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凹版印刷紙箱預印工藝技術分析

發表時間:2018-06-15 10:38
凹版印刷紙箱預印就是將瓦楞紙箱在作成瓦楞紙板之前預先采用凹版印刷技術在寬幅卷筒紙(紙箱面紙)上預先印刷好所需的精美圖案,然后將卷筒狀印刷好的面紙上瓦楞紙板生產線做成瓦楞箱板,再用模切機模切壓痕成箱型。
 
目前,在國際上歐美等一些發達國家瓦楞紙箱總產量的30%均采用預印新技術,隨著我國紙制品包裝行業的高速發展,近年來很多客戶穩定的紙箱廠如蒙牛、百威、青島啤酒等已將目光投向預印新技術,隨著飲料、啤酒、家電和食品等產品包裝在瓦楞紙箱的設計和用量上的穩定,用卷筒紙預印方式生產高檔彩色瓦楞紙箱將成為未來包裝業發展的趨勢。
 
●卷筒紙預印優于平張膠印預印
 
目前國內絕大多數彩色紙箱采用的是平張紙膠印預印方式,其工藝流程為:將卷筒紙切成單張紙→膠印機印刷單張面紙→同時單面機輥制二層瓦楞紙板→面紙和單面瓦楞紙板在貼面上裱背或貼面機貼面→模切壓痕成型→釘箱/粘箱。
 
卷筒紙凹版印刷預印技術的工藝流程為:凹版印刷機印刷面層紙卷→紙板線生產裁切成三層(或五層)紙板→模切壓痕成型→釘箱/粘箱 。
 
那么,為什么需要凹版預印呢?主要原因有二,其一是凹印能夠輕松地提供高質量的彩色印品;其二是電子雕版技術使金屬版輥的制作周期和成本大幅度下降,接近甚至低于柔版。而且國內陜西北人已生產出高速寬幅紙凹機,價格只及進口柔版印刷機的三分之一,采用凹版預印方式可能更適合我國包裝企業的實情。
 
相比較而言,人們將以往常用的印刷工藝稱為“后印刷”,預印刷與后印刷相比具有一些明顯的優點:
 
——可獲得更高的印刷質量,適應性更廣。預印刷采用凹版印刷機或柔版在平滑的紙張表面印刷,與后印刷采用印刷開槽機在凹凸不平的紙板表面進行印刷相比,可以進行層次更豐富、色彩更鮮艷的精美彩色印刷,而且印刷質量也會更穩定可靠。
 
——可使瓦楞紙板獲得最高強度,由于預印刷不用在紙板成型后對其壓印,可避免造成瓦楞變形和紙板強度減弱。采用瓦楞紙板印刷開槽機后印刷,由于每一色印刷都會使瓦楞紙板產生或多或少的變形,而且色數越多,對瓦楞紙板的變形影響會越大。
 
——生產效率高,便于生產管理,廢品率低等。預印已經成為瓦楞紙板印刷的一個重要趨勢,特別是高檔紙箱(包括大型和異型紙箱)的印刷。
 
采用凹版印刷紙箱預印這種生產方式與傳統的彩色膠印印刷方式相比有以下幾個顯著特點:
 
——生產效率高。凹版印刷卷筒紙印刷速度達150-200米/分鐘,基本上與國內眾多瓦楞紙板生產線相配,比傳統平張紙的膠印和貼面裱瓦等工序短,人工成本低,效率高。
 
——凹版印刷預印生產的彩色紙箱可以得到高品質的水墨印刷品,由于凹版印刷套印精度高,不大于0.2mm,凹版印刷還可以將印刷和涂光油一次完成,一般凹版印刷后的印刷品網線可達300線,凹印的上墨量比其它印刷方式大,最高可達4.5-6g/m2,印品墨色飽滿、柔和、鮮艷、牢固,且凹版印刷后每色有充分的烘干系統,所以在選用表面平滑度較高的紙張進行印刷的前提下,凹版印刷可得到很高的水墨印刷品質。煙包大多數都是采用紙張凹版印刷得到的產品。目前,國內生產的紙張凹版印刷油墨已經比較成熟,國內已經制造出能滿足瓦楞紙板線預印用的水性紙張凹印油墨,完全可以滿足瓦楞紙板生產線上180℃高溫和熱板的磨擦。 
 
