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油墨是一种颜料微粒均匀分散在连接料中并具有一定黏性的流体物质,是印刷中不可或缺的重要材料。在号召发展低碳经济、推广绿色环保的今天,生产和使用节能环保油墨正日益成为油墨业和印刷业的共识。
(1)油墨产品分类:油墨主要由连接料、颜料、溶剂、助剂等部分构成,其中连接料的品质对成品油墨的性能及品质影响较大,是油墨生产原料中核心成分之一。
连接料主要由各种树脂和溶剂制成,用于作为颜料的载体,调节油墨的黏度、流动性、干燥性和转印性能,并使油墨在承印物表面干燥、固着并成膜。颜料决定了油墨的颜色、着色力、色度,以及耐溶剂性、耐光性、耐热性等。助剂则是在油墨制造及印刷过程中用以改善油墨性能、调节油墨的印刷适应性而加入的少量辅助材料。油墨的种类众多,不同类型的油墨组成差异较大,性能也各不相同。按照印刷版式、溶剂类型和干燥方式的不同,可主要分为以下几类:
按印刷版式分类 |
印刷方式简介 |
胶印油墨 |
目前印刷行业主流印刷形式,胶版印刷的版面各部分基本上处于一个平面,图文处亲油,非图文处亲水,利用油水相斥的原理进行印刷。胶版印刷能够较好地适应各类纸质品,且印品质量相比其他印刷方式更好 |
凹印油墨 |
印刷时凹入于版面的图文部分上墨,将非图文部分的墨擦去或刮净,然后进行印刷。凹版印刷油墨的生产和印刷过程中一般会使用甲苯和酮类的混合溶剂,对环境和操作人员健康存在不利影响,目前逐步转变为醇/酯类溶剂。其早期是随着塑料薄膜印刷发展而发展起来,目前广泛运用于普通表印、复合包装材料、复合建筑装饰以及食品、烟酒、化妆品等高档商品的包装印刷 |
柔印油墨 |
使用柔性版、通过网纹传墨辊传递油墨施印的一种印刷方式,较多使用于柔性基材的印刷,如薄膜、纸张、不干胶等 |
丝网印刷油墨 |
通过印版的网孔漏印到承印表面进行印刷。具有运用范围广,使用灵活的特点,被较多运用于织物、非平面等产品的印刷 |
喷印油墨 |
在压力的作用下,油墨通过喷墨印刷机的喷头喷嘴,依靠高频而产生连续的喷流,喷射到承印物上进行印刷。是种无接触印刷,可实现数字化可变印刷,适合印刷各种材料 |
其他分类方式:
按溶剂类型分类 |
含苯酮类溶剂油墨 |
油性油墨 |
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醇/酯类溶剂油墨 |
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水性油墨 |
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无溶剂型油墨 |
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按干燥方式分类 |
挥发干燥型油墨 |
氧化结膜干燥型油墨 |
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热固化干燥型油墨 |
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紫外固化(UV)干燥型油墨 |
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其他干燥型油墨 |
(2)油墨行业发展概况:油墨工业产生于西方国家第一次工业革命后,因化工和包装印刷业的发展而得以迅速发展。二十世纪80年代以来,伴随着全球经济的发展及科学技术的进步,全球油墨制造业产量不断上升,行业集中度显著提高,全球前10大油墨企业约占全世界70%以上的市场份额,美国、中国、日本和德国成为世界主要的油墨生产国和消费国。近年来,全球油墨年产量约为420至450万吨,其中我国油墨产量约占全球油墨总产量的17%,我国已成为全球第二大油墨生产制造国。
①油墨行业发展趋势:与欧美、日本等发达国家相比,我国油墨行业特别是节能环保型油墨的生产使用起步较晚。由于传统的溶剂型油墨使用了大量苯系溶剂,欧美国家自2000年开始就逐渐用环保型油墨取代传统型油墨,日本也在2002年发布了相关环保油墨标准,推广环保型油墨在食品、药品及妇婴用品包装上的应用。我国环保油墨的生产和相关标准的制定起步较晚,但随着国民经济的快速发展以及环保意识的不断增强,通过技术及设备的引进、消化、吸收、再创新,我国油墨工业取了长足发展,我国油墨市场正在朝着高技术化、产业化、标准化、安全节能环保的纵深方向发展。
近年来,随着环保和安全生产监管力度的逐步加强、对节能环保理念的不断提升,UV油墨、水性油墨、全植物油胶印油墨等产品,特别是UV油墨等环境友好、高效、节能、适应性好、经济的优势逐渐体现出来。在未来智能制造的发展趋势中,UV油墨能够满足低耗能、高效率的大规模自动化印刷,能够很好匹配复杂的生产工艺,其对传统溶剂型油墨、涂料等材料的替代是工业转型发展的必然趋势。
②油墨行业市场状况:据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国油墨专项调研及投资战略预测可行性咨询报告》统计数据显示:我国油墨年产量已从2012年的61.5万吨,发展到2018年的76.8万吨,年均增长率约为3.77%。在过去的十几年中,我国油墨产品的质量和数量发生了巨大的变化,但我国印刷品人均消费量仍很低,随着我国国民经济的持续发展,油墨的大力发展也显而易见。未来我国油墨工业的发展,除了增加产品外,将更注重于调整产品结构,主要在于提高生产集中度,加大研发力度,提高科技含量和产品质量及产品的稳定性,使之更好地适应当今多色、高速、快干、无污染、低消耗的现代化印刷业需要。
