柔性版印刷的现在和将来 丁一 中国包装 2001 06 柔性版印刷已成为包装印刷领域的主力军。
对柔性版印刷的起源尚无定论。我国于七十年代初期才引进柔性版印刷工艺,经过多次的技术革新,至今已在包装印刷领域确立了地位。
本文针对正在受欢迎的柔性版印刷技术的现状及其前景进行剖析介绍,以飨包装印刷业内人士。 沿革 据说,在1890年前后,在英国看到利用旋转式的橡皮图版印刷机,当时只能印制简单的商标、纸袋,以及向包装纸上印字。
由于使用苯胺染料制作油墨,所以就称它为苯胺印刷。不久,推广普及到了欧洲大陆,在第一次世界大战后才传至美国。
经过对油墨、印刷机、烘干机的改进,开始印起玻璃纸来了。很快得到社会公认,接着于1940年前后,由美国发明了网纹辊(aniloxroller),从而提高了印刷品质。
时至1952年,于瑞典斯德哥尔摩召开的印刷会议上,对苯胺印刷的称呼给予否定,与会者一致同意改为Flexography。当时对它讨论的含义是,因为感光性树脂已经萌芽,聚乙烯、聚酯的出现,供作承印物的载体大为增加,所以Flexography的应用途径富有弹性,可以适合于各种用途的印刷,故命为此名,国内的译者在不了解它的背景的情况下,从字面上直译为柔性版印刷传了开来,约定俗成至今。
到了二十世纪前半期,被采用来印透明非吸收性包装材料玻璃纸之后,其应用迅速扩展,涉及到聚乙烯及各种合成树脂薄膜,作为包装材料的印刷方法,在欧美各国奠定了基础。 日本则从二十世纪初才引进这项技术,用来印瓦楞纸、纸袋等,与欧美不同,起初一直没有应用于软包装材料和纸盒领域,理由有二,一是对柔性版印刷的品质不甚满意,二是早已引进凹印和胶印技术满足了需求。
近来,随着柔性版印刷技术的环境已经赶上了凹印和胶印,所以拓展的速度已经加快。 技术现状 近五、六年来,柔性版印刷技术的进步,确实令人羡慕。
之所以赞赏它的理由是在于①印刷机、②网纹辊、③版材、④制版、⑤油墨等各个方面都有了革新,以下针对适于窄幅卷筒纸的联机式柔性版印刷机为中心进行介绍。 (1).柔性版印刷机 根据柔性版印刷机的机组排列,可分为三种类型(见图1)。
其中的联机型在过去,尤其是,在印刷软包装等的薄膜时,品质方面的套印精确度上,以美国的COMCO公司生产的Flexopak机来说,采取对给收纸部位安装了柔张力调节器,对机组部位作了S形搭接机构的设置,对干燥部位装备了激冷滚筒等的措施,已经实现了与凹印相匹敌的套准精确度。将COMCO公司生产的Flexopak机与过去的印机的机组作一下对比,如图2所示 此外,在COMCO机上安装了标准的:;干燥装置,与油墨的开发相互结合,实现了可保护环境的印刷。
进而为了缩短准备时间和提高操作性能做到快速更换印版滚筒、网纹辊、墨斗槽等,装设了标准的COMCO编入程序系统,更有利于多品种小批量的生产活动。据最新信息,已完成可连续变动园周的可变重复系统,在结构上更接近于凹印。
(2).网纹辊 以往对网纹辊的铁芯是采用化学手段腐蚀,或者是以机械雕刻之后表面施予硬质镀铬制成,其线数至多不过400-500lpi,因此印刷线数也只能限于100-120lpi。由于印刷分辩力受到限制,加上在品质上不甚稳定等因素,在日本就始终没有在软包装、纸盒印刷领域得到推广。
后来开发了对铁芯采用熔射陶瓷后用激光雕刻的网纹辊,最高线数达到了1200lpi。其着墨孔形的任意度也扩大了。
