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UV油墨在全球印刷业中持续增长

2015-1-14 17:35:12      点击:

UV油墨在全球印刷业中持续增长


一、 全球印刷与油墨市场概况
1. 印刷
——全球2005年印刷产业5860亿美元。
——全球2006年增长6%。
——全球地域分布
•北美1980亿美元(分额33%)
•欧洲1750亿美元
•亚洲1660亿美元
——全球市场分布(图1)
 
——总体趋势
• 竞争激烈、企业并购整合形式加剧
• 各市场到2010年都有增长,增长率不同(表单印刷增长率0.03%,包装印刷4.5%)
• 增长最快的印刷:数码印刷和宽幅输出(喷绘印刷)
• 包装印刷重要性日增
——中国现状
•各类印刷厂约10万家
•从业人员300多万
•总产值3000亿人民币(全国占GDP值2%)
•年均增长速度高于国民经济的增长
2.油墨
——全球油墨年生产总量约350万吨
——全球市场地域分布(图2)
 
•亚太地区130万吨
•北美110万吨
•欧洲100万吨
•南美及非洲等10万吨
——国家分布
•美国100万吨
•日本45万吨
•德国37万吨
•中国30万吨(中国是油墨大国,但不是强国)
——各种油墨在全球市场中的生命发展周期(图3)
 
——总体趋势
 
•全球石油价格持续攀升,原材料、运输、销售成本上涨
•环保压力加大,传统溶剂型油墨受到冲击
•竞争日益激烈,企业重组并购活动加剧
•规模化、专业化、国际化趋势,纳入全球经济一体化的轨道
——环保压力
•传统溶剂型油墨配方含有机溶剂40~50%。
•全球350万吨油墨中消耗有机溶剂高达100万吨以上。
•油墨引起的VOC(有机挥发物)排放量全球每年达几十万吨
•欧美环保法规日趋严厉,限制印刷业VOC排放,改善全球大气环境质量
—— 2005年全球最有影响的油墨生产企业(表1)
•集中在欧洲和日本——大型跨国公司
•有些企业正在调整产品结构,转向环保型油墨——水性,UV固化,植物油,醇溶性油墨等。
•中国企业榜上无名
排名 企业名称 国家 销售额(亿美元)
1 大日本油墨和化学/太阳化学公司>(Dainippon Ink & Chmicals/Sun Chemical) 日本/美国 49.50
2 富林特油墨公司 (Flint Ink)美国 15.00
3 阿合斯印刷科技公司(XSYS Print Solutions)
4 东洋油墨公司 (Toyo Iuk)日本 11.20
5 阪田英克斯公司 (Sakata Inx) 日本 8.52
6 锡克拜公司 (SICPA) 瑞士 7.50
7 琥珀集团公司 (Huber Group)德国 5.80
8 盛威科集团公司(Siegwerk Group) 德国 5.12
9 东京印刷油墨公司 (Tokyo Printing Ink)日本 5.10
10 油墨技术公司(Inctec Inc)日本 3.50
11 色丽可国际公司(Sericol International) 英国 2.75
12 东华色素公司(T & K Toka)日本 2.50
13 大日精化公司 (Dainichiseika Color & Chemicals)日本 2.40
14 米高油墨公司 (Micro Inks)印度 2.20
15 方松印刷油墨公司 荷兰 1.50
16 埃珀尔油墨公司(Epplt Druckfarben) 德国 0.78
17 桑切斯公司(Sanchenz S.A.de C.V.) 墨西哥 0.65
18 采勒尔+格美林公司(Zeller+Gmelin) 德国 0.60
19 利格尔油墨公司(Rieger Inks) 加拿大 0.55
20 鲁可油墨公司(Ruco Druckfarben) 德国 0.44
21 杜比油墨公司 (Encres Dubuit)法国 0.34
22 勃朗切公司(Brancher Company) 法国 0.31
23 克罗默着色剂公司(Cromos S.A.Tintas Graficas) 巴西 0.29
二、 UV固化油墨概况
1.紫外光(UV)的概念(图4)
 
