Mực màu UV chứa các thành phần đặc biệt như monome nhạy sáng, bột màu ổn định và chất gọi là chất khởi đầu quang học giúp mực đóng rắn cực nhanh khi tiếp xúc với ánh sáng UV. Trong khi đó, mực gốc dung môi hoặc gốc nước hoạt động theo cách khác, chúng khô bằng cách bay hơi hoặc thấm vào bề mặt được in. Nhưng mực UV lại khác, vì nó thực sự thay đổi cấu trúc hóa học gần như ngay lập tức khi tiếp xúc với ánh sáng UV, tạo ra một lớp nhựa liên kết chéo chắc chắn. Điều tiếp theo xảy ra khá thú vị là các hạt màu được giữ chặt bên trong lớp bảo vệ này, nghĩa là khả năng phai màu sẽ giảm đáng kể. Các thử nghiệm từ phòng thí nghiệm PrintTech đã chứng minh điều này, cho thấy màu sắc giữ được độ tươi khoảng 45% lâu hơn so với mực thông thường. Điều này lý giải vì sao ngày càng nhiều máy in chuyển sang sử dụng công nghệ UV.
Màu sắc lâu dài của hình xăm thực sự phụ thuộc vào việc các sắc tố được bảo vệ tốt như thế nào bên trong da. Khi các nhà sản xuất phủ các hạt sắc tố nhỏ này bằng các polymer chống tia cực tím đặc biệt, họ tạo ra một loại lá chắn giúp ngăn ánh sáng mặt trời có hại tác động trực tiếp lên các phân tử màu. Về cơ bản, điều này làm chậm quá trình phai màu theo thời gian. Hãy lấy các sắc tố hữu cơ như benzimidazolone, thứ mang lại cho chúng ta các màu đỏ và vàng rực rỡ. Những màu sắc này có thể tồn tại lâu gấp khoảng ba lần khi được bao bọc đúng cách so với mực in thông thường. Ngược lại, hầu hết các loại mực xăm truyền thống đơn giản không chống chịu được ánh nắng mặt trời tốt. Các nghiên cứu cho thấy các công thức cũ này có thể mất khoảng 21% độ sáng sau chỉ sáu tháng tiếp xúc với ánh nắng bình thường vì không có gì ngăn các sắc tố bị phân hủy tự nhiên.
Mực UV ngày nay chứa các chất phụ gia đặc biệt gọi là HALS (chất ổn định ánh sáng amin cản trở) giúp ngăn chặn những gốc tự do phiền phức hình thành khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Khi trộn lẫn với một số monome phân tử nhỏ nhất định, tạo thành cấu trúc mạng lưới cực kỳ dày đặc sau khi đóng rắn, sự kết hợp này tạo ra các rào cản chống lại những khoảng trống nhỏ nơi nước và không khí có thể xâm nhập. Kết quả cuối cùng nói lên tất cả - hầu hết các vật liệu in vẫn giữ được khoảng 98% màu sắc rực rỡ của chúng ngay cả sau hai năm trời tiếp xúc ngoài trời. Và điều khá thú vị là mực UV dùng cho hình xăm giữ được các chi tiết sắc nét lâu hơn khoảng 40% so với các lựa chọn truyền thống dựa trên thuốc nhuộm, khiến chúng trở thành một lựa chọn phổ biến trong giới nghệ sĩ xăm mình tìm kiếm độ bền mà không làm mất đi chất lượng.
Khi ánh sáng UV chiếu vào một vật có màu, nó bắt đầu phá vỡ các phân tử sắc tố đó thông qua quá trình gọi là sự phân hủy quang học. Thời gian vật tiếp xúc với ánh nắng càng lâu thì hiện tượng này càng trở nên tồi tệ hơn theo thời gian. Các loại mực in thông thường không thể chống chịu được loại tổn hại này. Tuy nhiên, vẫn có hy vọng với mực in màu UV, loại mực có cấu trúc nhựa đặc biệt có thể chặn khoảng 98% bức xạ UV có hại theo Báo cáo Ổn định Vật liệu từ năm ngoái. Điều này giúp các sắc tố được bảo vệ tốt hơn khỏi hiện tượng phai màu nhanh chóng. Tuy nhiên, ngay cả những loại mực tiên tiến này cũng không thể ngăn chặn mãi mãi. Sau nhiều tháng hoặc vài năm tiếp xúc ngoài trời, các gốc tự do bắt đầu hình thành và tấn công vào các sắc tố hữu cơ đó. Chúng ta đã thấy các nghệ sĩ xăm mình gặp khó khăn vì hình xăm phai màu, và các doanh nghiệp bị thiệt hại tài chính khi áp phích của họ trở nên mờ nhạt sau khi tiếp xúc với ánh nắng quá lâu.
