UV固化印刷油墨主導(dǎo)著包裝行業(yè)，尤其是食品包裝行業(yè)。到2024年，包裝市場(chǎng)的整體增長(zhǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到5％的復(fù)合年增長(zhǎng)率，這一趨勢(shì)導(dǎo)致配制出能夠在各種產(chǎn)品表面，形狀和包裝類(lèi)型上印刷的功能更廣泛的UV油墨和其他油墨。
UV印刷油墨的優(yōu)勢(shì)
優(yōu)異的附著力
無(wú)需底漆涂層
高品質(zhì)飾面
不同的印刷效果
耐光
高耐久性
快干（固化）
環(huán)保，無(wú)VOC
紫外線系統(tǒng)使用兩種不同的照明方法來(lái)固化墨水：汞弧燈和LED燈。由于有關(guān)汞使用的嚴(yán)格規(guī)定，用汞弧光燈固化UV油墨的未來(lái)不確定。
盡管汞弧燈的某些工業(yè)用途受到法規(guī)豁免，但對(duì)于這些豁免的未來(lái)，打印機(jī)仍然處于不確定狀態(tài)。即使水銀弧光燈中汞含量低，監(jiān)管機(jī)構(gòu)將來(lái)也可能禁止使用所有含汞材料。
工業(yè)印刷商應(yīng)開(kāi)始尋找替代印刷系統(tǒng)和UV油墨，以替代老化和對(duì)環(huán)境不利的汞基系統(tǒng)。
三種UV墨水替代品
1、LED固化墨水
2、電子束（EB）可固化墨水
3、納米水性顏料墨水
對(duì)汞中毒危險(xiǎn)的擔(dān)憂源于1956年對(duì)日本水俁灣周?chē)鐓^(qū)居民中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的廣泛診斷。調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)食用魚(yú)中汞含量高。污染源來(lái)自工業(yè)排放入海灣。1970年代的另一起令人關(guān)注的事件涉及伊拉克公民，他們食用食用經(jīng)汞殺真菌劑處理過(guò)的飼料谷物后中毒。
國(guó)際談判于2001年在《關(guān)于汞的水俁公約》（英文：the Minamata Convention on Mercury簡(jiǎn)稱(chēng)《水俁公約》）的基礎(chǔ)上開(kāi)始。該協(xié)議于2017年生效。
水俁汞公約包括哪些內(nèi)容？
1、采取措施消除汞的新來(lái)源
2、減少元素的使用，交易和排放
3、規(guī)范含汞設(shè)備的處置
可以理解的是，工業(yè)印刷商不愿從基于汞的固化燈轉(zhuǎn)換為印刷機(jī)，這是可以理解的，因?yàn)樗麄円呀?jīng)在企業(yè)系統(tǒng)中投入了很多資金。但是，考慮到某些外部因素，在繼續(xù)使用水銀燈的投資回報(bào)率方面，方程式變了。
持續(xù)的汞燈成本因素
燈泡的成本–由于汞貿(mào)易受到限制，燈泡的價(jià)格只會(huì)增加。環(huán)境成本–條約締約國(guó)已經(jīng)實(shí)施了嚴(yán)格的回收法規(guī)，這只會(huì)增加處理用完的燈泡的成本。醫(yī)療成本–意外損壞使員工暴露于汞蒸氣中3種不帶汞弧燈的墨水打印選項(xiàng)這里將詳細(xì)介紹具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的選項(xiàng)。
LED固化油墨
汞燈系統(tǒng)的主要替代品是LED。人們通常將注意力集中在LED照明系統(tǒng)和燈泡的較高成本上。與用于噴墨固化的LED系統(tǒng)的其他優(yōu)點(diǎn)相比，貼紙震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。
LED固化的優(yōu)點(diǎn)
較低的溫度：LED具有最小的熱傳遞，并且紅外（IR）輻射通過(guò)模塊的背面發(fā)出。這為在熱敏基材（例如包裝薄膜）上印刷提供了更多選擇。
更低的電壓和功率：這些系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，更安全。同樣，更多的電被轉(zhuǎn)換為光而不是熱。
環(huán)保：不會(huì)產(chǎn)生需要通風(fēng)的危險(xiǎn)UVC輻射或臭氧。燈泡不含重金屬。燈泡消耗的電量大大減少。
減少停機(jī)時(shí)間：與水銀燈不同，LED被稱(chēng)為即時(shí)開(kāi)關(guān)。無(wú)需在重新啟動(dòng)之前先進(jìn)行冷卻。這樣可以保持生產(chǎn)運(yùn)行。
