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现代凹版印刷成功的关键技术

资料来源:《广东印刷》2008年第1期 作者:季永芹 更新日期:2009-01-07

凹版印刷是目前在中国软包装行业应用最为广泛的印刷技术,全国所有的软包装印刷设备中,凹印设备占94%以上。凹版印刷技术广泛适用于PVDC、PET、PE、NY、CPP、OPP、BOPP等多种薄膜及复合膜类,所印刷的包装产品涵盖食品业、饮料业、医药业等等与生活休戚相关的行业。调查显示,95%以上的软包装生产企业都使用凹印设备进行印刷。随着国内高速凹版印刷机的成本不断下降,凹版印刷的市场占有额将继续增加。
但是,国内凹印包装设备制造业与国外发达国家(特别是欧洲)相比仍然有着相当大的差距,所以,我们应该加速开发和推广凹版印刷的几项关键技术,包括电子轴传动技术、印刷小车和套筒式压印滚筒等,以及采用绿色环保的水性油墨和设备、连线加工技术和装备。
一、电子轴传动技术
电子轴驱动凹版印刷机是用高精度虚拟电子长轴和电子齿轮代替传统机械齿轮的一种新型高速凹版印刷机。该机收、放料部(为变频控制),收、牵引部放料,以及每个印刷单元均采用伺服电机单独驱动,由高精度运动控制调整,实现同步运行。
电子轴驱动凹版印刷机每个印刷单元为可任意增减及互换的标准单元。不仅结构紧凑,省去了色组间对版的执行机构,提高了整机的稳定性,而且操作维修方便。为了方便、快速更换版辊,每个印刷单元配有可互换的上版小车。
张力系统是一个高精度的闭环伺服系统。该系统与电子主轴、套准系统完美结合,保证了设备的优越性能,以及大幅度减少停机时间和废品率,从而为印刷企业带来效益。
从概念的提出到应用,无轴传动技术在中国经历了多年的发展。到目前为止,我们不仅在胶印领域看到了无轴传动技术投入到实际的生产中,如曼罗兰、高宝、高斯以及北人等厂商分别推出了相应的设备,在凹印领域,尽管滞后于国外知名厂商,国内厂商也将无轴传动技术成功地应用到设备中,有力地加快了中国凹印的发展,提高了凹印产品的质量。
代表国产凹印设备技术实力的企业中山松德公司制造的双放双收纸张和薄膜两用型凹印机目前是国内最大的电子轴传动凹印机,它经过多方面技术改造,具有许多显著优点。例如:采用最新的电子轴传动技术;同时适用于纸张和薄膜印刷;采用刮墨刀偏心夹紧机构,双行程气缸控制;多组静电移墨装置,可在任意色组上安装,适应精细纸张印刷要求;印刷组合方式灵活,可实现单机或双机使用,实现不超过12色任意组合。
其他如西安华阳的SDP650型电子轴传动高速纸张凹版印刷机,该设备在控制、套准、接纸等方面有显著的创新性,填补了国产卷筒纸张凹版印刷机在电子轴传动领域的空白,主要技术指标达到了目前国际同类产品的先进水平;可以替代进口设备,为国产卷筒纸张凹版印刷机进入国际市场创造了有利条件。
例如,在2006年的上海国际全印展上,来自国内外软包装行业的 170 余家包装印刷客户在华阳展台前亲眼目睹和领略了该公司生产的目前国内软包装制造行业高端印刷设备──HYES-1050 无轴传动高速凹版印刷机之风采。该机是西安华阳公司适应市场需求,融合了日本、欧洲诸多国际领先、国内一流的新技术、新装置,开发的一款高档机型。
在当前市场上尽管电子轴凹印机发展历史还不长,但其出众的技术优势使其拥有不可限量的应用前景,随着用户对这一新技术了解的不断深入和市场竞争的加剧,电子轴凹印机将成为软包装加工者应付短版活市场的不容置疑的最佳选择。
二、印刷小车
凹印小车已经成为国际上中高速凹版印刷机的标准化结构。欧洲制造商全部采用凹印小车结构,但亚洲制造商还只是少量采用,差距较大。