——可以進行大幅面多色的彩色印刷。傳統的彩色膠印最大幅面一般可達1.2×0.9m(大全張),且多為四色印刷,紙箱預印用機組式凹版印刷機最大印料幅寬為2.5米,(陜西北人印機公司目前已經生產多種規格的預印機1300mm、1650mm、1800mm、2000mm、2200mm、2500mm且運行良好),印刷色數可達到4-10色組,同時還可以進行金墨、銀墨等特殊油墨的印刷。
 
——更適合大批量的長版印刷。預印用版均采用的是鋼制鍍鉻電雕凹版,耐印次數為300-400萬印,減小了換版時間,特別適合大批量長版活的印刷。
 
——生產的瓦楞紙箱強度更高。由于預印用生產瓦楞紙箱是在生產線上完成的,在制作時有一定的加熱成型時間,最終生產的瓦楞紙箱強度高,且可以避免貼面機生產時產生的涂膠不勻、紙箱起筋,紙板翹曲等現象。
 
●紙箱預印的生產設備與工藝
 
——紙箱預印用的主要設備是大型機組式凹版印刷機,其輔助設備是瓦楞紙生產線電腦控制橫切與縱切。預印后的面紙裝在瓦楞紙板線的掛面工位上,經過施膠、貼面、壓平、烘干、裁切等工序,最后制成彩色紙板,經模切、粘箱等后道加工工序完成紙箱制作。
 
——紙箱預印對瓦楞紙板線的要求。凹版印刷紙箱預印生產線的重要配置是瓦楞紙板生產線上的電腦橫切,即必須在瓦楞紙板生產線橫切刀上加裝識別橫切控制功能,它的主要控制原理是由光電眼識別瓦楞紙板的印刷圖案上的橫切標識,將橫切標識到達光電眼的時刻傳送給控制電腦,再由控制電腦控制橫切的時間,從而在圖案的分界處準確切斷瓦楞紙板。目前國內外橫切機生產廠家都能為紙箱廠安裝這一功能,橫切精度可控制在0.5mm以內,目前我國現生產的瓦楞紙板生產線均可根據客戶要求安裝電腦橫切裝置。
 
電腦縱切和電腦橫切是同樣的原理。
 
——油墨與光油:預印的凹版印刷機所采用的油墨主要以醇溶性油墨為主或水性紙張專用凹印油墨。
 
預印生產的紙在瓦楞紙生產線上進行壓平和烘干工序時,要求使用的油墨耐高溫耐摩擦性好,否則彩面會被拉花或拖墨現象。目前天津東洋油墨廠生產的“天獅”牌油墨能滿足水性紙張凹版印刷,其成本低無污染,符合國家環保要求。山西精華科工貿生產的凹版紙箱預印油墨是以纖維素為基料,主要溶劑為醇和酯與水性油墨和膠印油墨相比,此種油墨色澤鮮艷,光澤度高耐磨擦,耐180℃-250℃高溫,印刷適應性好,印刷圖案清晰,色彩表現細膩等,同時對大多數的印品表面具有優良的附著力。
 
另外,廣東順德德美油墨公司生產的ZZ型版紙箱預印油墨凹印適應性好,適合從70-250G的多種底材,大實地印刷流平好,層次過渡清晰,經權威機構ITS檢驗重金屬含量符合國際標準、無有害溶劑,油墨耐高溫170---250度,耐磨擦每平方厘米2KG壓力下磨400次,底墨不脫色,還可按照客戶要求調節印刷品的表面摩擦系數,以達到紙箱使用廠家的搬運、堆垛要求。上光油國內部分廠家采用美國Cprecision In & Technology 公司的耐高溫光油,部分國產品牌也被廣泛采用,效果也很好。
 
——印版:預印的印版采用鋼制的鍍鉻電雕凹版,凹版的網線數可達300線以上,完全可適合實地版印刷和色調過渡的網點層次版印刷,只是紙張印刷的凹版比一般塑料印刷的凹版在雕刻時網穴雕的更深些,凹版制版的價格已經從0.7元/cm2降至0.35元/cm2左右,接近于柔版,而凹版的印數是柔版的3-4倍,可達300-400萬印,上光輥可使用固定線數的網線輥,采用無軸傳動。目前國內制版廠家較多,如上海運城,南方制版、三門峽藍雪等廠家生產的電雕版均已達到國際先進水平。
 
