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科技创新/产学研 发布日期:2012-08-06 12:12 来源:lilei
  

1   吴铁军2

 

(1、       河南科技大学包装工程研究所,河南  洛阳  471003

2、  洛阳百林威油墨有限公司,河南 洛阳 471003

 

[摘 要]  从瓦楞纸箱预印技术的发展出发,结合瓦楞纸箱预印的条件要求,分析了瓦楞纸箱柔印预印的印刷特点,阐述了瓦楞纸箱柔印预印的未来发展趋势,同时对瓦楞纸箱柔印预印的工艺策划进行了分析。

 

关键词:凹印预印;柔印预印;发展;工艺策划

 

 

当前,我国经济的快速发展促使国内包装市场的竞争日趋激烈,同时国人目前生活环境的改善也使得人们对于包装的要求也与日俱增, 基于此,瓦楞纸箱单纯的保护产品、方便贮运的运输包装功能定位已越来越无法满足销售的需要,因此瓦楞纸箱包装逐渐向吸引客户视角、刺激购买欲望的销售功能完善,以此将其运输功能与销售功能紧密结合,彩色瓦楞纸箱在纸箱中的比例已迅速增加,成为一种新的促销手段,并且其发展空间日益拓展。目前,为解决瓦楞纸箱的运输功能向销售与运输复合功能需求方向的变迁,在瓦楞纸箱的印刷加工方面,出现了预印的加工方式。

 

瓦楞纸箱的预印刷开始于20 世纪80 年代的美国,当时可口可乐和百事可乐都大量使用纸箱进行饮料瓶的外包装,纸箱厂为提高生产效率,要求开发一种能在卷筒纸上快速印刷彩色图案的印刷机,这一需求推动了柔版印刷的迅速发展,采用柔印技术在宽幅卷筒纸上预先印刷图案的生产方式很快得到普及。顾名思义,预印是在做成瓦楞纸板之前预先印刷好所需要的设计图案,具体的讲,预印工艺是指在瓦楞纸板生产之前,先对面纸进行卷对卷的印刷,既将卷筒纸印后收料成卷,再将印好的卷筒面纸送到瓦楞纸机的面纸工位,进行瓦楞纸板的加工,然后经过后道工序加工成型预定彩色瓦楞纸箱,也既是面纸印刷(卷筒纸)→瓦楞纸板加工→横切、模切/开槽→粘箱/钉箱。

 

一、瓦楞纸箱预印的条件要求

 

1.1 预印对纸张的要求

 

预印刷对纸张有特殊的要求,涂布白板纸的印刷面有很好的彩色表现力,但在通过瓦楞高温烘道黏合过程中,涂料会有不同程度的变化,直接影响彩色表面图案效果,不是最适用的纸张;挂浆白板纸,虽然能够满足瓦楞高温烘道黏合过程的要求,但因其表面粗糙不平,导致印刷图案丢网点、不实、显现力差,同时油墨消耗量大,也不是最理想的预印用纸。实践证明:良好的预印刷用纸应是白卡纸,它既能充分表现印刷图案色彩,又能经受瓦楞高温烘道黏合过程的考验。

 

1.2 预印对油墨的性能要求

 

预印对油墨的耐热性和耐摩擦性有特殊要求,预印生产的面纸在瓦楞纸板生产线上进行压平及通过烘道工段时,要求使用的水性油墨耐高温、耐磨性好,否则彩面会被拉花、掉墨成为废品。预印刷油墨在国外已有成熟的经验,国内天津东洋油墨有限公司已研制出能满足瓦楞纸板生产线使用的预印水基凹版油墨和预印水基柔性版油墨及光油,可分别供凹印预印和柔印预印使用,成本与胶印油墨差不多。

 

预印刷油墨主要以水性油墨为主,水性油墨以其无毒、无味、操作简便、绿色环保等特点而受到人们的青睐。随着“绿色食品和绿色产品”的出现,必然会要求有“绿色包装和绿色印刷材料”与之相对应。天津东洋油墨有限公司的水性油墨是经过美国食品药品协会认可的无毒油墨,用此油墨可印刷饮料箱、、食品箱、药品箱,出口包装箱等国际上通行的绿色纸箱产品。

 

1.3 预印对印刷设备的要求

 

凹印预印目前使用的设备主要是卷筒纸凹版印刷机,这种机器按滚筒部件的排列方式分为卫星式凹版印刷机和机组式凹版印刷机两种主要机型,机组式凹版印刷机布局更合理,具有较高的技术水平,是目前卷筒纸凹印机的标准机型。目前国内制造这种设备的厂家也较多,如中山市江南包装机械厂、西安航天华阳印刷包装公司、陕西北人印刷机械厂等。

 

柔印预印目前使用的设备主要是卷到卷的柔版印刷机,主要有三种机型:卫星式柔版印刷机、机组式柔版印刷机和层叠式柔版印刷机。三种机型中已卫星式柔版印刷机能满足幅宽及重复长度的要求,且中央压印滚筒恒温能保证承印材料涨缩的稳定性,比较合理。国内目前使用的卷到卷宽幅柔版印刷设备还主要依靠进口。

