UV固化印刷油墨主导着包装行业，尤其是食品包装行业。到2024年，包装市场的整体增长预计将达到5％的复合年增长率，这一趋势导致配制出能够在各种产品表面，形状和包装类型上印刷的功能更广泛的UV油墨和其他油墨。
UV印刷油墨的优势
- 优异的附着力
- 无需底漆涂层
- 高品质饰面
- 不同的印刷效果
- 耐光
- 高耐久性
- 快干（固化）
- 环保，无VOC
紫外线系统使用两种不同的照明方法来固化墨水：汞弧灯和LED灯。由于有关汞使用的严格规定，用汞弧光灯固化UV油墨的未来不确定。
尽管汞弧灯的某些工业用途受到法规豁免，但对于这些豁免的未来，打印机仍然处于不确定状态。即使水银弧光灯中汞含量低，监管机构将来也可能禁止使用所有含汞材料。
工业印刷商应开始寻找替代印刷系统和UV油墨，以替代老化和对环境不利的汞基系统。
三种UV墨水替代品
1、LED固化墨水
2、电子束（EB）可固化墨水
3、纳米水性颜料墨水
为什么打印机要远离汞弧固化，汞汞元素周期表
对汞中毒危险的担忧源于1956年对日本水俣湾周围社区居民中枢神经系统疾病的广泛诊断。调查人员发现食用鱼中汞含量高。污染源来自工业排放入海湾。1970年代的另一起令人关注的事件涉及伊拉克公民，他们食用食用经汞杀真菌剂处理过的饲料谷物后中毒。
国际谈判于2001年在《关于汞的水俣公约》（英文：the Minamata Convention on Mercury简称《水俣公约》）的基础上开始。该协议于2017年生效。
水俣汞公约包括哪些内容？
1、采取措施消除汞的新来源
2、减少元素的使用，交易和排放
3、规范含汞设备的处置
可以理解的是，工业印刷商不愿从基于汞的固化灯转换为印刷机，这是可以理解的，因为他们已经在企业系统中投入了很多资金。但是，考虑到某些外部因素，在继续使用水银灯的投资回报率方面，方程式变了。
持续的汞灯成本因素
灯泡的成本–由于汞贸易受到限制，灯泡的价格只会增加。环境成本–条约缔约国已经实施了严格的回收法规，这只会增加处理用完的灯泡的成本。医疗成本–意外损坏使员工暴露于汞蒸气中3种不带汞弧灯的墨水打印选项这里将详细介绍具有优点和缺点的选项。
LED固化油墨
汞灯系统的主要替代品是LED。人们通常将注意力集中在LED照明系统和灯泡的较高成本上。与用于喷墨固化的LED系统的其他优点相比，贴纸震动会产生误导。
LED固化的优点
较低的温度：LED具有最小的热传递，并且红外（IR）辐射通过模块的背面发出。这为在热敏基材（例如包装薄膜）上印刷提供了更多选择。
- 更低的电压和功率：这些系统更简单，更安全。同样，更多的电被转换为光而不是热。
- 环保：不会产生需要通风的危险UVC辐射或臭氧。灯泡不含重金属。灯泡消耗的电量大大减少。
- 减少停机时间：与水银灯不同，LED被称为即时开关。无需在重新启动之前先进行冷却。这样可以保持生产运行。
- 使用寿命更长：LED灯泡的使用寿命更长，并且在整个生命周期内具有一致的光谱。
LED固化的缺点
- 光谱有限：LED发出的光谱更窄。这限制了可在墨水中使用的光引发剂。
- 墨水成本更高：LED的光引发剂选择有限，会增加耗材成本。
- 耐久性降低：对于某些印刷应用，LED油墨的耐刮擦性可能较低。化学方面的进步继续改善LED墨水的耐久性。
光固化喷墨系统如何并排比较
使用特种水性颜料墨水
每个人都“知道”玻璃或塑料上的水不会粘住。近年来，随着墨水创新的出现，这已不再是事实。没有底漆，传统的水性油墨就不能在无孔基材上使用，这会增加生产成本。使用纳米技术和新型树脂化学的新型水性配方使水性喷墨油墨成为印刷薄膜，软包装和其他无孔基材的可行替代方案。
水性油墨的优势
无需加热或固化：特殊配制的水性油墨不需要外部方法进行干燥或固化。
无底漆：水性颜料墨水的配方无需底漆或其他任何基材预处理。
更低的碳足迹：这些环保油墨不会散发挥发性有机化合物（VOC）。由于不需要外部固化或通风，因此不会增加使用成本。
水性油墨的缺点
速度：生产速度可能与可固化油墨不匹配。成本：特种水性颜料的价格可能更高，但是它们不需要固化系统。特殊电子束（EB）固化油墨
电子束系统使用光在真空室内生成的电子，而不是光波。电子分子与流体中的单体和低聚物反应，生成固体固化的聚合物。
EB墨水的优点
没有光引发剂：没有光引发剂催化剂，油墨可以减少在印刷食品，医疗和药品时的迁移风险。基材渗透：电子束能量渗透油墨到达基材，从而产生更好的固化效果并增加附着力。另外，可以将较厚的油墨涂料用于特殊的印刷效果或盲文编码。
更多的基材：油墨颜色和基材材料不会影响电子束能量的吸收和渗透，从而通过一种固化技术扩展了材料范围。电子束能量束缚墨水，而不管基材的反射率如何。环保：这些油墨不会释放挥发性有机化合物。
EB墨水的缺点
成本： EB固化设备，维护和墨水的价格高于汞弧系统。但是，典型的EB设备成本正在下降。复杂性： EB固化系统比其他固化系统更复杂，为操作员提供了学习曲线。例如，除了电子系统以外，氮气通常用于取代氧气以更好地固化。市场动态如何加速远离汞的转变无论是否继续对喷墨打印的汞基系统进行豁免，其他市场因素也正在影响采用替代打印系统。
流行基材需要无热固化
越来越多地使用柔性包装和更薄的薄膜，需要在不加热的情况下固化墨水，这可能会损坏基材。尽管热量是汞系统的关注点，但上面列出的三种使用汞灯固化墨水的替代方法几乎不会产生热量，甚至不会产生热量。
消费者更喜欢灵活的可重复密封包装，并且在后Covid时代，消费者正在寻找更多的一次性包装。考虑到这一点，对无热固化的需求只会增加，这消除了汞固化系统的吸引力，并增加了使用它们的机会成本。
优先考虑能源成本和可持续性
使用汞灯的紫外线固化系统消耗的能量最多。替代选择，尤其是LED和水性油墨，可降低能源成本并支持可持续发展的努力。
越来越多的品牌意识到采用更可持续的生产方法的必要性和价值。他们听到消费者要求公司承担更多环境责任。此外，整个供应链的更严格法规使采用环保解决方案成为当务之急。
