在过去的十年中，能量固化技术（UV、UV LED 和 EB）的使用在图形艺术和其他最终用途应用中得到了成功的发展。这种增长有多种原因 - 即时固化和环境效益是最常被引用的两个 - 市场分析师认为未来会进一步增长。
Verified Market Research 在其报告《UV 固化印刷油墨市场规模和预测》中指出，2019 年全球 UV 固化油墨市场规模为 18.3 亿美元，预计到 2027 年将达到 35.7 亿美元，从 2020 年起以 8.77% 的复合年增长率增长到 2027 年。Mordor Intelligence 在其研究“UV 固化印刷油墨市场”中将 2021 年 UV 固化印刷油墨的市场规模定为 13 亿美元，到 2027 年的复合年增长率超过 4.5%。
领先的油墨制造商证实了这一增长。T&K Toka专注于 UV 墨水，其海外墨水销售部门的总经理 Akihiro Takamizawa 看到了未来的更多机会，特别是在 UV LED 方面。
“在图形艺术领域，从油性油墨转向 UV 油墨的增长推动了印刷艺术的增长，这有助于提高工作效率和与各种基材的兼容性，”Takamizawa 说。“未来，从降低能耗的角度来看，UV-LED领域的技术增长有望。” Fabian Köhn，盛威科窄网产品管理全球负责人, 表示能量固化在图形艺术行业中仍然是一个强劲的增长应用，进一步推动了全球 UV/EB 墨水市场的增长，特别是在标签和包装的窄幅卷筒纸和单张纸印刷方面。
“由于大流行情况和相关的不确定性，2020 年的下降已在 2021 年得到弥补，”Köhn补充道。我们预计未来所有打印应用对 UV/LED 解决方案的需求将继续增长。” Hubergroup UV 欧洲产品经理 Roland Schröder指出，尽管 UV LED 单张纸胶印目前无法满足技术要求，但 Hubergroup 的包装用 UV 单张纸胶印正在强劲增长。
“造成这种情况的原因是可用的光引发剂数量很少，而且目前 LED 吸收光谱仍然很窄，”Schröder 说。“因此，更广泛的应用只能在有限的范围内进行。欧洲的 UV 商业印刷市场已经得到满足，我们目前预计该领域不会有任何增长。” Sun Chemical现场产品经理 Jim Bishop报告称，在 2020 年因 COVID-19 导致大型能量固化折叠纸盒增长后，市场在 2021 年年中开始企稳。
“根据最终用途的应用，市场增长估计仍然在 2% 左右，”Bishop 指出。“尽管某些等级的纸张短缺和能量固化原材料的供应使事情变得复杂，但值得注意的是，传统的单张纸印刷机向 UV 和 LED 印刷的转换仍在继续。过去一年，北美市场安装了许多新的大幅面、高速 UV 单张纸印刷机，随着这些新印刷机带来强劲的生产力提升，这一趋势预计将持续下去。”
Hubergroup 的 UV 柔印全球项目经理 Alexander Blasek 观察到，产品的快速整理变得越来越重要，制造商对 UV 油墨和清漆的高耐久性有很大的需求。
“因此，我们看到包装和标签市场的 UV 柔印应用稳步增长，”Blasek 补充道。
能量固化的主要市场
在与领先的 UV 油墨供应商交谈时，单张纸胶印折叠纸盒是一个热门市场。
“商业印刷市场的增长最为强劲，随着向 UV LED 的转变，该市场正在从油性油墨转向 UV 油墨，”Takamizawa 说。
Schröder 指出，目前，hubergroup 的包装用 UV 单张纸胶印增长最快。
“我们在 UV 柔印市场上也经历了非常强劲的增长——例如，在欧洲，增长率超过 5%，与其他 UV 墨水市场相比，这确实非常了不起，”Blasek 补充道。“然而，就数量而言，UV 偏移显然处于领先地位。与 UV LED 应用相比，对技术要求更高的 EB 应用在美国市场上的主导地位高于在欧盟。”
Bishop 表示，除了能量固化折叠纸盒外，Sun Chemical 在窄幅网络标签和标签领域也取得了强劲的业绩。
“商业印刷应用中的 LED 也值得关注，因为它提供了极好的价值主张并且正在获得牵引力，”Bishop 说。
UV LED 扩张
近年来，UV LED 在能量固化领域表现出最大的增长。这有几个原因，包括对汞的担忧，以及能源和成本节约。
“Mercury 技术仍然在 UV 单张纸胶印中处于领先地位，”Schröder 报道。“然而，近年来，UV LED 技术出现了重大飞跃。在欧洲，进一步的发展将取决于立法。如果欧盟决定禁止使用汞紫外线灯，紫外线 LED 技术肯定会受到推动。”
Takamizawa 表示，UV LED 正在增长，尤其是在商业印刷市场。
“我们认为，UV LED 增长的主要原因是与传统 UV 相比，它们的能耗降低，”Takamizawa 说。“由于减少能源消耗是一个重大的环境问题，未来需求将继续增长。”
Blasek 表示，在柔印方面，hubergroup 在北美和欧洲都看到了 UV LED 应用的趋势。
“在欧盟，这样做的原因是政府希望在未来几年逐步淘汰汞的使用，”Blasek 说。“在北美，使用寿命和节电等优势正在推动 LED 技术的发展趋势。然而，总的来说，LED 技术仍然比传统的 UV 技术更昂贵。因此，使用汞蒸气灯进行紫外线干燥仍然是最常见的。在未来几年内，我们预计 LED 技术将进一步发展。”
