北美和歐洲為2002年統計數字,日本為2001年統計數字。
電子化學品中還包括光刻膠、干膜。
表一 北美、歐洲和日本的UV油墨生產統計★(t)
由于UV油墨完全符合“5E”特點:Efficient (高效)、Enabling (適應性廣)、Economical (經濟)、Energy Saving (節能)、Environmental Friendly (環境友好),是一種環境友好的綠色工業產品。因此不但在發達國家同時在發展中國家都在大力推廣應用。
我國早在上世紀七十年代初,上海和天津兩大油墨廠開始研制印刷用UV油墨,但限于當時原材料缺乏,光源和固化設備不能配套,故未能產業化。直到改革開放后,由于印刷包裝工業和電子工業發展,引進了多條國外UV固化生產線,需用各種UV油墨;國內企業通過消化吸收,不但能生產UV光源和UV固化設備,而且組裝各種生產線,UV油墨需求市場迅速擴大,從而促進了國內UV油墨的研發和生產;而上世紀末UV油墨需用的原材料:活性稀釋劑、低聚物和光引發劑迅速國產化,又為UV油墨的生產提供了物質基礎,從上世紀末以來,我國UV油墨生產得到了前所未有的大發展。自1998年協會開始統計,當時國內UV油墨產量僅1030噸,到2004年已達到9056.5噸,為1998年的8.8倍,增長速度之快遠遠超過了我國持續高速發展的國民經濟發展速度。(見表二)UV油墨的品種也從最初的4-5種,增加到現在20多種,高檔的UV膠印油墨、絲印油墨、光盤油墨、光成像PCB油墨都已大量生產,更為可喜的已有少量的UV絲印油墨,PCB用UV油墨和光盤油墨出口。
表二 1998-2004 我國UV油墨生產統計匯總表
【hc360慧聰網絲印特印行業頻道】UV油墨是一種新型的環保型油墨,它具有快速干燥,生產效率高;無溶劑排放,不污染環境;能耗低;適用于多種基材,特別可用于對熱敏感的基材(如紙、塑料等);印品性能優異;加之UV固化設備投資低,占地面積小等優點,一直受到世界各國的重視,獲得迅速的發展,特別在印刷包裝工業和電子工業中得到了廣泛的應用(見表一)。
產品名稱 北美 歐洲 日本
UV印刷油墨
16350 12400 8070
電子化學品★★
和印刷版 14900 3600 20970
總計 31250 16000 29040
* 北美和歐洲為2002年統計數字,日本為2001年統計數字。
* *電子化學品中還包括光刻膠、干膜。
表一 北美、歐洲和日本的UV油墨生產統計★(t)
由于UV油墨完全符合“5E”特點:Efficient (高效)、Enabling (適應性廣)、Economical (經濟)、Energy Saving (節能)、Environmental Friendly (環境友好),是一種環境友好的綠色工業產品。因此不但在發達國家同時在發展中國家都在大力推廣應用。
我國早在上世紀七十年代初,上海和天津兩大油墨廠開始研制印刷用UV油墨,但限于當時原材料缺乏,光源和固化設備不能配套,故未能產業化。直到改革開放后,由于印刷包裝工業和電子工業發展,引進了多條國外UV固化生產線,需用各種UV油墨;國內企業通過消化吸收,不但能生產UV光源和UV固化設備,而且組裝各種生產線,UV油墨需求市場迅速擴大,從而促進了國內UV油墨的研發和生產;而上世紀末UV油墨需用的原材料:活性稀釋劑、低聚物和光引發劑迅速國產化,又為UV油墨的生產提供了物質基礎,從上世紀末以來,我國UV油墨生產得到了前所未有的大發展。自1998年協會開始統計,當時國內UV油墨產量僅1030噸,到2004年已達到9056.5噸,為1998年的8.8倍,增長速度之快遠遠超過了我國持續高速發展的國民經濟發展速度。