——紫外光的本质是电磁波。太阳光有七色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中可见光的红光波长800~620nm,黄光590~560um,绿光560~490um,蓝光450~420um,紫光420~380um。
——紫外光是相对人眼可见光来说的。人眼能看见波长最短的光就是紫色光(波长420~380um),波长再短的光人眼看不见。这一段波长的光称为紫外光,又称紫外线。
——紫外光有杀菌消毒的作用,B波段紫外光对人体有保健作用,A波段紫外光还可用于油墨固化、印刷制版等。
——人体不宜长时间暴露在紫外光照射下,人眼和皮肤易受到伤害。
2.UV油墨与溶剂型油墨及水性油墨的对比
—— UV油墨实际上不存在有机挥发物(VOC)
—— UV油墨有一种特殊的气味
—— UV油墨粘度在不同温度和剪切力作用下发生变化
—— UV油墨配方只在UV照射下迅速固化
—— UV油墨固化从上层到下层
—— 液态UV油墨在空气下不会干燥
—— 剩余UV油墨可以重新再利用
3.UV油墨展简史
——欧美UV油墨的商业化开始于上世纪70年代 中晚期
——不同历史时期突出表现在UV油墨的粘度下 降
•上世纪70年代 粘度很高
•上世纪80年代 粘度较高
•上世纪90年代 粘度降低
•本世纪(2000年) 粘度很低
4.UV油墨的优势
——一个愿望:UV油墨实现印刷业界长期梦寐以求的愿望:油墨在印刷机上稳定(粘度不因溶剂挥发上升),而一旦转移到印刷品上触能立即干燥。
——四大特点:UV油墨具有高效、节能、快干、环保4大特点(中国人语)。
美国人把UV固化归结为5E优势:Efficient(高效)、Enabling(创新)、Economical(经济)、Energy Saving(节能)、Environmental Friendly(环保)。
5.全球UV油墨市场概况
——全球UV油墨三大市场:欧洲、美国、日本三大市场均持续增长的势头(表2)
  
表2    全球UV固化油墨在不同地域的增长趋势
地域 2001年 2004年 2009年 2004~2009年年均增长率/%
 耗量/吨 份额/% 耗量/吨 份额/% 耗量/吨 份额/%
美国 16890 47 20840 47 33600 54 10
欧洲 11000 31 14000 32 18000 29 平均5(0~20,取决于应用)
日本 8070 22 9030 21 10850 17 3.7
合计 35950 100 43870 100 62450 100 —
欧美市场占有全球最大份额
——全球UV油墨随不同印刷方式消费状况并不相同(表3)
 
表3   全球UV固化油墨不同印刷方式的消费状况(百万美元)
印刷方式 1995年 2000年 2005年 2010年(预测)
胶印 68 133 160 189
网印 67 118 123 126
柔印 4 37 45 56
凸印 5 6 6 6
喷绘 — 小额 19 51
总计 144 294 353 428
——全球UV油墨以胶印消费最多,其次为网印
——全球UV油墨,以柔印消费增长速度最快
——喷绘UV油墨刚刚起步,前途无量
7.全球UV油墨市场概况
——全球UV上光油在印刷中的消耗量也持续增长(表4)
 
表4     全球UV固化上光油在不同地域的增长趋势
地域 2001年 2004年 2009年 2004~2009年年均增长率/%
 耗量/吨 份额/% 耗量/吨 份额/% 耗量/吨 份额/%
美国 19200 57 21400 55 31400 60 8
欧洲 13500 40 16000 41 19000 37 3~4
日本 865 3 1270 4 1650 3 5.4
合计 33565 100 38670 100 52050 100 —
——UV上光油在印刷中与覆膜相竞争,可离线操作和联线操作
——欧洲所有印刷方式的UV油墨增长率也都在攀升(图6)
 
 
8.欧洲UV油墨市场概况
——2004年欧洲UV油墨消耗量1.4万吨(2.5亿~2.7亿美元),占油墨总耗量1.5%。
——未来几年欧洲UV油墨的年增长估计为5%。原因在于环保要求趋于严格、固化速度快、生产效率高,油墨的性能改善。
——欧洲UV油墨和UV上光油的消耗总量约为3万吨,其中英国居首(31%),依次为法国(20%),德国(18%)和意大利(11%)。
——欧洲在UV油墨的消耗量中轮转胶印和单张印胶印占60~65%,其次为柔印(10~15%),再次为网印(10%)。
——欧洲印刷市场中塑料承印物为单张UV固化胶印所垄断,标签印刷为UV固化柔印所垄断。
——欧洲有40~50家公司独立从事UV油墨生产,其中有10家领军企业,包括Sun Chemical,Flint Ink,XSYS Print Solutions,Sicpa公司占有销售总量的75~80%)。
9.日本UV油墨市场概况
 