于是印刷线数量高能达到300lpi了。目前,日本在包装印刷用的凹版印刷的线数是1200lpi,辊的寿命也有了飞跃的改进,所以供作软包装印刷完全不成问题了。
(3).柔性版印刷用的版材 目前用的版材,橡皮、感光性树(液体、固体).是主流,尤其是在包装印刷用的高品质印刷方面使用的是感光性树脂固体版。感光性树脂版是从七十年代初诞生的,从此晒版工程趋向合理化,而且可以做成薄印版,印刷品质也有提高。
现在所用的版材因用途而异,供作包装印刷用的厚度为1.14-1.70mm,硬度一般是50-60度。版材的表面状态与其树脂构成对油墨向承印物上转移有一定影响,对品质很重要,因与油墨的关系较密切,故开发符合版材的油墨也很重要。
鉴于此,要想进一步改善印刷品质,有待于版材厂家与油墨厂家的密切协作。近来海外逐渐采用起水显影版来了,这对环境保护有益。
(4).制版·印版 过去是通过在照相工序制成的阴图片,借助紫外线曝光,使图像部分硬化后显影,除去未硬化的非图像部分制成印版,最近这种工艺已由凹印、胶印引进。在欧美各国已开发的由计算机制利用激光将图像直接成像到版上的各种规格的CIP,如下表,日本也已引进。
过去法与CIP法的工序对比,示于图3-见后。利用CIP的直接制版,与过去法比较,不需要软片输出,做到交货期短、降低工价,因为可以再现较小的点子,提高了亮调的再现性,细线和文字的表现也获得较大的改进,使得版面设计的表现范围大大地提高。
(5).印刷油墨 目前使用的各种油墨,以合成树脂系的水性型为主,但无溶剂柔性版油墨的紫外线硬化型油墨(UV油墨),早在欧美各国作为制约溶剂的对策普遍推广使用,日本的油墨制。
美国柔性版印刷协会于1980年正式将柔性版印刷定义为:柔性版印刷是直接轮转印刷方式,同凸版印刷方式相似,使用的是弹性橡胶版或树脂版。
印版固定在印版滚筒上,由一个网六结构的、可以计量油墨的“网纹辊”转移一定量的快速干燥的液体油墨到印版上,在压印滚筒的共同作用下,印刷到包括吸收性材料或非吸收性材料在内的几乎任何材料上。 我国国家标准GB 9851。
4—90《印刷技术术语凸版印刷术语》的定义:柔性版印刷是使用柔性版,通过网纹辊传递油墨的印刷方式。 柔性版印刷源自英文Flexographic,也称柔印。
从其字义上看, 所有使用柔软印版的印刷技术,均可称为柔性版印刷。 柔性版印刷,融汇了铅印、胶印、凹印三种印刷工艺的特点。
如使用高弹性的凸版,采用带网穴的金属网纹辑定量供墨,印刷油墨的流动性好,选用黏度较低的快干性溶剂型油墨或水性油墨, 印刷质量可以与胶印相比,适合印刷各种纸张、塑料薄膜、金属箔、不干胶等多种承印材料。 柔性版印刷机由于采用了短墨路的金属网纹辊供墨系统,墨量容易控制,并且自动化程度较髙,因此,印刷的操作技术比凸印、胶印简单。
原始的柔性版印刷是非常低劣的。印版材料的改进和印版制版方式得到大幅度改进——通常是照相曝光然后用化学腐蚀,采用激光直接雕刻。全彩色图像的印刷也成为可能的。
柔性版印刷最初被称之为苯胺印刷,起源于二十年代初期的美国,因其使用的苯胺染料油墨有毒,而没有得到发展,此后,油墨制造厂开始使用大家公认且可以接受的色料药剂,于1952年在美国第十四届包装研讨会上被更为名柔性版印刷(FLEXOGRAPHIC PROCESS),在台湾也被翻译为富瑞凸版印刷。七十年代中期以后,由于材料工业的进步,特别是高分子树脂版材和金属陶瓷网纹辊的问世,促使柔性版印刷的发展有了质的飞跃。在世界范围内成为增长速度最快的印刷方式,特别是在美国,得到了充分的发展,无论是印刷机的制造技术还是柔印的应用技术都代表了柔性版印刷的最高水平。美国国内市场所见到的大部分商品包装几乎都是柔性版印刷产品。据统计,在美国国内柔性版印刷的市场份额在软包装印刷领域占70%;在标签印刷领域占85%;在瓦楞纸印刷领域占98%;在纸盒印刷领域占25%。在欧洲也分别占到了60%、35%、85%和2%。在美国甚至有20%的报纸也是用柔性版印刷的。这些数字足以证明柔性版印刷的生命力。