——紙張:凹版預印的承印材料一定要使用表面平滑度好,印刷適應性強,含水份穩定(6%-7%)的涂布白面紙。進口涂布牛卡和國產灰底白板能滿足高檔彩色瓦楞紙箱面紙的配紙要求。芬蘭M—REAL林業公司以生產衛生標準很高的涂布紙聞名世界,185g的涂布紙已經在國內預印機上普遍使用,紙張的定量范圍為150g-350g/m2,美國Mead紙業一直使用500克原木漿涂布牛卡紙凹版印刷紙盒和聽裝啤酒手提紙箱,強度超過了瓦楞紙箱。
 
●問題與解決方案
 
紙凹機的印刷產品包括裝飾紙、泡泡糖紙、啤酒飲料箱、煙盒、藥盒、牛奶箱和水果箱家電日用品等預印紙卷,特點是設計精美、色彩鮮艷、需求量大。針對現時紙凹機應用過程中出現的一些常見問題,有如下解決方案供參考。
 
起皺:高克重預印紙卷張力大約50kg,比薄膜(10kg)和薄紙(25kg)更難控制,水份不均和厚薄不勻時,更大的張力變化會造成紙張橫向擺動,形成印品表面折皺。紙凹機加裝預熱裝置有助于減少水份丟失引起的張力變化(水份過低則安裝增濕器);如果增設調偏展平輥,則有助于紙卷走料時盡量平展,擺動減少。
 
油墨拉花:除采用前面提到的耐溫油墨和光油外,最新氣墊式加熱板熱傳導控制系統可降低紙板經過熱端時的受熱溫度和受力強度。其工藝是加熱板與紙板之間的間隙處設置了空氣噴放通道,可在瞬間噴出空氣,形成氣膜托起紙板,避免紙板受熱受壓過度而產生的劃痕、拉墨等缺陷。
 
露白:主要因為紙卷表面粉塵和油墨堵版所致,在實地印刷組分別安裝除塵和防爆式靜電吸墨裝置可分別吹風吸塵、改善著墨效果,減少網點丟失現象。
 
螺旋式收卷:預印用凹版印刷機應采用閉環控制系統,確保收放張力錐度控制。
 
收邊不齊:斷面收邊不齊,可增加備壓輥(收料膠輥),把空氣從紙卷中趕出來,消除表面靜電,紙卷收料牽引時貼緊輥裝置,減少收邊擺動。
 
安裝PLC電腦糾偏裝置也有助于緩解收邊不齊,解決收邊不齊的另一辦法是離線復卷。
 
紙卷搭接:印刷過程中如果紙卷搭接不當會造成停機怠工,同時影響印品的一致性。可采用零數對接方式接紙,不中斷印刷過程。
 
目前我公司生產的適用紙箱預印用凹版印刷機主要有以下幾個特點:
 
(1)印刷速度高、套印精度高
該系列機型印刷速度為150-200米/分鐘, 套印精度縱向±0.2mm(自動套準系統跟蹤,正常印刷)橫向±0.2mm(手動控制)
 
(2)印刷幅面大、印品質量好。
該系列機型印刷幅面可分為以下規格1300mm、1650mm、1800mm、2000mm、2200mm、2500mm,均可與瓦楞紙板線相配套。
 
(3)印刷、涂油一次完成
該系列機型可實現4-10色的水墨印刷,并和涂光油一次完成。涂布機組為單獨電機驅動,可使用不同于印刷版輥直徑的涂布輥,節約費用。
 
(4)使用醇溶性環保油墨或環保水墨印刷
該系列機型配有獨立的智能化干燥系統,全封閉的烘箱、熱源可二次回風利用,可充分對油墨進行干燥和固化,可確保印刷面進入瓦楞紙生產線與墊板磨擦不掉色、不“拉花”,油墨自動循環系統和攪墨棒可使大批量生產印品印刷,墨色均勻無色差。
 
(5)高速自動不停機接換料
該系列機型可實現高速不停機自動接換料卷,大大提高成品率,節約工作時間。
 
(6)自動化控制 
該系列機型整機采用閉環張力控制系統,日本太洋公司的DT950MⅡ光電套準裝置(或國產套準裝置),靜止畫面觀測系統,電腦自動接換料系統,同時采用氣動無軸裝版,氣動刮刀,壓印,無軸夾料,紙張預熱,水冷卻等結構,使機器操作更加方便可靠。
 
●結束語,采用預印方式生產紙箱在國內還是方興未艾,在機械制造商、油墨、紙張、印版供應商和廣大紙箱廠商的共同努力下,將我國包裝紙箱檔次提高到一個新的水平。
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