——日本UV油墨的市场历年持续增长(表5)
——日本市场UV柔印油墨较之欧美市场落后很多
——日本纸张UV上光油应用也不如欧美(2004年仅为1270吨)
——从事生产UV油墨的日本厂商有:Dai-ichi Kogyo Seiyaku,Arakawa化学公司和大日本油墨(DIC)公司(生产水性产品);日本油漆公司(Nippon paint),Godo 油墨公司,Dainichiseika公司和东洋油墨(Toyo Ink)公司(生产UV上光油及UV油墨)。
10.中国UV油墨市场概况
 ——中国辐射固化协会(Rad Tech China)统计,我国UV油墨市场历年持续增长(图7),平均年增长率20%以上
 
 ——我国UV油墨已占油墨全国总产量5%左右
 ——根据2006年全国油墨行业年会预计,在“十一五”计划期间,到2010年全国油墨年产量将达到50万吨(110亿~130亿元人民币),市场油墨消耗量55万吨,平均年增长率7-8%。我国UV油墨届时也将水涨船高。
11.各种UV油墨国际 市场价格
——全球UV油墨的价格随油墨类型不同和地域不同而有差异(表6)
——UV上光油印2005年国际市场价格也列于表6
——近两年全球石油价格攀升将冲击UV油墨和UV上光油的价格
12.UV油墨的发展趋势
——进一步提高固化速度,满足高速转轮胶印的要求
•开发灵敏度更高的光引发剂
•采用惰性气氛(如氮气或二氧化碳),防止空气氧阻聚
——扩大应用范围,向食品包装和药品包装进军
•开发无光引发剂、无单体的油墨配方
•油墨成份低迁移性(甚至无迁移性)与无气味化
——UV喷绘油墨闪亮登场,预计高速增长
•2005年全球UV喷绘印刷只占印刷市场0.08%(4.5亿美元)
•2010年全球UV喷绘印刷预计可占印刷市场0.9%(60亿美元)
——水性UV油墨,兼有水性环保油墨和UV固化油墨的特点
13.UV油墨待克服的弱点
——UV油墨的价格较高
——UV油墨颜料对UV固化 影响较大(图7)
——UV固化时油墨会发生收缩
——废纸上的UV油墨去除不能采用常规方法
——UV油墨目前还不能直接用于与食品接触的包装印刷
三、 胶印UV油墨
1. 胶版印刷
——单张(纸)印刷与轮转印刷
——承印物:纸张、纸板、塑料薄膜、商业表单
——印版(PS版):铝板
——润版液:水墨平衡
 
2.胶版印刷机结构
 
3.油墨成份
(表7)
 
UV    氧化聚合/热固性
低聚物 树脂
单体 油/溶剂
光引发剂 催化剂
颜料 颜料
助剂 助剂
4.油墨性能(表8)
5.市场状况
——全球胶印UV油墨在所有印刷方式中消费最多
——全球胶印UV油墨增长率为14%,次于柔印和喷绘
——我国2006年胶印UV油墨产量超过网印
四、网印UV油墨
 1.网版印刷机结构(图9)
 