使用壽命更長(zhǎng)：LED燈泡的使用壽命更長(zhǎng)，并且在整個(gè)生命周期內(nèi)具有一致的光譜。
LED固化的缺點(diǎn)
光譜有限：LED發(fā)出的光譜更窄。這限制了可在墨水中使用的光引發(fā)劑。
墨水成本更高：LED的光引發(fā)劑選擇有限，會(huì)增加耗材成本。
耐久性降低：對(duì)于某些印刷應(yīng)用，LED油墨的耐刮擦性可能較低?；瘜W(xué)方面的進(jìn)步繼續(xù)改善LED墨水的耐久性。
每個(gè)人都“知道”玻璃或塑料上的水不會(huì)粘住。近年來(lái)，隨著墨水創(chuàng)新的出現(xiàn)，這已不再是事實(shí)。沒(méi)有底漆，傳統(tǒng)的水性油墨就不能在無(wú)孔基材上使用，這會(huì)增加生產(chǎn)成本。使用納米技術(shù)和新型樹(shù)脂化學(xué)的新型水性配方使水性噴墨油墨成為印刷薄膜，軟包裝和其他無(wú)孔基材的可行替代方案。
水性油墨的優(yōu)勢(shì)
無(wú)需加熱或固化：特殊配制的水性油墨不需要外部方法進(jìn)行干燥或固化。
無(wú)底漆：水性顏料墨水的配方無(wú)需底漆或其他任何基材預(yù)處理。
更低的碳足跡：這些環(huán)保油墨不會(huì)散發(fā)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）。由于不需要外部固化或通風(fēng)，因此不會(huì)增加使用成本。
水性油墨的缺點(diǎn)
速度：生產(chǎn)速度可能與可固化油墨不匹配。成本：特種水性顏料的價(jià)格可能更高，但是它們不需要固化系統(tǒng)。特殊電子束（EB）固化油墨
電子束系統(tǒng)使用光在真空室內(nèi)生成的電子，而不是光波。電子分子與流體中的單體和低聚物反應(yīng)，生成固體固化的聚合物。
EB墨水的優(yōu)點(diǎn)
沒(méi)有光引發(fā)劑：沒(méi)有光引發(fā)劑催化劑，油墨可以減少在印刷食品，醫(yī)療和藥品時(shí)的遷移風(fēng)險(xiǎn)?；臐B透：電子束能量滲透油墨到達(dá)基材，從而產(chǎn)生更好的固化效果并增加附著力。另外，可以將較厚的油墨涂料用于特殊的印刷效果或盲文編碼。
更多的基材：油墨顏色和基材材料不會(huì)影響電子束能量的吸收和滲透，從而通過(guò)一種固化技術(shù)擴(kuò)展了材料范圍。電子束能量束縛墨水，而不管基材的反射率如何。環(huán)保：這些油墨不會(huì)釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物。
EB墨水的缺點(diǎn)
成本： EB固化設(shè)備，維護(hù)和墨水的價(jià)格高于汞弧系統(tǒng)。但是，典型的EB設(shè)備成本正在下降。復(fù)雜性： EB固化系統(tǒng)比其他固化系統(tǒng)更復(fù)雜，為操作員提供了學(xué)習(xí)曲線。例如，除了電子系統(tǒng)以外，氮?dú)馔ǔＳ糜谌〈鯕庖愿玫毓袒?。市?chǎng)動(dòng)態(tài)如何加速遠(yuǎn)離汞的轉(zhuǎn)變無(wú)論是否繼續(xù)對(duì)噴墨打印的汞基系統(tǒng)進(jìn)行豁免，其他市場(chǎng)因素也正在影響采用替代打印系統(tǒng)。
流行基材需要無(wú)熱固化
越來(lái)越多地使用柔性包裝和更薄的薄膜，需要在不加熱的情況下固化墨水，這可能會(huì)損壞基材。盡管熱量是汞系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)，但上面列出的三種使用汞燈固化墨水的替代方法幾乎不會(huì)產(chǎn)生熱量，甚至不會(huì)產(chǎn)生熱量。
消費(fèi)者更喜歡靈活的可重復(fù)密封包裝，并且在后Covid時(shí)代，消費(fèi)者正在尋找更多的一次性包裝?？紤]到這一點(diǎn)，對(duì)無(wú)熱固化的需求只會(huì)增加，這消除了汞固化系統(tǒng)的吸引力，并增加了使用它們的機(jī)會(huì)成本。
優(yōu)先考慮能源成本和可持續(xù)性
使用汞燈的紫外線固化系統(tǒng)消耗的能量最多。替代選擇，尤其是LED和水性油墨，可降低能源成本并支持可持續(xù)發(fā)展的努力。
越來(lái)越多的品牌意識(shí)到采用更可持續(xù)的生產(chǎn)方法的必要性和價(jià)值。他們聽(tīng)到消費(fèi)者要求公司承擔(dān)更多環(huán)境責(zé)任。此外，整個(gè)供應(yīng)鏈的更嚴(yán)格法規(guī)使采用環(huán)保解決方案成為當(dāng)務(wù)之急。