柔性版印刷是一种直接轮转印刷方法,使用具 有弹性的凸起图像印版,印版可粘固在可变重复长度的印版滚筒 上;印版由一根雕刻了着墨孔的金属墨辊(网纹传墨辊)施墨,网 纹传墨辊由另一根墨辊或刮墨刀控制输墨量。
柔性版印刷可将液 体或脂状油墨转印到各种承印材料上。 柔性版印刷近年来迅速发展,成为最有活力的一种印刷方法, 虽然它实质上仍属于凸版印刷的范畴,但由于其印版、油墨和压 印过程都不同于传统的凸版印刷,所以,将其独立地列为一种印 刷方法。
由于对承印物的广泛的适应性、低廉的印刷成本,再加 上良好的印刷效果(兼有凸版印刷的清晰、平版#刷的柔和、凹 版印刷的厚实和高光泽),使其越来越受到印刷界和客户的青睐。 塑料袋、软包装、复合包装、纸板和瓦楞纸等印刷,已越来越多 地采用柔性版印刷,并且,许多国家还采用柔性版印刷报纸。
柔版印刷具有独特的灵活性、经济性,并对保护环境有利,已被证实是 一种最优秀、最有前途的印刷方式。
柔版印刷一般使用卷筒纸,机组式柔印机一般由以下部件组成:开卷装 置、纠偏装置、张力及套准控制装置、印刷单元、干燥系统、模切单元、排废装 置、覆膜及上光单元、成品收集装置等。 为保证承印材料在进入印刷单元前横向位置稳定,机组式柔印机常常 采用自动纠偏装置,它可以检测出承印材料某一边缘横向位置的偏差,并及 时加以修正,其精度可达±0。
5毫米。 柔印机开卷轴釆用气动式刹车装置来形成开卷张力,刹车力的大小随 纸卷直径的变化而变化,从而得到一个稳定的开卷张力。
开卷装置一般还 配有一个接纸台,必要时还可在开卷装置后安装一套除粉尘、静电的装置, 以保证进入印刷单元的承印材料的表面质量。 印刷机组的输墨系统主要有以下三种形式:提墨辊/网纹辊、提墨辊/网 纹辊/刮墨刀或网纹辊/刮墨刀。
柔印机采用短墨路的金属网纹辊供墨系统,网纹辊是柔印机的传墨辊, 其表面有凹下的墨穴或网状槽线,用于印刷时控制油墨的传送量。 采用网 纹辊不仅简化了输墨系统的结构,而且可以控制墨层厚度,为提高印品质量 提供了重要保证。
由于柔性版材质地柔软,可压缩,所以印刷单元上印版与网纹辊之间以 及印版与承印材料表面之间的压力都需要能够非常精细地调节。调节旋钮 通常采用极细的螺纹,而且要求四个方向的调节彼此相互独立。
经过精细 调节,所达到的最佳状态应在印刷过程中始终保持下去。 机组式柔印机在每个机组后面都装有一个烘干器,采用红外电阻丝加 热空气,并用鼓风机将热空气高速吹向印刷后的承印材料,形成冲击式的气 流,以达到最佳的干燥效果。
①准备,包括上墨、上版、上料。
上墨:将油墨放入墨槽,使其形成良好循环回路,保证网纹 辊接受到均匀墨量的油墨。 上版:将柔性印版固定到印版滚筒上或将装好印版的印版滚 筒固定在印刷机上。
装版时不能用力拉印版,要使印版粘贴平服, 接缝处要均匀。 上料:将承印材料装到输料装置上,如系卷料应穿过各输料 回路到达收料装置上,并调整好张力。
在准备过程中,还要对干燥装置进行预热。 ②压力调节。