2.承印物
 
——纸张、合成纸
——木器制品
——塑料(ABS、PS、PC、PVC、PMMA、PET等)
——涂层金属
——玻璃
——陶瓷
 
3.UV油墨特点
——固化快,效率高
——不堵塞网版
——不含挥发溶剂
——墨层厚
——耐磨性,耐溶剂性,耐候性优良
4.特殊印刷效果
 
——高档烟、酒、化妆品等包装盒均是在金、金银卡纸上印刷UV油墨产生磨砂、冰花、皱纹、宝石等仿真效果:高雅、华贵、庄重。
——功能性UV油墨:UV磨砂、UV冰花、UV皱纹、UV宝石等油墨
——UV局部上光,金银卡纸局部上光、膜厚、亮度高。
——光盘印刷:从打白底、套印四色、罩印光油都是UV油墨、精度±0.05mm,印刷效果精美。
——挂历、文化用品包装印刷
5.印刷电路板(PCB)制作
——UV抗蚀油墨:漏印到覆铜板上,加工得到带有线路 的面板(初级产品)
——UV阻焊油墨:漏印到带有线路面报上,加工得到半 成品。
——UV字符油墨:漏印到涂有阻焊层的半成品面板上, 加工制成品。
——印制电路板是家用电器和所有电子产品二级封装基础 组件。
五、 柔印UV油墨
1.柔版印刷机结构(图10)
 
——柔印机三种类型:层叠式、机组式和卫星式(CI)
——印刷宽度:窄幅和宽幅
——所有窄幅柔印机都采用UV固化
2.承印物
 
——纸张:28~700g/m2
——塑料薄膜:BOPP、OPP、PP、HDPE、LDPE、可溶性PE膜、尼龙、PET、PVC等
——铝箔
——织带
——玻璃纸
——瓦楞纸
——折叠纸盒
——礼品包装盒
 
3.油墨性能
 
——标准色套印和专色
——油墨必须从网纹辊移向印版滚筒
——粘度:500-10000cps
——最大固化速度:500英尺/分钟
——颜料含量~15%
——墨膜厚度3~10μm(依网纹辊而定)
 
4.施墨系统(图11)
 
——封闭式刮墨系统
——逆向角单刀刮墨系统
——网纹辊材料、金属 与陶瓷  
——陶瓷网纹辊可以激 光雕刻
——网纹角度可在 0~90°之间(图12)
 
5.UV柔印的优势
 
——100%固含量—无溶剂
——使用方便
——油墨稳定性高
——固化快
——效率高
——废物少
——印刷质量高
 
六、 凹印UV油墨
1.凹版印刷
——印刷质量是各种印刷方式最高的一种
——凹版印刷机价格很高,但结构简单
——承印物:纸张(包括卡纸、纸板)、金属箔 (铝箔)、各种塑料、玻璃纸、建筑装饰板等。
2.UV凹版油墨面临挑战
——大部分凹版油墨是溶剂型
——油墨要求粘度很低
——UV凹版油墨今后可能用于UV柔印难以实施 一些特殊应用,例如实现装饰纹理印刷 (UV凹印磨 砂、 皱纹、珊瑚、冰花油墨)
七、 喷绘UV油墨
1.喷绘印刷(图13)
 
——又称数字印刷、喷 墨打印
2.原理与分类
 
——原理:喷绘印刷是借助电子计算机按预定程 序喷射墨至承印物上形成文字图像的过程,属于非冲击打印。
——打印方式:连续打印与按需打印
——喷墨方式:压电式喷墨与热感气泡式喷墨
3.承印物
 
——纸
——织物
——塑料(聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯等)
——木材
——玻璃
——瓷砖
——金属
——光泡沫板
——波纹板
4.UV喷绘优势
 
——拥有UV固化在环保和效率上的优势,还兼有喷墨打印在使用和操作上的便利。
——快速固化、承印物广
——固化之前不干燥,不堵塞喷头,故障少
——油墨组成恒定,印刷质量良好
——支持可变信息打印和定制
——耐抗性(耐磨擦、耐划伤、耐水、耐候性)高
——无油墨浪费
——非接触性印刷
 
5.喷绘UV油墨的弱点
 
——油墨的价格高(粘度要求~10cps)
——UV固化装置成本偏高
——UV固化装置的尺寸和重量影响喷绘设备原有设计
——在黑色承印物上有些颜色难以印刷
——油墨有异味
——对皮肤有刺激作用
——户外耐候性急待改善
 
6.喷绘UV油墨的市增增去趋势(图14)
 
——2005年UV喷绘只占全球印刷市场0.08%份额
——2010年UV喷绘占全球喷绘市场
 
八、 结束语
——全球印刷油墨市场竞争激烈,整合并购活动日盛
 
——环保油墨成为今后印刷业的热点
——UV油墨近年来在全球市场持续增长 (年增长率达到两位数)
——UV柔印油墨增长速度最快
——UV喷绘油墨起步加速,前途无量。