UV固化印刷油墨主導著包裝行業，尤其是食品包裝行業。到2024年，包裝市場的整體增長預計將達到5％的復合年增長率，這一趨勢導致配制出能夠在各種產品表面，形狀和包裝類型上印刷的功能更廣泛的UV油墨和其他油墨。
UV印刷油墨的優勢
- 優異的附著力
- 無需底漆涂層
- 高品質飾面
- 不同的印刷效果
- 耐光
- 高耐久性
- 快干（固化）
- 環保，無VOC
紫外線系統使用兩種不同的照明方法來固化墨水：汞弧燈和LED燈。由于有關汞使用的嚴格規定，用汞弧光燈固化UV油墨的未來不確定。
盡管汞弧燈的某些工業用途受到法規豁免，但對于這些豁免的未來，打印機仍然處于不確定狀態。即使水銀弧光燈中汞含量低，監管機構將來也可能禁止使用所有含汞材料。
工業印刷商應開始尋找替代印刷系統和UV油墨，以替代老化和對環境不利的汞基系統。
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
為什么打印機要遠離汞弧固化，汞汞元素周期表
對汞中毒危險的擔憂源于1956年對日本水俁灣周圍社區居民中樞神經系統疾病的廣泛診斷。調查人員發現食用魚中汞含量高。污染源來自工業排放入海灣。1970年代的另一起令人關注的事件涉及伊拉克公民，他們食用食用經汞殺真菌劑處理過的飼料谷物后中毒。
國際談判于2001年在《關于汞的水俁公約》（英文：the Minamata Convention on Mercury簡稱《水俁公約》）的基礎上開始。該協議于2017年生效。
水俁汞公約包括哪些內容？
1、采取措施消除汞的新來源
2、減少元素的使用，交易和排放
3、規范含汞設備的處置
可以理解的是，工業印刷商不愿從基于汞的固化燈轉換為印刷機，這是可以理解的，因為他們已經在企業系統中投入了很多資金。但是，考慮到某些外部因素，在繼續使用水銀燈的投資回報率方面，方程式變了。
持續的汞燈成本因素
燈泡的成本–由于汞貿易受到限制，燈泡的價格只會增加。環境成本–條約締約國已經實施了嚴格的回收法規，這只會增加處理用完的燈泡的成本。醫療成本–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這里將詳細介紹具有優點和缺點的選項。
LED固化油墨
汞燈系統的主要替代品是LED。人們通常將注意力集中在LED照明系統和燈泡的較高成本上。與用于噴墨固化的LED系統的其他優點相比，貼紙震動會產生誤導。
LED固化的優點
較低的溫度：LED具有最小的熱傳遞，并且紅外（IR）輻射通過模塊的背面發出。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：這些系統更簡單，更安全。同樣，更多的電被轉換為光而不是熱。
- 環保：不會產生需要通風的危險UVC輻射或臭氧。燈泡不含重金屬。燈泡消耗的電量大大減少。
- 減少停機時間：與水銀燈不同，LED被稱為即時開關。無需在重新啟動之前先進行冷卻。這樣可以保持生產運行。
- 使用壽命更長：LED燈泡的使用壽命更長，并且在整個生命周期內具有一致的光譜。
LED固化的缺點
- 光譜有限：LED發出的光譜更窄。這限制了可在墨水中使用的光引發劑。
- 墨水成本更高：LED的光引發劑選擇有限，會增加耗材成本。
- 耐久性降低：對于某些印刷應用，LED油墨的耐刮擦性可能較低。化學方面的進步繼續改善LED墨水的耐久性。
光固化噴墨系統如何并排比較
使用特種水性顏料墨水
每個人都“知道”玻璃或塑料上的水不會粘住。近年來，隨著墨水創新的出現，這已不再是事實。沒有底漆，傳統的水性油墨就不能在無孔基材上使用，這會增加生產成本。使用納米技術和新型樹脂化學的新型水性配方使水性噴墨油墨成為印刷薄膜，軟包裝和其他無孔基材的可行替代方案。
水性油墨的優勢
無需加熱或固化：特殊配制的水性油墨不需要外部方法進行干燥或固化。
無底漆：水性顏料墨水的配方無需底漆或其他任何基材預處理。
更低的碳足跡：這些環保油墨不會散發揮發性有機化合物（VOC）。由于不需要外部固化或通風，因此不會增加使用成本。
水性油墨的缺點
速度：生產速度可能與可固化油墨不匹配。成本：特種水性顏料的價格可能更高，但是它們不需要固化系統。特殊電子束（EB）固化油墨
電子束系統使用光在真空室內生成的電子，而不是光波。電子分子與流體中的單體和低聚物反應，生成固體固化的聚合物。
EB墨水的優點
沒有光引發劑：沒有光引發劑催化劑，油墨可以減少在印刷食品，醫療和藥品時的遷移風險。基材滲透：電子束能量滲透油墨到達基材，從而產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影響電子束能量的吸收和滲透，從而通過一種固化技術擴展了材料范圍。電子束能量束縛墨水，而不管基材的反射率如何。環保：這些油墨不會釋放揮發性有機化合物。
EB墨水的缺點
成本： EB固化設備，維護和墨水的價格高于汞弧系統。但是，典型的EB設備成本正在下降。復雜性： EB固化系統比其他固化系統更復雜，為操作員提供了學習曲線。例如，除了電子系統以外，氮氣通常用于取代氧氣以更好地固化。市場動態如何加速遠離汞的轉變無論是否繼續對噴墨打印的汞基系統進行豁免，其他市場因素也正在影響采用替代打印系統。
流行基材需要無熱固化
越來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，這可能會損壞基材。盡管熱量是汞系統的關注點，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產生熱量，甚至不會產生熱量。
消費者更喜歡靈活的可重復密封包裝，并且在后Covid時代，消費者正在尋找更多的一次性包裝。考慮到這一點，對無熱固化的需求只會增加，這消除了汞固化系統的吸引力，并增加了使用它們的機會成本。
優先考慮能源成本和可持續性
使用汞燈的紫外線固化系統消耗的能量最多。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發展的努力。
越來越多的品牌意識到采用更可持續的生產方法的必要性和價值。他們聽到消費者要求公司承擔更多環境責任。此外，整個供應鏈的更嚴格法規使采用環保解決方案成為當務之急。