凹印小车(gravure trolley),有时也称为印刷小车(printing trolley),是指可以安装和运送凹印供墨装置和印版滚筒的移动小车。通常凹印小车由如下装置组合而成 :储墨箱、墨泵、输墨和回收管路、墨槽、印版滚筒等,有时还包括刮墨刀组件。在实际使用中,小车上可携带印版滚筒,也可将印版滚筒放在印刷单元墙板上。因此,凹印小车可将整个供墨系统、印版滚筒或刮墨刀组件安装在一个小推车上。各种凹印小车的区别主要体现在其安装和更换方式上。
凹印小车有诸多优点 :
①提高机器的有效利用率。采用小推车可在机外进行清洗、版滚和油墨等的准备工作,明显减少产品更换的停机时间,因此延长机器有效生产时间。对于短版活印刷来说,采用凹印小车是必不可少的条件。
②降低劳动强度,改善操作环境。操作人员不用在狭小环境下长时间弯腰操作。由于可将小车移送到专门的、更宽敞、采光通风排气更好的场所进行清洗和准备工作,操作环境中挥发溶剂浓度可以降到较低水平,印刷车间环境亦可得到一定的改善。
③更好地利用人力资源。可根据操作技能分别安排操作人员和辅助人员,由辅助人员从事专门清洗和更换准备工作。
④便于回收再用。便于集中清洗、废液回收再用。这一点对于有多台凹印机的大型印刷厂家意义更大。
三、套筒式压印滚筒
套筒式压印辊筒是上个世纪80年代开始出现的新型压印滚筒,在欧美已用于各种用途的凹版印刷机中,包括出版、包装和特殊用途凹印机上。
套筒式压印滚筒是一种采用薄壁套管和芯轴组合的压印滚筒。它由两个基本部分组成:一个特殊的锥型芯轴和一个轻型的玻璃纤维套筒,套筒表面可覆盖一层橡胶。当需要更换新的压印滚筒时,将高压气体施加到芯轴之内,旧套筒受压膨胀便可轻松被取掉。当选定好新套筒后,将其滑动套在芯轴上,释放气压,套筒和橡胶层就可固定在需要的位置,即可开始印刷。
与传统的整体式压印滚筒相比,套筒式压印滚筒有诸多特点:
①更换操作简单迅速。更换时不用弄断料带,不用将芯轴从印刷机上拆下。
②对于一个压印位置来说,只需要一个芯轴(而整体式则需要多根芯轴)。
③只更换滚筒外层,芯轴保持不动,不用花时间在“重新包胶”上。
④套筒式压印滚筒的凹版印刷机制造成本较高,还要附加空气压缩系统,这也是它在国内发展较慢的原因。
目前在欧美各国套筒式压印滚筒用于出版印刷、包装印刷及特殊用途的凹版印刷机上。
四、采用绿色环保的凹印材料和设备
积极发展符合环保要求,无污染的“绿色”包装印刷是大势所趋,因此大力发展凹印水墨应用,是提高凹印市场占有率的必需之路。
水基油墨不但符合环保要求,能明显减少有机挥发物向大气中的排放量,从而减轻大气污染,改善印刷作业环境,被称为“绿色包装”油墨,适用于食品、饮料、药品等产品的包装印刷。同时,又印刷方便、经济和安全,使其应用范围不断扩大。由此可见,在凹版印刷中,随着环保要求的日益提高,溶剂成本低的特点,水基油墨将有广阔的发展前景。
当然,水性的油墨也有缺点,它的溶剂与油性油墨相比,因为溶剂本身的干燥速度慢,需要延长干燥时间。而延长干燥时间,就等于减慢印刷速度。另外,当使用水性油墨时需要对原有的设备进行改良,或者引进新的相应机种。
2006年底,我国首条自主研发的数字控制全电脑绿色环保水性油墨塑料凹版印刷机生产线在上高工业园投入使用。该高速生产线是由江西四维印务有限公司和国内著名的凹版印刷机生产商、凹版制造商经过近一年的时间共同研制成功的,最高印刷速度可以达到180米/分钟,年生产能力约5000万元。
五、连线加工技术
无论是东部还是中西部,用户对高档包装的需求都呈增长趋势。这必然会促使印后加工技术以及特殊印后加工技术的发展。而特殊印后加工和极高质量的活件一般都是短版活,要求频繁更换活件,对于疯狂追求高效率的现代社会,必然会促使联线生产技术的发展。跨越所有工作流程,设备供应商趋向于提供全套的印后加工解决方案。
印刷连线后加工是几种单一印刷方式连线转移、冷烫、模切单元等的组合,它对操作者提出了很高的素质要求,要求其不但要对机器结构、套准装置了如指掌,还要对四大印刷工艺和印后加工原理理解透彻,熟练掌握设备的操作和油墨色相、黏度的调整。一般必须通过对工作经验丰富的机长多层培训,使各方面技能都合格,才能保证产品质量。