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目前柔印工艺技术的原理及其新动向

发布时间:2021-07-17 13:39:29 阅读: 来源:标签机厂家
目前柔印工艺技术的原理及其新动向

柔印工艺技术的原理及其新动向

第一台柔性版印刷机1905年诞生于英国。上世纪50、60年代,柔印受到人们重视。1984年,由于激光技术的成熟发展以及各行业的广泛应用,激光雕刻的纹辊被柔印正式采用。此后柔印技术在欧美取得飞速发展,据统计,2000年欧洲包装印刷方式中,胶印占8%,柔印占32%;美国70%以上的包装产品则是采用柔印印刷的。

第六届北京国际印刷技术展览会“2005国际柔印技术发展高峰论坛暨技术交流会”上,有专家分析预测:在未来5年中,欧美柔印市场还将继续维持1%~3%的增长率;中国柔印市场的增长速度令人惊讶,可能保持8%的年增长率,与国民经济增长速度持平或超过。

目前,我国和欧美发达国家的印刷产业构成很不一样,比如在美国,胶印、柔印、凹印各有其天下,柔印在软包装印刷中占的比例很高,而在我国这个比例不到8%;发达国家不干胶标签的人均年消费量是14 m2,美国是16 m2,而我国却只有0.5m2,差距接近30倍。我国人口众多,杜邦公司在China Print 2005展览会上预言:2010年中国将会有1亿的中级消费者,也就是说中国人的购买能力和消费能力将大大增强,中国印刷品市场增长空间不可估量。柔版印刷最适合的范围是软包装印刷,以及食品、医药、化妆品、洗浴用品等包装印刷,而我国柔印在这些方面的应用刚刚起步,所占份额非常小,因此可以预见,柔印在我国的未来一定会很美好。

一、柔印技术的优势与核心竞争力

柔性版印刷具有承印材料广泛、印刷速度快、耐印率高、操作方便、印刷与印后加工可组成联动生产线、生产周期短且无公害污染等优点,在西方发达国家已被当作是一种“最优秀、最有前途的印刷方式”,在许多方面得到广泛应用。目前,我国包装印刷企业也正在不断地引进柔性版印刷生产线,提高竞争力。归纳起来,柔印具有如下优势:

1.广泛采用无毒的水性油墨和UV油墨,有利于保护操作人员的健康和保护环境,在食品包装和日用品包装领域显示出强劲优势。

2.承印介质广泛。柔性版印刷方式可广泛用于印刷各类包装产品,承印物厚度范围可以从0.012 mm到0.6 mm,可在各类纸张、塑料薄膜、玻璃瓶体、软管、金属卡片等介质上完成印刷和后加工;广泛应用于印刷生产各类商品的纸包装、折叠纸盒、纸袋、纸杯、纸餐具、墙纸;以及各类塑料薄膜、真空镀铝膜、纯铝箔包装产品飞机设计要求飞机机体结构铝材不但应有高的强度还必须有足够的断裂韧性和良好的抗疲劳性能印刷,如食品包装、饮料包装、日化洗涤用品及医用包装品印刷。

3.设备综合加工能力强。几乎所有的窄幅机组式柔性版印刷机都可以进行印刷和印后加工,如正反面印刷、上光、覆膜、模切、横断、分切、打孔、扇折、自动排废等,甚至可以在印刷机组上增加打号码、烫金或丝印刷单元。因此,将柔性版印刷机称之为印刷加2、加工技术方面工生产线不无道理。在美国,由于自动贴标机的使用和不干胶的大量应用,柔性版印刷机成为主要的生产手段。

4.生产投资小。柔性版印刷机由于结构相对简单,设备投资低于相同规模的胶印机或凹印机,一般可低30%~40%。

5.生产周期短。使用柔印技术,尤其是使用计算机直接制版、套筒技术、无轴传动技术和UV技术之后,在印品质量得到显著提高的同时,生产周期进一步大大缩短,更加适合于短版印刷和按需印刷。

二、柔印的基本原理和“心脏”

油泵在进墨口将柔印油墨喷到纹辊表面并靠其张力保持在F辊中,刮刀刮去多余油墨之后,当F辊和C辊上的印版接触则把油墨转移到树脂版的图文(即凸出点)部分,再由C辊和D辊转动合压至承印物H上,即可完成一次单色印刷。

墨腔系统中两片刮刀作用各不相同,一片为逆向刮刀,用来刮去纹辊上多余的油墨;另一片为正向密封刀片,起密封作用。刮下的油墨可继续循环使用,这样可以节省大量油墨。

这里的核心部分是纹辊和印版;纹辊被称做柔印机的心脏,其穴的深浅(储墨量多少)、形状都直接影响到印品的质量;印版是直接接触承印物,现在使用的感光树脂版多采用激光雕刻,解像力最高可以达到200线/英寸,可以完成一些较为精美的印刷,印品质量可以与胶印和凹印媲美。

作为“心脏”部分的纹辊,上面排列着大小相同、位置均匀、深度一致的凹陷,我们称之为穴。穴分别有如图2所示的形状规格:

目前用得最多也是最好的是60°蜂巢型的穴。据计算,同等面积、同等线的情况下,蜂巢型穴所达到的穴面积是钻石型的1.155倍之多,即在同样的区域范围内,六角形所占有的空间面积约比钻石形多出15%,所以在纹辊上六角形穴就意味着可以减少约15%的穴深而不影响其原有容量,很明显,使用六角形的穴时其深度可比钻石形雕得浅一些,故其达到的解像力更高一些。

