
Smithers Pira 确定了提高辐射固化印刷市场生产率的关键辐射技术发展。
根据 辐射固化印刷市场的未来(2022 年,2017 年使用辐射固化(紫外线和电子束)油墨和光油生产的 A4 纸印刷品总量约为 1.38 万亿张,价值 634 亿美元。按吨位计算,市场年增长率约为 2-3%。
随着油墨收入的增长速度超过整个图形和包装市场,用户正在利用瞬时干燥提高生产效率,并开发油墨和涂料的装饰和功能特性。辐射固化不仅能通过瞬间干燥节省时间,还能在更广泛的生产流程中提高各种效率。
在 2012 年至 2022 年期间,图形印刷量总体上每年下降 3.0%,但辐射固化印刷细分市场和仍在蓬勃发展的包装市场有望扩大市场份额。在此期间,辐射固化印刷量将增长 25.0%,价值将增长 33.6%。
Smithers Pira 确定了油墨和清漆配方及固化技术的主要发展,这些发展是这一扩张的基础。
低能量紫外线固化
紫外线固化方法正在发生变化。2017 年,大部分紫外线干燥仍在使用汞蒸气石英灯进行,但这些灯的预热需要时间,而且在报废时可能会对健康和环境造成危害。
这些限制放大了低能耗固化的优势。与传统的汞蒸汽灯相比,这种固化系统只需一盏掺汞灯,就能以更低的能耗干燥印刷品。
该系统使用的特殊油墨比传统的紫外线固化油墨和光油更有优势。这些灯管不会发出产生臭氧的较短紫外线波长,因此无需提取臭氧。它们产生的废热更少,因此需要的冷却也更少,从而进一步降低了耗电量。
这项技术目前已在北美和欧洲得到应用。小森公司的商业卷筒纸印刷机采用 H-UV 技术取代了热风炉,从而减少了印刷机的占地面积。
紫外线 LED 固化
紫外线 LED 固化使用的发光二极管可发出窄带紫外线,提供峰值紫外线能量,在整个光谱范围内提供广泛的输出分布,包括可见光和红外线。
与低能耗的汞灯紫外线系统相比,LED 固化系统的能耗更低,而且可以即时开关,从而进一步减少了等待灯管满功率所需的停机时间,并通过使固化与油墨铺放同步来节省大量能源。缺点是合适油墨的供应有限,目前相关成本较高。
商用紫外线 LED 的种类越来越多,使 LED 在普通照明设备中的应用更加广泛。已经使用紫外 LED 的印刷商报告称,其能耗比传统紫外系统低 70%。紫外 LED 系统的另一个吸引力是其色彩亮丽,这源于颜料含量较高。
在一些欧洲国家,UV LED 正从利基应用向单张纸印刷等大批量细分市场发展,该技术的优势在于能够提供高色彩强度。
电子束固化
电子束固化使用高能电子束启动自由基聚合反应。在一个真空室中,一束加速电子射向印刷表面。高能电子穿过钛窗箔,射向湿油墨,能量被油墨层吸收,固化过程开始。
该技术的优点是电子可渗透到油墨薄膜的主体,而不仅仅是表面,从而确保良好的通透固化。这种技术在美洲的宽幅印刷机上得到了广泛应用,但在欧洲应用较少。
目前正在开发成本更低、体积更小的电子束固化装置(包括用于首批单张纸工艺),以及油墨技术,以扩大其在柔版印刷机和凹版印刷机上的应用。电子束在辐射固化中的比例仍然很低,2017 年仅为 4-5%,其中大部分在北美,其他地区则较低。
低迁移性油墨和涂料
由于辐射固化被广泛应用于食品、药品和烟草包装中,因此任何成分都不能从印刷品中迁移到产品中并对感官造成影响,这一点非常重要。这一点在烟草包装中尤为重要,因为烟草具有吸湿性,所以烟草包装必须符合无异味和防迁移的标准。
气味和污点是所有加工商面临的潜在问题。油墨制造商正在使用精选成分配制低迁移油墨,这应能确保印刷油墨薄膜的迁移不超出可接受的迁移限度。
油墨配方设计师可以从已获批准的已知成分范围中选择成分,也可以选择现有的新材料类别,这些材料本身具有较低的潜在污染性。目前,欧盟和日本等其他市场正在通过 2017 年宣布的新立法来解决这一问题。
混合油墨
一些油墨制造商正在探索新的油墨配制方法,以扩大紫外线和电子束油墨的应用范围,并提高其印刷性能。
在使用普通压印柔版印刷机的软包装印刷中,层间干燥的空间有限,因此油墨制造商正在开发含水或溶剂的 UV 和 EB 固化油墨。这些油墨可作为稀释剂,在印刷阶段会有一定程度的蒸发,从而改善湿对湿的捕捉。
水基电子束凹版印刷有了新的发展,例如康涅狄格州 Amgraph Packaging 公司的 IdeOn 将水用作电子束固化凹版油墨的稀释剂。
这些混合油墨的一个显著优势是,它们不像传统的 100% 固态 UV 油墨和涂料那样被归类为危险材料。这意味着制造商不必在包装上贴上危险化学品标签,而且可以散装运输,而被归类为危险品的 UV 油墨则不能装在大于 25 升的容器中运输。
2022 年辐射固化印刷市场的前景 提供了全球辐射固化主要技术的定量市场规模,并按固化方式、印刷工艺和终端应用对 2022 年的市场进行了预测。欲了解更多信息,请点击此处下载手册。
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