包括墨辊与网纹辊,网纹辊与印版滚筒,印版 滚筒与压印滚筒之间的压力调节。压力调节均由各压力调节机构 来实现。
各压力的大小由所需传递墨量的大小来决定。各压力的 调节一般在印刷前完成,印刷时只作微调节。
③印刷。首先应离压运转,到一定程度后,再合压试印。
根 据试印样再来调整压力、墨量、输料及收料张力、套印程度等,直 到印样符合质量要求,再将印刷机逐渐加速到正常的高速印刷速 度完成印刷。 ④检测。
对印刷质量进行跟踪检查,确保印刷的图文清晰,并 且套印准确。 ⑤印后处理。
印刷完毕后,应将印品按要求放置;关掉干燥 装置;清洗印版、墨槽、网纹辊等;卸下多余材料,归位放置;使 印刷机各装置处于非印刷态;关掉总动力源;清理机器周围的 废纸、污物。
多数纸张和纸板可采用任意型号的柔性版油墨,选用时考虑经济性、实用性、印品使用要求和对_版的适应性。
非涂料纸可 以选用水基油墨,涂料纸制作的包装盒等要选用溶剂型油墨。当 在纸张上进行大面积印刷时,如果采用水性油墨,则油墨中的水 分会润胀纸张表面的纤维,造成纸张翘曲。
这种现象即使是干燥 之后仍会保留。对某些印品,稍有翘曲并不影响印品的使用,但 是如果翘曲已成为印品使用中的问题,则应该用溶剂型油墨代替 水基油墨。
柔性版印刷印网点版和文字版的印版,其硬度可用肖氏硬度 50〜66,而实地版的印版,可用肖氏硬度40〜50。 网点印刷的柔性版,其网线数的选择取决于印品质量的要求 和纸张平滑度。
对于较精细的印品若采用涂料纸印刷,印版的网 线数可用85〜133线/英寸,对于一般印品若用非涂料纸,印版的 网线数为50〜65线/英寸即可。 卷筒纸柔性版印刷的张力控制不娘对塑料薄膜的要求严格, 但是收卷张力最好与放卷张力相近。
纸带张力的绝对值取决于纸 。的定量与纸带的宽度,其推荐数值是毎10g定量每100mm纸宽为 300〜500g。
纸张的柔性版印刷干燥温度不能太高,否则会使纸质变脆,如 果纸面温度超过200°C有变焦的可能。因此虽然干燥装置的温度 达到180〜260°C,但纸面的最高温度要控制在150°C以内。
原始的柔性版印刷是非常低劣的。印版材料的改进和印版制版方式得到大幅度改进——通常是照相曝光然后用化学腐蚀,采用激光直接雕刻。全彩色图像的印刷也成为可能的。
柔性版印刷最初被称之为苯胺印刷,起源于二十年代初期的美国,因其使用的苯胺染料油墨有毒,而没有得到发展,此后,油墨制造厂开始使用大家公认且可以接受的色料药剂,于1952年在美国第十四届包装研讨会上被更为名柔性版印刷(FLEXOGRAPHIC PROCESS),在台湾也被翻译为富瑞凸版印刷。七十年代中期以后,由于材料工业的进步,特别是高分子树脂版材和金属陶瓷网纹辊的问世,促使柔性版印刷的发展有了质的飞跃。在世界范围内成为增长速度最快的印刷方式,特别是在美国,得到了充分的发展,无论是印刷机的制造技术还是柔印的应用技术都代表了柔性版印刷的最高水平。美国国内市场所见到的大部分商品包装几乎都是柔性版印刷产品。据统计,在美国国内柔性版印刷的市场份额在软包装印刷领域占70%;在标签印刷领域占85%;在瓦楞纸印刷领域占98%;在纸盒印刷领域占25%。在欧洲也分别占到了60%、35%、85%和2%。在美国甚至有20%的报纸也是用柔性版印刷的。这些数字足以证明柔性版印刷的生命力。
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