包装工业中的凹版印刷

包装印刷凹印机配置与印刷图文的凹印机配置不同,其主要差别在于所用的承印材料和油墨不同,已印卷筒纸的印后加工也不同。在包装凹印生产中,既用到单张纸凹印机,也用到卷筒纸凹印机。单张纸凹印机的优点是,即使是短版活,也同样可以低成本印刷,这是因为凹印滚筒和凹印版的制造既灵活又便宜。凹印特别是卷筒纸凹印,对其所能印刷的包装材料尤其关注,其主要特点如下:

a.多种印刷幅面(在圆周方向重复)。

b.油墨具有很多不同的特性,如无毒、无味、密封效应或金属上光。

c.长版印刷成本低。

凹印的另一个特点是可以将最小幅影像的精致、细微层次,高质量并一致地复制在又薄又柔的印刷材料上,还可以将大量的多个排版页面高质量、一致地复制在凹印滚筒上。即凹印工艺连续印刷的复制质量最高,一致性最好,一次走纸就可以很容易地实施双面印刷,而且印刷色数还可以不尽相同;印刷后的卷筒纸可以立即进入后加工工序,长版印刷作业只需使用一套凹印滚筒。

在今天的印刷工业中,单张纸凹印处于次要地位。例如SchnellpressenfabrikFrankenthal公司制造的“Color-Palatia”曾经是历史上辉煌一时的高速单张纸凹印机,还有高宝公司制造的“Rembrandt”也曾是典型的单张纸凹印机。单张纸彩色凹印机在每个印刷单元后还配置了干燥装置。该印刷机为了获得足够长的干燥时间,配置了长形干燥机。由于其印刷装置较短,无法平放这样的长形干燥机,因此将干燥机像屋顶瓦片一样,一个斜压着另一个地布置。

从经济方面来考虑,照相凹版印刷机(卷筒纸凹印)通常印刷长版活,故其成本比单张纸胶印的成本更低。因此,这里重点介绍卷筒纸凹印。

由开卷装置、凹印印刷单元和复卷装置组成,其中开卷装置和凹印单元一个挨一个地安装。这种印刷机设备简单,印刷单元结构简单,小型机器制造企业就有能力生产,因此众多的企业蜂拥而至,争抢凹印机制造这块蛋糕(尤其在意大利),其结果是迫使一些企业放弃这个制造领域。当“专业化”进入优质包装专用材料和特殊材料(如纸卡、薄膜等)的高品质印刷时,群雄逐鹿的混乱局面才结束,使一些以专用印刷机设计和专利印刷机设计的企业保持了在凹印机制造业中经久不衰的地位。比如在线自动

包装生产系统。所谓在线自动包装生产是指在构造包装生产系统时,以凹印系统作为系统的基础,再在这个基础上附加其它包装专用装置,构成集成化包装生产系统。也正因为如此,可以将包装机械与印刷机械一起讨论。

大约在20世纪50年代末,在包装工业中,开始了凹印的黄金时代。这里值得关注的是,凹印的这种发展与同期出现的新型包装材料,如玻璃密不可分。正是这些新型的包装材料,使许多著名品牌的制造商,才能为其品牌的用户提供视觉完美的产品包装。显然,为了在玻璃纸这种包装材料上印刷优质的图文,就必须对当时的凹印机进行改装。比如,为了使新研制的油墨能够吸附在玻璃纸这种无吸收能力的材料上,就必须改装凹印机的烘干装置,承印物薄膜表面也必须用底漆预处理。另外,还必须降低整个印刷机上卷筒纸的底层张力,其首要目的是防止复卷装置在复卷时阻塞。

