吳宏
柔印采用水性油墨或醇溶性油墨進行印刷,油墨中不含苯類、酯類、酮類等有機溶劑及有毒金屬,因此柔印生產(chǎn)中不存在有毒氣體排放,以及印品溶劑殘留超標等問題,不僅能滿足印刷包裝行業(yè)的安全要求,還不會對環(huán)境造成污染,因此被業(yè)界譽為綠色印刷方式。
柔印設備的典型結構
1.傳動形式
柔印設備的傳動形式主要分為兩種,一種是齒輪傳動形式,即在印刷單元中壓印輥、印版輥、網(wǎng)紋輥之間通過齒輪進行動力傳動;另一種是無齒輪傳動形式,即取消了壓印輥、印版輥、網(wǎng)紋輥之間的齒輪,動力來源于各滾筒軸端獨立傳動的伺服電機,各伺服電機之間通過數(shù)字化信號控制以保持同步運轉(zhuǎn),因此該傳動形式也叫“電子軸傳動”。這兩種傳動形式的對比如表1所示。
2.傳墨系統(tǒng)
網(wǎng)紋輥是柔印設備的核心部件,其作用主要是在柔印過程中給版輥表面量化地傳遞油墨。網(wǎng)紋輥的結構分為整體式和套筒式兩種,整體式適用于窄幅柔印設備,成本較高,操作也不太方便;套筒式適用于窄幅和寬幅柔印設備,成本較低,操作較為方便。
網(wǎng)紋輥表面均勻分布著大小、形狀、深淺相同的網(wǎng)穴,網(wǎng)穴的形狀主要有四棱錐形、四棱臺形、六棱臺形(六角形)、斜線形、球形。通常情況下,陶瓷網(wǎng)紋輥使用的是六棱臺形網(wǎng)穴,金屬網(wǎng)紋輥使用的是四棱錐形或四棱臺形網(wǎng)穴。
目前,印刷行業(yè)中使用的柔印設備主要有以下兩種傳墨方式。
(1)兩輥式傳墨
兩輥式傳墨系統(tǒng)由網(wǎng)紋輥、橡膠輥組成,油墨通過橡膠輥傳遞到網(wǎng)紋輥表面,在一定壓力作用下將油墨壓入網(wǎng)穴,在此過程中橡膠輥表面與網(wǎng)紋輥表面有一定的速度差,目的是將網(wǎng)紋輥表面的油墨擠壓干凈??梢?,橡膠輥具有傳墨和刮刀的雙重作用。
兩輥式傳墨是傳統(tǒng)的柔印傳墨方式,其優(yōu)點是系統(tǒng)結構簡單,缺點是網(wǎng)紋輥表面的刮墨效果不好,油墨刮得不均勻、不干凈,這種傳墨方式只能用于印刷對質(zhì)量要求不高的印刷品。
(2)單輥式傳墨
單輥式傳墨系統(tǒng)由網(wǎng)紋輥、刮刀組成。這種傳墨方式有兩種形式:開放式和封閉式。
開放式,即網(wǎng)紋輥浸入油墨中,其表面油墨通過刮刀刮干凈。
封閉式,即由網(wǎng)紋輥和具有上下刮刀的封閉式墨腔組成,油墨通過墨泵注入封閉式墨腔對網(wǎng)紋輥進行著墨,網(wǎng)紋輥表面油墨通過刮刀刮干凈。優(yōu)點是油墨始終處于封閉式墨腔內(nèi),在腔體壓力的作用下為網(wǎng)紋輥著墨,使得網(wǎng)穴充分著墨,傳墨精度更高,有利于高速印刷,且對生產(chǎn)環(huán)境污染小。封閉式是目前高速柔印設備常用的傳墨方式。
3.套版形式
目前市場上的柔印設備主要分為衛(wèi)星式、機組式和層疊式三種(三種柔印機的對比如表2所示),不同類型的柔印設備的套版形式也不同,主要分為以下兩種。
(1)機組式柔印機、層疊式柔印機在印刷過程中色組之間存在張力波動,從而影響套印精度。因此,這兩種機型通常要配置自動套版系統(tǒng),該系統(tǒng)可對套印誤差進行實時檢測,通過套版執(zhí)行機構自動套準。
(2)由于衛(wèi)星式柔印機的承印物緊密包裹在中心壓印滾筒表面,在印刷過程中色組之間不存在張力波動,所以正常印刷過程中無需配置自動套版系統(tǒng),只需配備印前快速套版系統(tǒng),就能實現(xiàn)較高的套印精度,還能減少印前套印過程中的廢品損失。
柔印設備在國內(nèi)的發(fā)展歷程
總的來看,柔印設備在我國的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。
第一階段:20世紀80年代中后期,盲目發(fā)展階段
環(huán)保型柔印設備的理念在這個階段初次被引入國內(nèi),當時我國進口了不少柔印設備,但由于大多數(shù)操作人員對柔印工藝并不熟悉,加上版材、油墨、網(wǎng)紋輥等主要耗材均需進口,當時很多印刷企業(yè)只能無奈放棄使用柔印或用來印刷低檔產(chǎn)品。同時,國內(nèi)印刷設備制造企業(yè)也嘗試生產(chǎn)柔印設備,但鑒于該階段國內(nèi)印刷市場的發(fā)展情況,也是有心無力。
第二階段:20世紀90年代,第一次快速發(fā)展時期