Tốc độ phai màu khác nhau tùy thuộc vào hóa chất của sắc tố và đặc tính hấp thụ ánh sáng:
Hiện tượng phai màu khác biệt này giải thích tại sao hình xăm nhiều màu thường trông không đều hoặc mờ đi sau 5–7 năm tiếp xúc thường xuyên với ánh nắng mặt trời.
Ngay cả với các công thức chống tia UV, làn da lão hóa và sự thay đổi của sắc tố melanin cũng góp phần làm màu sắc thay đổi theo thời gian. Một nghiên cứu lâm sàng năm 2023 đã ghi nhận rằng:
Việc sử dụng thường xuyên kem chống nắng SPF 50+ cản trở 95% bức xạ UVB/UVA, làm chậm đáng kể sự suy giảm sắc tố và duy trì độ trung thực màu sắc trong nhiều thập kỷ
Mực màu UV chất lượng cao sử dụng một công nghệ gọi là bọc polymer để bảo vệ các sắc tố quý giá khỏi những tác nhân môi trường có hại. Điều xảy ra là những lớp vỏ bảo vệ nhỏ bé này sẽ hình thành xung quanh từng hạt sắc tố, ngăn chặn ánh sáng UV gây hại và các phân tử oxy phản ứng đáng ghét tiếp xúc trực tiếp với chúng. Theo một số nghiên cứu gần đây được công bố vào năm 2022 bởi Tạp chí Khoa học In ấn, các màu sắc được bảo vệ theo cách này giữ được độ tươi sáng lâu hơn khoảng 93% sau năm năm so với các sắc tố thông thường không được bảo vệ. Đối với bất kỳ ai cần những bản in có thể tồn tại lâu dài trước tác động của thời gian và thời tiết, công nghệ này thực sự tạo ra sự khác biệt trên toàn thế giới.
Các công thức mới nhất thường bao gồm các chất gọi là chất ổn định ánh sáng hindered amine (HALS) cùng với các chất hấp thụ tia cực tím (UV), thực tế có khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời gây hại thành dạng năng lượng nhiệt đơn giản. Khi được thêm vào nhựa, các thành phần này phối hợp khá hiệu quả để chống lại các phản ứng oxy hóa do ánh sáng gây ra, vốn làm hỏng vật liệu theo thời gian. Các thử nghiệm thực địa cho thấy các hệ thống tiên tiến này có thể giảm mất màu từ 40 đến 60 phần trăm đối với các biển báo đặt ngoài trời. Mức độ bảo vệ như vậy vượt trội hơn so với mực in chống tia UV tiêu chuẩn, bởi vì các loại mực này chủ yếu phụ thuộc vào việc lựa chọn cẩn thận các loại bột màu thay vì sử dụng các cơ chế phòng vệ hóa học chủ động.
Tuổi thọ của mực in màu UV phụ thuộc vào ba yếu tố cốt lõi sau:
Những yếu tố này cùng nhau quyết định khả năng chống mài mòn do tác động môi trường và độ ổn định màu sắc lâu dài.
Hiệu suất của các sản phẩm được gán nhãn "chống tia UV" khác nhau rất lớn. 22% số mực xăm tuyên bố có khả năng chống tia UV đạt tiêu chuẩn ISO 21348 về độ bền ánh sáng. Độ bền thực sự đòi hỏi sự ổn định của sắc tố, khả năng bao bọc và tích hợp chất phụ gia đã được kiểm chứng—chứ không chỉ là các tuyên bố tiếp thị. Người tiêu dùng nên tìm kiếm các thông số kỹ thuật đã được kiểm định bởi bên thứ ba để đảm bảo hiệu suất lâu dài đáng tin cậy.