(見表二)UV油墨的品種也從最初的4-5種,增加到現在20多種,高檔的UV膠印油墨、絲印油墨、光盤油墨、光成像PCB油墨都已大量生產,更為可喜的已有少量的UV絲印油墨,PCB用UV油墨和光盤油墨出口。行業中還涌現出一批有一定規模和研發力量的骨干企業,如杭州杭華油墨化學公司、深圳美麗華油墨涂料公司、廣州旭威精細化工研究院 、中山中益油墨涂料公司、番禺廣信絲印材料公司、深圳容大電子材料公司、富士化研(昆山)公司、北京力拓達科技公司等,成為今后我國UV油墨持續發展的排頭兵。
表二 1998-2004 我國UV油墨生產統計匯總表(點小圖看大圖)
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UV油墨是由低聚物、活性稀釋劑、光引發劑與顏料、填料及各種助劑經分散研磨而制得,它利用紫外光(UV)使光引發劑產生自由基或陽離子,引發低聚物和活性稀釋劑發生聚合和交聯,使液態油墨迅速干燥。UV油墨按用途可分為兩大類,即用于印刷包裝工業的UV印刷油墨和用于電子工業的UV油墨。
UV印刷油墨最常見的是UV膠印油墨和UV絲印油墨,還有UV上光油。
UV膠印油墨的使用,一改過去印品因油墨不能立即干燥而需噴粉的弊病;由于UV油墨快速固化,減少了向紙張的滲透和擴散,印品色彩更鮮艷飽和,清晰度更佳;使用UV油墨沒有溶劑揮發,既環保,也更安全。目前UV油墨已在凸印、柔印、凹印、絲印和移印等不同印刷方式中得到應用,特別在絲印中已開發出各種各樣具有特殊效果的UV油墨,如冰花油墨、磨砂油墨、折光油墨、皺紋油墨、錘紋油墨、珊瑚油墨、水晶油墨、發泡油墨等,它們都成了高檔煙酒、茶葉、保健品和食品包裝的重要印刷材料。牙膏和化妝品的軟管包裝大多已采用UV油墨絲印后再UV上光。飲料用易拉罐、糖果、點心等食品用的金屬容器的涂裝和裝飾,也大量使用UV油墨和涂料。各種廣告、指示牌、宣傳牌、旗幟等都是UV絲印油墨應用的領域。進入二十一世紀,大幅畫UV噴繪設備和UV噴墨油墨開發成功,UV油墨又進入到數碼成像材料新領域,將成為戶外大型廣告和指示牌制作的生力軍。另外,紙張的UV膠印或絲印上光、局部上光,已成為書刊封面、明信片、廣告宣傳畫、外包裝紙箱、裝飾紙袋的重要裝飾方法電子工業上用UV油墨主要為印制電路板、光纖、光盤、磁卡等制作中。
印刷電路板(PCB)制造是UV油墨應用的一個非常成功領域:單面板和柔性板制作需用UV抗蝕油墨、UV阻焊油墨和UV字符油墨;雙面板和多層板制作需用光成像抗蝕和耐電鍍油墨、光成像阻焊油墨以及UV字符油墨。光纖制造中,除了使用各種UV光纖涂料和粘合劑外,還要涂覆UV光纖著色油墨,有12種不同顏色,以區別不同光纖和進行粘接用。光盤制造中,也需用UV涂料和粘合劑,最終再經絲印或膠印UV油墨,印上圖案和文字,制成成品。磁卡、智能卡的文字圖案印刷, 電視機、電冰箱、空調等家電和電腦、手機所用鍵盤制作、鍵盤表面印刷、觸摸開關制作等都離不了UV油墨。各種銘牌、標牌的制作也需用UV油墨。
盡管UV油墨有不少優點,但目前還存在價格較貴;有些原材料還存在一定的缺點:部分活性稀釋劑對人體皮膚和粘膜有一定的刺激性,有些光引發劑的光分解產物有臭味等,因此不適合在醫藥、食品和兒童玩具等包裝品上使用;UV油墨適合平面印刷和涂飾,對立體涂飾因光照不勻,造成光照差的部位干燥不佳,原涂層固化也比較困難等。為了克服上述存在問題,近年來人們在下列幾方面進行探索和研究,取得了很大的進展。
