采用寬幅柔印機(jī)——實(shí)現(xiàn)瓦楞紙箱預(yù)印工藝的最佳選擇
時(shí)間:2006-08-04 10:50:00來源:wangsl
導(dǎo)語:?面對迅速擴(kuò)大的對印刷質(zhì)量要求愈來愈高的瓦楞紙箱市場
面對迅速擴(kuò)大的對印刷質(zhì)量要求愈來愈高的瓦楞紙箱市場,國內(nèi)很多瓦楞紙箱企業(yè)都在不斷改進(jìn)原有設(shè)備工藝基礎(chǔ)上,尋找更加合適的新設(shè)備和新工藝,希望在合理增加投入成本的基礎(chǔ)上,滿足市場對瓦楞紙箱品質(zhì)的要求,從而在新一輪的競爭中繼續(xù)生存和發(fā)展壯大。在前幾年,部分企業(yè)使用凹版印刷機(jī)先對紙箱外層包裝紙進(jìn)行印刷,然后將其直接作為瓦楞紙箱的成品面紙?jiān)谕呃慵埳a(chǎn)線上一次成型──我們把這種工藝過程稱作“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”。現(xiàn)在市場上把用于這種用途的凹印機(jī)叫做瓦楞紙預(yù)印凹印機(jī),這個(gè)概念是不準(zhǔn)確的。因?yàn)檫@種凹印機(jī)是指普通的紙張凹印機(jī),而“預(yù)印刷”是瓦楞紙箱制造中一種提高產(chǎn)品印刷品質(zhì)的新工藝,而不是指印刷設(shè)備。
從現(xiàn)階段看,“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”確實(shí)是提高瓦楞紙箱印刷水平最有效的唯一的方法。而實(shí)現(xiàn)它的方法有很多種:
A.可以使用單張紙膠版印刷機(jī)、單張紙絲網(wǎng)印刷機(jī)、單張紙凹版印刷機(jī)、單張紙柔版印刷機(jī)等多色印刷,然后與瓦楞紙貼合(使用貼面機(jī))、開槽模切(開槽機(jī)),既可以實(shí)現(xiàn)“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”制造瓦楞紙箱。
B.可以使用卷筒紙膠印機(jī)、卷筒紙凹印機(jī)、卷筒紙柔印機(jī)等印刷設(shè)備進(jìn)行多色印刷,然后直接與瓦楞生產(chǎn)線一次成型,也可以實(shí)現(xiàn)“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”制造瓦楞紙箱。
針對上述多種選擇,瓦楞紙箱企業(yè)可以根據(jù)客戶的不同要求和本身的實(shí)力決定采用何種方式實(shí)現(xiàn)“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”。我認(rèn)為企業(yè)必須要考慮到企業(yè)自身的發(fā)展、市場的發(fā)展變化以及瓦楞紙箱品質(zhì)、成本、交貨周期等不同的要求,也就是用哪種印刷方式實(shí)現(xiàn)“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”是我們企業(yè)的最佳選擇。
“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”的選擇,其實(shí)就是采用哪種紙張印刷機(jī)進(jìn)行紙箱面紙印刷的選擇。所以必須對印刷機(jī)的設(shè)備成本、使用成本、印刷適應(yīng)性、設(shè)備輔助工藝等進(jìn)行了解和比較,這樣才可能選擇到最適合本企業(yè)的“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”。
這里我們以寬幅柔印機(jī)應(yīng)用在“瓦楞紙箱預(yù)印工藝”時(shí)的設(shè)備情況、達(dá)到的效果、工藝性能等各方面情況進(jìn)行分析,使處于發(fā)展中的大中型瓦楞紙箱生產(chǎn)企業(yè)在決定使用“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”時(shí)作為參考。