Điều kiện môi trường đóng vai trò quan trọng trong độ bền của ứng dụng mực in màu UV. Ngay cả các công thức tiên tiến cũng gặp phải những thách thức từ sự dao động nhiệt độ, độ ẩm và các chất ô nhiễm trong không khí, vốn kết hợp với nhau làm tăng tốc độ phân hủy theo thời gian.
Khi không khí trở nên ẩm ướt thực sự, điều này thực tế làm tăng tốc độ phản ứng thủy phân trong các lớp phủ polymer được đóng rắn bằng tia cực tím. Theo một nghiên cứu từ Nature Materials vào năm 2023, điều này có thể làm giảm khả năng bám dính của các vật liệu khoảng bốn mươi phần trăm ở những khu vực gần bờ biển. Nhiệt độ thay đổi lên xuống hơn ba mươi độ Fahrenheit mỗi ngày khiến các vật liệu như kim loại hoặc acrylic giãn nở và co lại liên tục theo thời gian. Điều gì xảy ra sau đó còn tồi tệ hơn nữa — những vết nứt cực nhỏ hình thành, cho phép oxy tiếp xúc với các sắc tố bên dưới. Và rồi còn vấn đề ô nhiễm ở thành phố. Các hợp chất oxit nitơ lơ lửng trong không khí ở các khu vực đô thị cũng không tương thích tốt với các loại nhựa in. Chúng bắt đầu nhiều phản ứng hóa học khác nhau khiến màu sắc phai đi nhanh hơn rất nhiều so với ở vùng nông thôn, nơi quá trình phai màu này diễn ra chậm hơn khoảng hai mươi ba phần trăm.
Sự kết hợp giữa độ ẩm cao và ánh nắng mạnh khiến cho khí hậu nhiệt đới thực sự khắc nghiệt đối với các vật liệu in ấn. Khi không khí duy trì độ ẩm trên 80%, điều này thực sự giúp ánh sáng tử ngoại (tia UV) thâm nhập sâu hơn vào các lớp mực in, dẫn đến hiện tượng phai màu những gam màu tươi sáng mà chúng ta thấy trên các biển hiệu - đặc biệt là màu xanh và đỏ. Tình hình ở các khu vực khô hạn cũng không khá khẩm hơn là bao. Hãy nghĩ đến những ngày nắng nóng khi nhiệt độ tăng lên trên 100 độ Fahrenheit (khoảng 37,8 độ Celsius), rồi đột ngột giảm mạnh vào ban đêm. Các vật liệu như băng rôn bằng nhựa vinyl hay biển gỗ sẽ giãn nở vào ban ngày và co lại vào ban đêm, gây ra hiện tượng cong vênh, xoắn vặn. Điều này tạo ra áp lực lớn hơn lên khả năng bám dính của mực in trên các bề mặt này. Một số thử nghiệm thực tế đã được tiến hành tại hiện trường. Các biển hiệu được in bằng mực chống tia UV có thể duy trì màu sắc khoảng 18 tháng trước khi bắt đầu phai màu ở môi trường sa mạc. Nhưng ở vùng nhiệt đới? Chúng chỉ giữ được màu sắc khoảng 12 tháng dù cường độ ánh nắng ở đó cũng mạnh như ở sa mạc. Sự khác biệt này là do lượng ẩm trong không khí ở vùng nhiệt đới cao hơn rất nhiều.
Nếu ai đó muốn hình xăm màu của họ giữ được độ tươi lâu hơn khi sử dụng mực màu UV, việc bảo vệ khỏi ánh nắng mặt trời thường xuyên là yếu tố quyết định. Những người sử dụng kem chống nắng phổ rộng SPF 30+ mỗi ngày thường thấy mức phai màu giảm khoảng 80% sau khoảng năm năm, theo một số nghiên cứu gần đây. Trong khi hình xăm vẫn đang hồi phục, việc tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời và sử dụng kem dưỡng ẩm không chứa hương liệu giúp duy trì màu sắc tươi đẹp. Các tông màu đỏ và vàng phai nhanh hơn các màu khác vì chúng không chịu được tốt dưới ánh sáng UV, do đó những người có hình xăm màu này cần đặc biệt cẩn trọng với việc tiếp xúc ánh nắng nếu muốn hình xăm giữ được độ tươi lâu dài.