國外窄幅柔印設備制造商在這個時期紛紛進入中國市場,如美國麥安迪、美國A牌、加拿大雅佳發(fā)等,這大大提振了國內(nèi)包裝印刷企業(yè)應用柔印的信心,大量窄幅柔印設備在國內(nèi)許多印刷領域成功裝機,如煙包印刷行業(yè)、彩票印刷行業(yè)、標簽印刷行業(yè)等。同時,一些專業(yè)的柔印設備銷售公司、配套器材銷售公司也開始進駐國內(nèi)市場,更專業(yè)的制版公司開始提供服務。但從當時國內(nèi)柔印市場的整體情況來看,柔印工藝在國內(nèi)的應用仍不成熟,加之柔印制版的加網(wǎng)線數(shù)不高,柔印質(zhì)量不可能如其他印刷方式那么精細,柔印水墨的鮮艷度也不足,這些都對柔印在我國的進一步推廣應用設下了阻礙。
盡管如此,這種環(huán)保型印刷方式依然得到了國家和行業(yè)的重視。1992年6月,中國印刷技術協(xié)會柔性版印刷技術專業(yè)委員會成立,在國內(nèi)進行柔印的推廣和宣傳,使得國內(nèi)對柔印的認知度逐步得到提升。
第三階段:2000年之后,第二次快速發(fā)展時期
隨著全球柔印市場的不斷擴大,柔印工藝在國內(nèi)諸多行業(yè)人士的努力下日趨成熟,由此推動了柔印在國內(nèi)印刷市場的第二次快速發(fā)展。
這個時期,歐美市場上出現(xiàn)了一個明顯的趨勢,即越來越多的印刷設備制造商開始介入柔印設備的生產(chǎn),國際知名凹印機制造商紛紛推出技術含量較高的寬幅衛(wèi)星式柔印機,如德國BOBST(F&K)、德國W&H、意大利Cerutti、西班牙COMEXI。同時,行業(yè)相關協(xié)會進一步加大了對柔印的宣傳與推廣,舉辦多種形式的技術交流會、研討會、柔印培訓班,普及柔印知識,提高操作人員技能,同時加強相關標準制定,以提高柔印在我國的整體水平。
自中國加入國際世貿(mào)組織以來,許多國際知名企業(yè)開始進駐國內(nèi),中國也因此成為世界加工基地,但這些國際知名企業(yè)要求幾乎所有印刷品都要采用柔印,這一要求無疑增強了國內(nèi)印刷企業(yè)投資柔印的決心。
至今,柔印在國內(nèi)已有30年的發(fā)展史,窄幅機組式柔印設備裝機量已突破1200臺,其中約一半為國產(chǎn)品牌,寬幅衛(wèi)星式柔印設備裝機量約120臺,其中進口品牌約85臺,主要有德國W&H、德國F&K、意大利OFEM、美國FEVA、西班牙COMEXI。
國產(chǎn)寬幅衛(wèi)星式柔印設備起步較晚,陜西北人于1995年開始研制衛(wèi)星式柔印設備,根據(jù)國內(nèi)市場發(fā)展要求,于2009年10月率先推出國內(nèi)首臺印刷單元為全伺服、無齒輪、電子軸傳動形式的寬幅衛(wèi)星式柔印設備,隨后又成功推出多色寬幅衛(wèi)星式柔印設備系列產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在軟包裝、紙箱預印、無菌包裝等印刷領域得到了良好應用。
如今,越來越多的國內(nèi)印刷設備制造企業(yè)投入寬幅衛(wèi)星式柔印設備的生產(chǎn)之中,國產(chǎn)柔印機裝機量也逐年遞增,國產(chǎn)柔印品牌優(yōu)勢已逐步形成。
國產(chǎn)柔印設備亟需解決的問題
盡管國內(nèi)已有多家印刷設備制造企業(yè)開始生產(chǎn)柔印設備,但由于國內(nèi)整體制造技術與國際先進技術相比整體較為落后,因此國產(chǎn)柔印設備與國外先進設備還存在一定差距。國產(chǎn)柔印設備要想得到進一步提高,需要在以下技術上實現(xiàn)突破。
1.關鍵制造技術
(1)中心滾筒制造技術。(2)套筒式網(wǎng)紋輥制造技術。(3)套筒式印版輥制造技術。(4)自動控制技術。
2.配套技術
柔印配套技術(如柔性版、柔印油墨等)不足制約了其在我國的推廣應用,目前國內(nèi)使用的高品質(zhì)柔性版幾乎全部為進口,柔印油墨價格比凹印油墨價格高出一倍。但國外柔印市場上,柔性版、柔印油墨的成本都比其他印刷方式低。因此,為了使柔印在我國印刷市場的應用取得進一步進展,這些配套技術必須要跟上。此外,操作人員的水平也亟待提高,除了加強專業(yè)培訓之外,還要普及柔印知識,讓操作人員熟悉柔印原理,提高操作技能,進而更好地實施生產(chǎn)。
綠色印刷已經(jīng)成為全球印刷業(yè)未來發(fā)展的主流,全球越來越重視環(huán)境保護和綠色安全,許多發(fā)達國家對印刷行業(yè)節(jié)能、降耗、減排、綠色、安全的要求日漸提高,對食品包裝、醫(yī)藥包裝、日用生活品包裝等與人們直接接觸的包裝材料都明文規(guī)定采用柔印水墨進行印刷??梢姡磥砣嵊⑹艿皆絹碓礁叩闹匾?,其也將為包裝印刷行業(yè)帶來更為顯著的社會效益和經(jīng)濟效益,讓我們拭目以待。