Köhn 报告说，UV LED 的增长速度超过了传统的 UV，尤其是因为 UV LED 系统的成本竞争力越来越强，并且全球范围内的增长和转型持续增加。
“如今，与前几年相比，在印度、东南亚和拉丁美洲等市场，UV LED 的发展势头也更加强劲，”Köhn 说。“在美国，转换器主要决定使用 UV LED 来提高效率和生产力/性能，同时还受益于相关的节能。
“在美国，当今大多数 UV LED 应用仍然是非低迁移率市场，而在欧洲，UV LED 与传统 UV 相比具有内在优势，因此与食品包装应用密切相关，”Köhn 补充道。“此外，由于该技术对整体可持续性的影响，越来越多的欧洲加工商开始将 UV LED 固化用于越来越多的新型非食品包装应用。大多数最新的 UV LED 固化系统消耗的电能比传统 UV 少大约 50%。”
能量固化和食品包装
在食品包装 中存在能量固化的机会。Köhn 指出，能量固化技术可以满足食品需求。
“特别是，UV LED 非常适合，因为它具有可控的固化条件，”Köhn 说。“食品包装应用对低迁移 UV 和 UV LED 墨水系统的需求正在进一步增加——不仅在欧洲，而且在世界其他地区。这一发展的一个驱动力是品牌所有者越来越意识到这一选择，并推动它从这项技术带来的所有优势中受益。”
Bishop 指出，能源可固化原材料继续面临与安全性和合规性相关的重大监管压力。
“许多基本的能源可固化原材料正在进行化学危害重新分类，这将显着影响它们的可用性，”Bishop 说。“例如，含有超过 0.1% 的广泛使用且经济的单体 TMPTA 的油墨和涂料将很快被标记为 2B 类致癌物。多年来一直是标准的几种光引发剂正在接受类似的审查。
“许多原材料供应商和墨水制造商正在密切合作，以确定替代化学品，特别是随着法规的发展。Nimble 供应商将继续专注于开发长期解决方案，”Bishop 补充道。
“用于食品包装应用的能量固化油墨的安全性正在提高，因为配方的构建考虑到了合规性，”Bishop 指出。“随着测试、验证和迁移测试工作的加强，该技术正变得更加精确。”
“在 hubergroup，我们为食品包装上的 UV 胶印提供特殊的食品接触材料油墨、清漆和润版液添加剂——例如，我们的 NewV pack MGA、NewV tin 和 Substifix MGA 系列，”Schröder 说。
“这些当然满足食品包装印刷的所有要求。我们看到了对这些系列的极大兴趣，尤其是当产品印刷在无法以传统胶印方式印刷的基材上时，当产品具有特别优雅的外观时，或者当时间压力起主要作用时。”
“我们发现食品包装行业对 UV LED 墨水非常感兴趣，”Blasek 说。“在监管标准方面处于领先地位的欧盟，食品接触材料 (FCM) 应用主导着 UV 柔印市场。”
能源可固化技术和可持
可持续性问题正成为品牌所有者和印刷商的头等大事，油墨公司已为这一趋势做好充分准备。
“能量固化技术被认为是可持续的，尤其是 UV LED，与传统的 UV 汞系统相比，它使用更少的能量来固化油墨，”Köhn 说。“此外，UV LED 系统更安全，因为它不依赖汞，并且在固化过程中不会释放臭氧。
Sun Chemical 可持续发展技术总监 Nikola Juhasz 博士指出，能源固化技术的可持续性越来越强，包括省略溶剂和不使用高热源进行干燥。RadTech 是紫外线和电子束技术协会，多年来一直在推动可持续发展。
“此外，LED 固化技术的进步正在使能量固化变得越来越可持续，”Juhasz 博士补充道。“从节省能源和热量管理到提高标准紫外线灯技术的效率，LED 技术提供了许多好处，并且是向前发展的重点领域。”
“与其他印刷方法（凹版印刷）相比，在快干和与非吸收性基材的相容性等性能方面，我们认为能量固化技术是一种可持续的技术，因为它不含溶剂，对环境的影响和能源消耗更少干燥系统方面的消耗，”Takamizawa 说。
可回收和可堆肥
Juhasz 博士说，有些 UV 和 EB 墨水是可回收和可堆肥的，这是客户感兴趣的一个活跃领域。
“Sun Chemical 收到有关此类墨水的可回收性和可堆肥性的问题，我们正在大力投资以进一步开发技术以满足消费者的需求，”Juhasz 博士说。“Sun Chemical 的 SolarFlex CRCL 墨水既可水洗又可能量固化，并且符合 APR 协议。此外，Sun Chemical 正在积极评估和开发通过 TÜV OK Compost 标准的能量固化油墨。”
“据说UV印刷材料难以回收，但回收方法和可回收墨水的开发一直在进步，T&K TOKA的可脱墨UV墨水的销量正在增加，”Takamizawa说。
“在 Hubergroup，我们还提供范围广泛的可脱墨 UV 墨水系列，可实现高质量的回收，”Schröder 补充道。
“UV 柔印应用的可回收性是我们实现循环经济和相关可持续发展目标的最重要目标之一，”Blasek 说。“为此，我们正在与领先的包装和标签协会和制造商进行密切交流。”
Köhn 表示，盛威科致力于为包括能量固化在内的所有印刷技术开发可持续的包装解决方案，以提高包装的可回收性或降低整体材料消耗。
“油墨仅占整个包装的一小部分，是一种复杂的化学混合物，”Köhn 补充道。“这就是为什么实际的墨水开发工作更侧重于实现回收和堆肥，确保墨水不会妨碍回收过程，而不是直接回收和堆肥墨水。”