Việc phủ lớp laminate bảo vệ hoặc sử dụng lớp phủ sơn acrylic dạng xịt thực sự kéo dài đáng kể thời gian tồn tại của các bản in màu UV ngoài trời, đôi khi thậm chí tăng gấp đôi tuổi thọ dự kiến. Các lớp phủ này hoạt động như một lớp chắn chống lại tia UV có hại và mọi loại bụi bẩn, chất gây ô nhiễm từ môi trường. Theo nghiên cứu công bố năm 2024, khi họ áp dụng các lớp phủ trên được làm từ công nghệ đóng rắn bằng tia UV, tình trạng phai màu giảm khoảng hai phần ba ở những khu vực có ánh nắng mạnh so với các bản in thông thường không được bảo vệ. Nhiều ngành công nghiệp hiện đang trộn lẫn các sắc tố được bao bọc đặc biệt cùng với các hệ thống nhựa tổng hợp bền bỉ để tạo ra nhiều lớp bảo vệ. Cách tiếp cận này mang lại khả năng chống chịu thời tiết khắc nghiệt theo thời gian tốt hơn nhiều cho các vật liệu in ấn.
Để các vật phẩm sử dụng được lâu dài hơn, bạn nên kiểm tra định kỳ hai lần mỗi năm và tiến hành làm sạch kỹ bằng các chất tẩy rửa có độ pH trung tính sau khi chúng đã tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Bụi bẩn tích tụ theo thời gian thực sự làm tăng tốc độ xuống cấp của mọi thứ. Việc đặt các tác phẩm nghệ thuật bên trong những hộp polycarbonate đặc biệt có khả năng lọc tia UV giúp giảm tới 92% thiệt hại do ánh nắng mặt trời, theo báo cáo từ Outdoor Media Preservation năm 2022. Đối với những khu vực có độ ẩm cao, việc phủ lên bề mặt một lớp chống thấm nước và thường xuyên kiểm tra sự phát triển của nấm mốc sẽ giúp ngăn ngừa nhiều vấn đề liên quan đến độ ẩm. Ngoài ra, đừng quên xoay đổi vị trí các bảng trưng bày in ấn định kỳ ba tháng một lần để không có vị trí nào phải chịu quá nhiều ánh nắng chiếu trực tiếp, gây ra hiện tượng phai màu không đều ở các phần khác nhau của bảng trưng bày.
Khác với mực gốc dung môi hoặc gốc nước khô thông qua bay hơi hoặc hấp thụ, mực màu UV sẽ đóng rắn ngay lập tức khi tiếp xúc với ánh sáng UV, tạo thành lớp phủ nhựa bảo vệ bao bọc các sắc tố và ngăn chặn phai màu.
Vâng, độ bền của mực màu UV khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho các hình xăm, vì nó giữ được màu sắc tươi sáng lâu hơn so với các loại mực truyền thống dựa trên phẩm nhuộm.
Các sắc tố đỏ và vàng phai màu nhanh hơn dưới ánh nắng mặt trời do hấp thụ bước sóng UVB có năng lượng cao, trong khi sắc tố xanh lá, nhạy cảm với ánh sáng xanh, có thể phai nhanh hơn mực đen.
Việc sử dụng lớp phủ, kem chống nắng và bảo trì định kỳ có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của các ứng dụng mực màu UV bằng cách bảo vệ chúng khỏi ánh nắng mặt trời và các tác nhân môi trường.
Không, hiệu suất khác nhau đáng kể, và chỉ một tỷ lệ nhỏ các loại mực in tuyên bố có khả năng chống tia UV đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về độ bền ánh sáng. Việc xác nhận độc lập là rất cần thiết.