2012-2018年中国油墨产量现状分析
数据统计:中金企信国际咨询
从产品结构来看,根据中国油墨协会、中国感光学会辐射固化专业委员会等相关统计,2018年我国胶印油墨产量约占国内油墨总产量的36.0%,柔印和凹印油墨合计产量(液体油墨主要的应用领域)约占国内油墨总产量的42.8%,UV油墨约占国内油墨总产量的9.2%。
(3)UV油墨概况:UV油墨是指在一定波长的紫外光照射下,油墨内的连结料发生交联反应,迅速从液态转变成固态完成固化的油墨。UV油墨具有瞬间固化,印刷速度快;良好的附着牢度,承印材料范围广;印刷设备待机时间长,无需清洗;印刷适性好,印刷品性能优异;不含有机溶剂,不排放有害气体,符合环保要求等优点,成为了目前市场上成长最快、最具发展潜力的节能环保型油墨品种之一。
①UV油墨发展趋势:近年来,出版物、包装印刷品和装饰装潢印刷品向个性化、多样化、高档化发展,以及高速、多色、低污染、高效率印刷设备的不断出现,对油墨制造的新技术、新品种提出更高的要求。UV油墨凭借其优异的印刷性能、环保性能等,市场需求不断增加。目前国内UV油墨最主要的应用领域是高档香烟、酒、保健品及化妆品包装的印刷,其份额约占一半以上;其次是各类商标、票据等的印刷;其余是一些特别材质或特殊用途的产品,如磁卡、塑料片材等制品的印刷,且塑料片材采用UV印刷工艺的趋势在不断发展。
全球各国相继颁布实施新的环保法规,特别是控制VOCs排放相关法规日益严格,使得传统印刷行业面临VOCs排放所带来的巨大环保压力。在这种形势下,我国也紧跟国际步伐,严控VOCs排放,因此,UV油墨凭借其优异的环保性能和固化特性而备受印刷企业青睐。与传统溶剂型油墨相比,UV油墨具有不含有机溶剂、无VOCs排放、能够实现瞬间固化、对承印物的适用性广泛等突出优势,是传统溶剂型油墨的理想替代品。国内油墨厂家不断研发UV油墨新产品,技术逐渐成熟,价格成本降低,实现了UV油墨销售的快速增长。
UV固化技术是一项高效、节能、经济、适用性广、环境友好的技术,但目前UV油墨的固化光源还普遍采用高压汞灯,存在一定的制约:A、UV汞灯的使用寿命有限;B、UV汞灯的能耗较大,有效利用的能量不高,输入能量中只有大约20%的能量产生紫外线,而有20%是可见光能源,40%是热量,不适应于热敏材料;C、虽然相比溶剂型油墨来说,没有VOCs排放而具有环保环境友好的特点,但也存在一些隐性的污染,例如汞灯中汞的污染及其高压、高温和强辐射,易使周围的氧气分子发生化学反应而产生臭氧,而臭氧不但对大气层有不利影响,而且对身体健康也具有一定的影响。
据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国UV油墨市场竞争格局分析及投资战略研究可行性报告》统计数据显示:近年来,LEDUV固化技术逐渐兴起,预计未来将成为主流的固化技术。油墨采用LED灯进行固化,其波长范围很窄(目前多为365-395nm单一波长),LED灯使用寿命更长,能量效率更高,能耗更低,且LED灯可以瞬时开关,无须预热,热辐射极低,不产生臭氧,比传统UV油墨固化时所用的高压汞灯更安全、更环保、更节能。专家预测:全球UV固化光源中LEDUV市场份额将由2015年的21%增长到2021年的52%,UV-LED油墨未来具有良好的发展前景。
②UV油墨市场状况:专家预测:未来5年全球UV油墨市场将保持快速增长态势,复合年均增长率将高达15.7%,预计到2020年全球UV油墨市场销售额将达到35亿美元。从区域来看,未来5年,在个人护理用品、药品、食品、饮料以及其他产品包装和标签印刷对UV油墨需求量增长的带动下,亚太UV油墨市场将成为全球增长速度最快的市场,特别是中国、印度和东南亚国家UV油墨市场增长迅猛。预计2020年,亚太地区将成为全球最大的UV油墨应用市场,UV油墨需求量将占到全球总需求量的2/3。此外,北美和欧洲UV油墨市场在未来5年也将呈现较快增长。而且,在这些地区的UV油墨市场中,性能更出色的UV-LED油墨已经逐步占据重要地位。
中国感光学会辐射固化专业委员会统计数据显示,2012年至2018年,我国UV油墨(含印刷类UV油墨和阻焊类UV油墨等)产量由3.22万吨增长至7.04万吨,年复合增长率达13.93%,远高于我国印刷油墨行业整体3.77%的增长率。随着UV油墨在多个领域的持续增长及对于传统胶印油墨替代效应的逐步加深,未来市场空间可期。
2012-2018年中国UV油墨(含印刷类UV油墨和阻焊类UV油墨等)产量现状分析
数据统计:中金企信国际咨询
从产品结构来看,基于UV油墨良好的节能环保性能,我国UV油墨(含印刷类UV油墨和阻焊类UV油墨等)产量占国内油墨总产量的比重整体呈上升趋势,已由2012年的5.24%提升至2018年的9.17%,增长迅速,预计未来仍有较大的上升空间。
目前国内的UV油墨技术,特别是高档UV油墨的品种和质量与发达国家相比尚有一定差距,其原因主要在于:我国的UV技术研发起步较晚,参与这一领域研发的科研机构数量和水平落后于发达国家;此外,国内可供UV油墨生产选择的上游化工原材料品种及其质量尚不及发达国家。