 

1.4 预印对瓦楞纸板生产线的要求

 

预印必须先印刷好图案,然后上瓦楞纸板生产线进行瓦楞复合黏合,再进行切断,此时就要考虑图案的因素。以前,瓦楞纸板生产线电脑横切多数只是定长横切,因此就必须在横切刀上加装光电跟踪横切控制系统,主要是由光电眼识别瓦楞纸板印刷图案上的横切标识,将横切标识到达光电眼的时刻传送给控制电脑,由控制电脑控制横切刀的裁切时间,从而实现在图案的分界处准确切断瓦楞纸板。目前,国内外横切机生产厂家都能很方便的加装这一功能,横切精度可控制在1mm以内。电脑纵切和电脑横切是同样的原理。

 

再者,预印后的面纸装在瓦楞纸板生产线上与其他几层纸板经过施胶、贴面后,再进入双面机,经压平、加热、裁切,印刷面会和瓦楞生产线上的加热板长时间摩擦,会将印刷图案拉花。这也是生产预印纸板带来的一个问题,不过目前国内纸包装行业在这个方面也取得了一定的成熟经验,可以很好的解决。

 

由以上分析可以看出:预印是高质量、大批量生产瓦楞纸箱的理想方式。瓦楞纸箱预印包含两种方式:柔印预印和凹印预印。柔印预印生产瓦楞纸箱的方法是:使用柔版印刷机在卷筒纸上进行印刷,印刷后仍然收料成卷筒纸,再将印刷好的卷筒纸作为纸箱面纸上瓦楞纸板生产线做成瓦楞纸板箱板,再用模切机切成箱形。凹印预印生产瓦楞纸板箱的方法是:使用凹版印刷机在卷筒纸上进行印刷,印刷后仍然收料成卷筒纸,再将印刷好的卷筒纸作为纸箱面纸上瓦楞纸板生产线做成瓦楞纸板箱板,再用模切机切成箱形。这两种方法所制作的瓦楞纸箱的印刷质量和成型质量都比较高,适合于高质量、大批量生产。

 

二、瓦楞纸箱柔印预印概论

 

 2.1  瓦楞纸箱柔印预印的特点

 

预印工艺则避免了直接印刷对纸箱强度造成的损伤,纸箱的印刷和成型质量都比较高,采用卷筒纸印刷方式,可以实现不停机换纸,适合于高质量、大批量产品的生产。当然预印好的图案在瓦线上进行纸板的分切生产时,就要考虑图案的因素,因此要在横切到上加装光电跟踪横切控制系统,从而在图案的分界处能准确切断纸板。

 

用柔印预印的方式加工纸箱时,一般的生产速度是每分钟100米300米左右,尽管许多柔印机的速度可达600米每分钟,但是如果真的以这个速度进行纸箱生产,会受到油墨配方和基材表面处理等多方面因素的影响而出现许多印刷故障。加之告诉印刷过程中设备很难保持稳定,使多色套印精美图案存在困难。这使得目前大多数柔版直接印刷的纸箱印刷质量处在中低档状态,印刷速度还有待提高。

 

随着柔印技术的进步,水墨质量的提高会逐步改观柔印速度问题。如封闭刮墨系统的采用能充分保证较少的油墨表层面积接触网纹辊,菱形、六角形等网穴能够提供更好的油墨流动,在高速运转的印刷机上,可较好地保持油墨系统的有效供墨。

 

  1、柔印预印的优点

 

①速度快,效率高。卫星式柔性版印刷机的速度通常在200~400 m/min,可与高速瓦楞纸板生产线相匹配。

②印刷质量高。印刷压力均匀,不受瓦楞高低的影响,印刷效果好;印刷色数可达8组,可采用150线/英寸制版,网点细腻、色彩鲜艳;图案精细,在版材选择合理、分色、网线角度、网点点形和油墨的使用正确时,印刷质量可以和凹版印刷相媲美。

③成本低。柔印成本低在国外已经达成广泛共识,在国内还有不同意见。主要是目前国内所使用的柔性版印刷机及版材大部分需要依赖进口,因此形成的成本偏高。而胶印和凹印在这方面的成本相对较低。随着我国印刷厂商开发的柔印设备及版材和在中国的本土化生产与销售,相信在不久的将来,柔印预印的生产成本会逐步降低。

④印刷调节时间短,印刷材料损耗少。卫星式柔印机的色间干燥距离在550~950mm之间, 较凹版印刷机距离小得多,所以在调整套印时所消耗的原材料较少,同时在整个印刷过程中,套印变化很少,废品率低。

⑤在瓦楞纸板生产线上将面纸和瓦楞一次复裱黏合,可提高和改善瓦楞纸板箱的强度和耐冲压强度。

⑥承印材料范围广阔,对于纸板的因素,其适用的定量范围比较大,纸张从80~400g/m2等均可以进行印刷。

 