后来由于需要更薄的聚乙烯薄膜作为包装印刷材料,最终导致凹印在包装界失宠,而让位于柔印印刷。另一个残酷的事实是,这种局面如果不高投入地改装,大多数已有的凹版印刷机根本就无法获得良好的印刷效果。这个事实无疑进一步加剧了凹印“昨日黄花”的局面。这种局面产生的根本原因是多方面的,如凹印卷筒纸传纸距离过长,卷筒纸的张力控制不敏感,再加上“憨笨”的卷取装置对敏感的聚乙烯薄膜反应太迟钝,以及凹印单元干燥装置的不可调节等。因此,已有的凹印机必须改装后,才能满足这些更新更高的要求。这时,一方面包装印刷企业对印刷机械技术的要求越来越高,另一方面其对新印刷机的需求却越来越少,最终促使一些印刷机制造商退出凹印机的制造舞台,许多包装印刷企业也开始新投资引进柔印来取代凹印。

尽管如此,凹版印刷还是在市场份额中占有一席之地,如以下材料的长版印刷:纸、轻型卡纸、透明薄膜、铝箔,有时还有塑料薄膜等。许多著名品牌的制造商也选用凹印来印刷香烟、糖果、汤料、咖啡、蛋糕、馅饼、黄油和乳酪等产品的包装,甚至清洁剂包装盒、塑料袋包装纸等也经常采用凹印机印刷。

此外,几家凹印机制造商还研制了可以优质印刷又薄、又柔软的聚乙烯薄膜的印刷机。如果要用现有设备达到相同目的,就必须彻底改变现有印刷机的结构,配备灵敏精确的卷筒纸张力设备及其测量设备、直流电牵引设备,尤其包括卷筒纸平稳走纸导纸元件、全新的冷却系统、经改装并由直流电动机驱动的不停机开卷装置和复卷装置,还必须进一步调适和增强整个干燥系统和套准控制系统,以满足更高的要求。一些印刷企业(大部分在欧洲)还发明了一种凹印机来专门印刷柔性塑料,并成功地保持甚至是扩张了凹印在保健产品、冷冻食品、高级塑料袋等印刷市场的占有率。这种现代凹印机。

随着对各种各样高级包装材料需求的日益高涨,印刷企业面临的成本压力也越来越大。因此,凹印机制造商不得不集中开发新的工艺方法,以进一步减少印刷作业时间,提高生产速度,简化印刷操作及增加自动化等。数家包装凹印机制造商还提供了一种基于滑入式系统的印刷机结构。它简化了作业更换时印刷机的准备程序,其操作简单方便。

除了上述印刷机结构方面的变化以外,一些印刷指标也在发生变化。一些印刷机甚至能够达到6.7m/s的生产速度。现代高性能凹印机的印刷幅宽可达120cm、140cm和160cm。由于质量要求越来越高,包装种类越来越多,因此需要7色或8色凹印,相应地也需要同样数目的印刷单元。另外,上光、冷封缄应用和复膜也都必须在线执行。因此印刷系统经常由10个以上的印刷单元和印后加工装置组合而成。今天,这种具有模块化结构的通用型印刷机几乎都是为印刷包装材料而设计的,并配备了不停机卷取设备,并占有相当大的市场份额。

造成凹印成本高的因素很多,如凹印滚筒的价格高、作业转换时间长且劳动强度大、准备新作业时出现的废品率达3%或更多(尤其是在印长版活时)等,在短版印刷时,上述情况更为严重。因此不难理解为什么说凹印包装印刷前景不容乐观,显然凹印在2001年全球市场占有额会变化相当大。与柔印胶印并存,凹印在包装印刷市场占有额预计如下:在欧洲为19%,略呈下降趋势,但法国和意大利的占有额要比此高很多;美国,凹印包装印刷很不活跃,占有额为8%,下降趋势相同;预计亚洲占有额约为50%,在日本高达85%。

显然,如果能够成功地大幅度降低凹印滚筒的制造成本(如采用新的塑料材料或采用激光系统/蚀刻成像等),有效地减少印刷机的停机时间,并降低废品率,那么凹印,一种最简单、最著名的印刷工艺,就会得到更好地推广普及。