1.水性UV油墨的開發:這是上世紀九十年代開始研制的一種新款的UV油墨,它兼有了UV油墨生產效率高、節能、環保和水性油墨無毒、安全的優點,已成為國內外UV固化材料研究的一個熱點。水性UV油墨的特點是用水作稀釋劑,調節體系粘度,既安全,又經濟,也完全避免一般UV油墨用丙烯酸功能單體作稀釋劑引起的對皮膚的刺激性和氣味,而且設備、容器也易清洗。目前國外一些大公司如氰特、沙多瑪、巴斯夫、拜耳、科寧、汽巴、寧柏迪等公司都開發了用于水性UV體系的低聚物和光引發劑。美國麗色達、北京英力科技等公司已經推出了水性UV絲印油墨。
2.UV噴墨油墨將獲得迅速的發展:噴墨打印是一種非接觸式印刷,不需印版,通過噴射墨滴到基材而形成圖像的過程。噴墨打印通過計算機編輯好圖形和文字,并控制噴墨打印機噴頭噴射墨滴獲得精確的圖像,完全是數字化成像的過程,是目前發展最迅速的一種數字成像方式,具有按需打印、高速度、高質量、色彩飽和等優點。UV噴墨也是上世紀末發展起來的一種新技術,它結合了噴墨打印技術和UV固化技術的各自優點,既有噴墨打印技術在使用上和操作上的便利,又有UV固化技術在經濟上和技術上優勢,成為數字成像領域中一顆閃閃發光的新星。UV噴墨打印早已應用于數字噴碼標記和編碼工業上,為各種飲料、包裝和標簽上條形碼的印刷和數碼印刷,電纜電線、光纖、汽車膠管上的標記和數據印刷等。近年來,則在平臺式噴繪機領域-大幅畫、小批量的廣告牌和戶外指示牌生產中獲得廣泛應用。雖然目前UV噴墨打印油墨在全球噴墨墨水市場的份額還不到1%,但網絡調查統計,在所有噴繪方式中,UV噴墨油墨的增長率是最高,預計到2010年UV噴墨油墨在噴墨市場中比重會超過10%,特別在平臺式噴繪機中,UV噴墨油墨將占據優勢地位。UV噴墨打印技術除了在噴墨印刷上應用外,現在已擴展到膠印、柔印和絲印的計算機直接制版,印制電路板的數字化制作以及噴墨打印成像制作無源元件和電子材料,UV噴墨油墨將成為數字成像材料領域中一支生力軍。目前,氰特、沙多瑪公司都推出用UV噴墨油墨的低聚物;國外克里奧、色麗可、威特、3M等公司和國內深圳潤天智、上海泰威、沈陽飛行船等公司相繼制造了UV平臺式噴繪機;色麗可、DIC、Flint、奧維斯、Toyo、3M等公司都開發了UV噴墨油墨,我國也正在研制開發中。
3.雙重固化體系在UV油墨中應用:由于UV油墨中含有大量顏料,它們會吸收、反射、散射紫外線,從而嚴重影響光引發劑的紫外吸收,降低了光引發效率,導致油墨不能完全干燥,特別對厚涂層和立體涂裝光照較弱的部位,更易出現上述問題。目前可以采用雙重固化體系,即除了自由基光固化外,還可配合陽離子光固化、熱固化、氧化還原固化、濕固化、厭氧固化等方式,使光照停止,自由基光固化結束后,還可繼續進行后固化,保證油墨完全干燥。雙重固化體系已在光成像PCB油墨中應用。
4.EB油墨的推廣:電子束(EB)固化是利用電子加速器產生的高能電子束導致化合物分解,產生自由基、離子等反應活性很高的中間產物,從而引發聚合、交聯,使液態油墨固化。由于它不要使用光引發劑,而且固化比較完全。因此EB油墨在歐美發達國家是可以允許作為醫藥、食品和兒童玩具等包裝材料上使用。目前美、歐、日有多臺電子束加速器用于印刷包裝,我國還剛起步,將在深圳和上海建EB生產線,相信不久EB油墨將在我國投入使用。
隨著科學技術的進步,UV固化技術的發展,各種新材料的開發,可以預料將有更多、更新、品能更好、價格更低的UV油墨被研發出來,UV油墨的應用領域也將更為廣泛,UV油墨——油墨家族中的后起之秀,像盛開的朝陽花,開得更艷,造福社會。
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