目前国内外很多的柔印机安装了陶瓷纹辊,陶瓷纹辊制作工艺相当复杂,其中最关键的两个参数是线数和孔传墨量。纹辊的线数,一般是根据印刷线和纹辊线数的特殊比例关系来确定。目前采用先进激光雕刻设备雕刻的线可以达化装品及酒品包装2 000线/英寸,但这种高线却不会在短期内应用于实际柔版印刷,即使200线/英寸的印刷品所配置的纹辊也不会超过1 400线/英寸。由于超高线的纹辊的孔开口小,壁太薄,耐磨损能力较差,使用寿命也会降低;另外,超高线的纹辊还会增加纹辊的清洗难度。综合各种因素,印刷厂在华中科技大学“长江学者”缪向水教授团队印刷许可的条件下尽量选用低线数的纹辊。

纹辊制作的另外一个重要参数是孔传墨量,单位用BCM表示(即每平方英寸穴容量),是孔容积的标准计量单位。激光雕刻纹辊传递的墨层厚度取决于穴的容积大小,如以一支500线6.00BCM容积的纹辊与一支800线2.00BCM容积的纹辊相比较,显然800线的纹辊由于其容量较小,故其传递的墨层就较薄,墨层愈薄,愈能控制高光点的印刷效果。

三、柔印设计的注意事项

目前我国柔印产品处于很低的层次,印刷品质量以低、粗、简为主,精细的多色套印不怎么过关;同时,应用范围较小,主要印刷文字线条和实地,点活印得不是很多。制约柔印在中国的应用和发展,除了设备和技术上的问题外,另一个主要的原因在于设计人员不了解柔印技术的特点,导致设计和印刷之间缺乏沟通,不能充分发挥柔印的优势。

由于东方文化与欧美文化存在差异,使得各自的产品包装在设计风格上有明显的不同,这也使得柔印短期内在我国的发展受到一定影响。欧美强调以简明的色块、线条给人造成强烈的视觉冲击,这类产品便于用柔印印刷。而我国包装界长期受凹印、胶印的统治及影响,更着重于写实,使用了大量的写实层次图案,因而要用柔性版印刷去追求胶印、凹印的印刷效果,最终用户势必难以接受。所以柔印在我国被接受的程度要低于胶印和凹印。

柔印印品在设计时,应当避免如下方面:

1.避免设计太小的文字及太细的线条;

2.避免两色或多色的线条及文字仍处于发展的重要战略机遇期套印;

3.避免设计细小的反白文字及线条;

4.避免图片高光断或1%的小点;

5.避免在photoshop等位图软件中设计文字或线条;

6.避免沿印刷滚筒水平方向设计宽而长的实地和渐变;

7.除非特殊要求,避免将大面积实地与点及细小文字做在同一版面上;

8.避免操作软件的不统一。

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四、柔印的未来发展趋势

技术在柔印中的广泛使用

在China Print 2005展览会的柔印峰会上,丹麦Nilpeter等公司都强调了UV技术在柔印中的应用和发展。目前,国外安装有UV油墨固化系统的柔印机在不断增加,同时现有柔印机也在不断地改装UV油墨固化系统。以UV柔印油墨取代水性油墨和溶剂型油墨,已成为一种发展趋势,在宽幅和窄幅柔印机上都得到了较广泛的应用。可以说继水性油墨成功之后,UV油墨再一次推动了柔印的发展。

UV油墨印刷适性好,在印刷中完全不会改变物性,并可用于较高粘度的印刷,所以在彩色印刷中点扩大大幅度地减少,从而提高了柔印印刷质量,这对提高我国以写实为主的包装装潢印刷品质量十分重要。从印刷质量的角度看,采用UV油墨的柔印优于溶剂型油墨和水性油墨的柔印。另外,柔性版印刷的新选择是通用的UV油墨(即从纸张到薄膜印刷都可适用的油墨),这种油墨在欧美已进入实用阶段。

UV柔印油墨之所以在国内外受到普遍重视和青睐,归纳起来主要是柔印UV油墨有以下优点:

⑴UV柔印油墨安全可靠。

无溶剂排放,不易燃,不污染环境,适用于印刷食品、饮料、烟酒、药品等卫生条件要求高的包装品。

⑵大大提高柔印质量。

UV柔印印刷适性好,印刷质量高,印刷过程不改变物性,不挥发溶剂,温度稳定,不易糊版、堆版,可用较高粘度印刷,着墨力强,点扩大减少,弥补了柔印存在的点扩大现象,点清晰度高,阶调再现性好,墨色鲜艳光亮,附着牢固,适合精细产品印刷。

⑶生产效率高,适应范围广。

UV柔印油墨可瞬间干燥,在纸张、铝箔、塑料等不同的印刷载体上均有良好的附着力,产品印完后可立即叠放,不会发生粘连。

⑷UV柔印油墨理化性能优良。

UV固化干燥的过程是UV油墨光化学反应由线型结构变为状结构的过程,所以具有耐水、耐磨、耐老化等许多优异的理化性能,这是其他各种类型的油墨所不及的。

⑸UV柔印油墨用量省。

由于没有溶剂挥发,有效成分高,可以几乎100%转化为墨膜,其用量还不到水墨或溶剂油墨的一半,而且可以大幅减少印版和纹辊的清洗次数,所以综合成本比较低。

2.套筒技术

原来柔性版印版在制版后要将印版贴在版滚筒上,然后才能印刷,现在有一种更先进的柔印直接制版技术,可在套筒上直接制版,然后把套筒套在版滚筒上就可印刷,工作效率更高。这种技术就是套筒直接制版技术。

激光雕刻套筒技术中所雕刻的套筒是印版,是由印前系统预先制作好版面,效率极大地提高。目前纹辊及激光雕刻无接缝橡胶辊普遍采用套筒技术,目的是快速更换,便于操作。对于宽幅机如采用悬臂

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