯著增長。"T&K Toka發(fā)言人說，"由于UV LED技術(shù)具有能耗低、固化時(shí)間快和運(yùn)營成本低等優(yōu)勢，許多企業(yè)都在采用該技術(shù)。雖然食品包裝等一些市場對UV固化油墨（包括UV LED固化油墨）仍持謹(jǐn)慎態(tài)度，但總體需求仍在持續(xù)上升，許多印刷商都計(jì)劃安裝新的UV LED設(shè)備。”

 

雙重固化油墨取得進(jìn)展

最近的進(jìn)展屬于雙重固化油墨的普及。這種油墨既可以用傳統(tǒng)紫外線固化，也可以用紫外線 LED固化。這有助于庫存控制和簡化生產(chǎn)。在配制這些油墨時(shí)曾遇到一些挑戰(zhàn)，但油墨制造商已經(jīng)克服了這些挑戰(zhàn)。

“開發(fā)任何技術(shù)都會(huì)遇到獨(dú)特的挑戰(zhàn)，而油墨制造商在開發(fā)雙重固化油墨時(shí)面臨的最大障礙之一就是在紫外線和紫外線LED光源下實(shí)現(xiàn)最佳交聯(lián)。"Winstanley 說，“富林特集團(tuán)通過開發(fā)獨(dú)特的專有技術(shù)克服了這一問題，該技術(shù)能夠在紫外線和紫外線LED燈下實(shí)現(xiàn)更完全的固化。”

Winstanley補(bǔ)充說，窄幅卷筒紙行業(yè)一直備受關(guān)注，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。“客戶對這些油墨改進(jìn)后的印刷質(zhì)量和特性表示出了濃厚的興趣，這不僅提高了生產(chǎn)率，還減少了能耗和浪費(fèi)，降低了印刷的總體成本。"Winstanley說，“雙重固化油墨還具有更高的靈活性，可以通過逐個(gè)單元采用的方式逐步過渡到LED固化，從而緩解成本支出問題。盡管窄幅卷筒紙印刷機(jī)仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，但中寬幅柔版印刷機(jī)也越來越多地采用這些技術(shù)來降低成本和碳排放。”

“對于雙重固化，我認(rèn)為客戶希望油墨供應(yīng)商能針對他們的具體需求（包括成本）提出最佳建議。"Graunke說。他指出，最大的挑戰(zhàn)是如何跟上快速變化的監(jiān)管環(huán)境。

“品牌所有者越來越多地要求將歐盟法規(guī)應(yīng)用于北美配方。"Graunke補(bǔ)充說，"這就帶來了挑戰(zhàn)，因?yàn)槊绹蜌W盟的法規(guī)并不總是一致，而且材料可能無法合法使用。此外，美國立法中也沒有SVHC等概念。這增加了成本和混亂。要克服這些挑戰(zhàn)，就必須開展教育，并與我們的上游供應(yīng)商合作，將新材料投放到北美市場。”

“向雙重固化技術(shù)的轉(zhuǎn)變似乎是市場的自然發(fā)展，而不是由特定客戶需求驅(qū)動(dòng)的趨勢。"T&K Toka發(fā)言人指出，“隨著市場的發(fā)展，印刷商越來越多地詢問與UV LED系統(tǒng)兼容的油墨。此外，一些以前使用UV固化油墨的印刷商正在從UV燈過渡到UV LED燈，以節(jié)省能源，現(xiàn)在他們正在尋求同時(shí)適用于UV和UV LED固化系統(tǒng)的雙重固化油墨。”

Jacob 說，配制雙重固化油墨的最大挑戰(zhàn)是在LED紫外燈和傳統(tǒng)汞紫外燈下實(shí)現(xiàn)平衡的反應(yīng)性、保持固化速度并確保長期穩(wěn)定性。“從汞紫外到紫外LED的過渡正在加速。在 Zeller+Gmelin，我們利用了光引發(fā)劑化學(xué)和樹脂系統(tǒng)的最新進(jìn)展，大大提高了性能。”他指出。

“客戶越來越青睞雙重固化油墨的靈活性，特別是在混合印刷機(jī)設(shè)置中，LED和傳統(tǒng)UV固化可能同時(shí)存在。”Jacob說，“它們允許印刷商逐步過渡到LED，同時(shí)保持現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性。”

“我們有很大的興趣。”Köhn指出，“例如，盛威科于2024年在歐洲推出的油墨系列 SICURA Flex Dual Cure取得了巨大成功，目前已在市場上廣泛使用。在美國，盛威科于2024年推出的油墨系列SICURA Nutriflex Orbis DC也越來越多地被客戶使用。”

“一般來說，可以用LED燈固化的油墨也可以用標(biāo)準(zhǔn)汞弧光燈固化，因此可以歸類為雙重固化油墨。”Köhn解釋說，“LED油墨的主要缺點(diǎn)是，由于使用了昂貴的光引發(fā)劑，其成本大大高于紫外線油墨。因此，市場上仍有專用的UV油墨。”

“雙重固化油墨可被視為第二代LED油墨，多年來的配方和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)已使LED固化配方實(shí)現(xiàn)了成本優(yōu)化，在某些情況下，與標(biāo)準(zhǔn)的紫外線固化配方相比，成本并不高。”Köhn補(bǔ)充道，“然而，UV油墨和雙重固化油墨之間的成本差距仍然存在，這反映在較高的價(jià)格上。”監(jiān)管問題仍然是紫外線行業(yè)的首要問題。Jacob說，對光引發(fā)劑（如基于TPO和BPA的成分）的監(jiān)管審查繼續(xù)影響著能量固化油墨。

“歐洲的法規(guī)（如REACH、德國油墨法令）和北美的合規(guī)問題（如雀巢公司的指導(dǎo)意見、65號提案）正在推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向更安全的替代品發(fā)展，"Jacob指出，“此外，循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡議中的可回收性和脫墨性能也日益受到關(guān)注。”

“有監(jiān)管方面的顧慮。”Köhn說，“由于產(chǎn)品安全原因，兩種非常重要的光引發(fā)劑TPO和 Irgacure 379不能再使用，因?yàn)樗鼈儽恢匦職w類為CMR 1，并在最近被列入SVHC候選名單?，F(xiàn)有的替代品成本更高，效率往往更低，導(dǎo)致配方中的比例更高，總體而言，油墨成本也更高。”

富林特集團(tuán)的Winstanley指出，由于可用于能量固化油墨的成分在不斷變化，管理可持續(xù)性和安全性的框架也在不斷發(fā)展，因此合規(guī)性是一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。

“印刷商和加工商正在尋求確定哪些能量固化油墨產(chǎn)品可用于印刷間接食品接觸包裝。”他指出，“像富林特集團(tuán)這樣的制造商是支持印刷商應(yīng)對新出現(xiàn)的監(jiān)管挑戰(zhàn)的理想選擇。”

 

作者：David Savastano
      Ink World雜志

 

來源：榮格-《涂料與油墨—中國版》

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