 2、柔印预印的缺点

 

(1)由于柔印自身的原因,对连续调原稿复制时所能复制的阶调范围在8%~85% 之间%。高于85% 的网点面积覆盖率的区域会产生并级,致使暗调糊死成实地、无层次;低于8% 的区域,晒版时易丢失,印刷时网点易扩大,所以柔印不能理想地还原色彩和层次十分丰富的图案。

(2)从印刷加网线数来看,胶印与凹印的最高线数都比柔印高。柔印较理想的加网线数一般在150L/in以下,超过175L/in会增加柔印制版的难度,同时也会使印版的寿命降低。

(3)不宜使用过细的线条和过小的文字。由于柔性版在印刷过程中会变形,因此过细的线条及文字很容易发生变形。因此尽量使用粗一些的线条,装饰用线条和主线条颜色反差要大。

(4)设备投资较大。印刷幅宽在1.2m的卫星式柔印机价位在1000万以上。

(5)柔印预印适合做长版活,客户面太窄。

 

2.2  瓦楞纸箱柔印预印的工艺流程

 

瓦楞纸箱柔印预印的工艺流程为:

     卷筒纸→开卷装置→开卷张力控制系统→辅助张力辊(预热辊)→纸带导向装置(纠偏装置)→导纸辊→中心压印滚筒→第1色印刷→色间干燥→第2色印刷→色间干燥→第3色,第4色……依次类推→整体干燥(最后干燥)→冷却辊→收卷张力控制系统→纠偏装置→收卷装置→形成卷筒印刷品后上瓦楞纸板生产线进行复瓦楞。

 

2.3  瓦楞纸箱柔印预印机器的一般技术规格

 

瓦楞纸箱的柔印预印主要使用宽幅卫星式柔性版印刷机,这类印刷机即各印刷机组围绕在中心压印滚筒两边均匀排列。印刷机组以偶数对称排列,如双色、四色、六色、八色。目前也有一些是奇数,就是说在卫星式柔性版印刷机主机外再接一组凹版印刷机组或机组式柔性版印刷机组,用于上紫外线光油或上普通光油。目前世界上卫星式柔性版印刷机最多色数为10色。

 

世界上能够生产卫星式柔性版印刷机的制造公司以意大利UTECO、赛鲁迪(Cerutti)等少数几家公司为主。意大利赛鲁迪下属的Flexoiecnich公司生产的两种用于瓦楞纸板预印的机型“EKATON(纸箱型)”和“MEGAS(巨幅型)”,分别用于普通尺寸瓦楞纸箱和特大尺寸瓦楞纸箱的预印。赛鲁迪柔印技术公司生产的各种瓦楞预印机的一般技术规格见下表1-1。

 

表1  瓦楞纸箱柔印预印机的一般技术规格

印刷色组(单元)数

四色或六色,特殊要求时可达八色;当印刷幅面大到一定值时,常采用二色或四色

纸张宽度范围

1600~3200mm,常见为2000~2800mm;与瓦楞纸板宽度匹配1500~3150mm

印刷宽度范围 

一般比纸张宽度小50mm

纸张定量

一般最大350g/m2,也可达到600g/m2 

印刷重复长度范围

700~2000mm,取决于所需的印刷幅面         

生产速度

200m/min、250m/min、300m/min     

最大纸卷(收/放卷)直径

1500mm1800mm   

 

 

三、柔印预印工艺策划

 

 

柔版印刷纸箱预印就是在瓦楞纸板制成瓦楞纸箱之前预先采用柔版印刷技术在宽幅卷筒纸上预先印刷好所需的精美图案,然后将卷筒状印好的面纸上瓦楞纸板生产线做成瓦楞箱板,再用模切机模切压痕成箱型(见图1)。

 


图1瓦楞纸箱柔印预印工艺流程

 

预印后的面纸装在瓦楞纸板线的挂面工位上,经过施胶、贴面、压平、烘干、裁切等工序,最后制成彩色纸板,经模切、粘箱等后道加工工序完成纸箱制作。

 

瓦楞纸板生产线上的重要配置是电脑横切,即必须在生产线横切刀上加装识别横切控制功能,它的主要控制原理是由光电眼识别瓦楞纸板的印刷图案上的横切标识,将横切标识到达光电眼的时刻传送给控制电脑,再由控制电脑控制横切的时间,从而在图案的分界处准确切断瓦楞纸板。

 

结束语

 

自德阳日报印刷厂引进我国第一条卷对卷宽幅柔印机以来,瓦楞纸箱预印技术的应用就在我国各地陆续开展起来,目前,国内纸包装企业在预印设备、水性油墨、材料等方面也陆续取得了很大的成功。相信随着人们对包装要求的提高,瓦楞纸箱柔印预印技术也会在中国纸包装行业渐行渐远,走的更好!