一、適用于“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”的寬幅柔印機(jī)設(shè)備要求
適用于“瓦楞紙箱預(yù)印刷工藝”的寬幅柔印機(jī)其實(shí)也就是普通柔版印刷機(jī)中的一種,只是為了更好地適用于瓦楞紙箱預(yù)印刷的特殊要求,印刷幅寬、印刷幅長、網(wǎng)線與實(shí)地、版材厚度、紙張收放卷自動(dòng)控制、收放料裁切、整機(jī)自動(dòng)化控制程度技術(shù)參數(shù)、配置等進(jìn)行合理的組合?,F(xiàn)推薦如下技術(shù)參數(shù)、配置說明,供大家商榷。
(一)主要性能指標(biāo)參數(shù)和說明
1.印刷型式──機(jī)組式
柔版印刷機(jī)設(shè)備型式的選擇主要是根據(jù)用戶面對的市場要求以及設(shè)備的主要參數(shù)來確定。由于當(dāng)前設(shè)備制造技術(shù)和系統(tǒng)控制技術(shù)的大幅提高,機(jī)組式、衛(wèi)星式、層疊式在印刷品質(zhì)、印刷速度、技術(shù)檔次等方面不存在誰優(yōu)誰劣的問題,區(qū)別在于怎樣滿足用戶要求又能夠控制設(shè)備成本。在中高檔柔印設(shè)備上,使用、維修和設(shè)備制造成本上有所區(qū)別?!?
機(jī)組式使用和維修方便,設(shè)備重心低、利于高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)降低版滾動(dòng)平衡,同時(shí)對大版滾(指版徑大于 500mm)、多色組印刷適性(指 6 色以上)有較大的空間優(yōu)勢,而且便于安裝全自動(dòng)張力控制系統(tǒng)和縱橫向自動(dòng)套印系統(tǒng)。但是由于印刷紙路長,對設(shè)備制造安裝精度和整機(jī)張力控制技術(shù)等方面較衛(wèi)星式、層疊式型式要求高,相對而言設(shè)備成本稍高。
衛(wèi)星式的優(yōu)勢主要是由于共用一個(gè)壓印滾筒,印刷紙路短、控制系統(tǒng)相對簡單,整機(jī)制造成本低。但是使用、維修相對不方便,對大版滾、多色組印刷時(shí)壓印滾筒太大,很難保證其制造和安裝精度,運(yùn)輸和維修也存在很多困難(如高速公路限高 4.5 米);同時(shí)其結(jié)構(gòu)型式不便于安裝全自動(dòng)張力控制系統(tǒng)和縱橫向自動(dòng)套印系統(tǒng),干燥烘箱短,增加其他功能的靈活性較差。層疊式的優(yōu)缺點(diǎn)介于機(jī)組式和衛(wèi)星式之間,對于印刷速度、印刷品質(zhì)要求不高,設(shè)備自動(dòng)動(dòng)化程度相對較低時(shí),它反而是紙張印刷的最佳選擇,因此可以大大降低設(shè)備的制造成本。
2.印刷色數(shù)──6 色~8 色
現(xiàn)在瓦楞紙箱一般為四色印刷,在很大程度上是受印刷設(shè)備型式(單張紙)的限制,對于瓦楞紙成型后再進(jìn)行印刷,其印刷壓力、套準(zhǔn)很難控制,色組越多,出現(xiàn)印刷質(zhì)量問題的機(jī)會(huì)就越多。作為機(jī)組式柔印機(jī)進(jìn)行紙箱預(yù)印刷要考慮色組數(shù)(圖案套印高網(wǎng)線 3 色-4 色、實(shí)地 2 色-3色、預(yù)留上光 1 色等,這樣色彩豐富、層次清楚,也可以免去單獨(dú)上光等工藝),我認(rèn)為至少應(yīng)該選擇 6 色或 6 色以上。如國內(nèi)軟包裝印刷的凹印機(jī)也是從 4 色開始發(fā)展,在很短的時(shí)間內(nèi)(2年-3 年)就發(fā)展到印刷色數(shù) 6 色-8 色?,F(xiàn)在一般中高檔產(chǎn)品用戶都要求印刷色數(shù)在 8 色-10色左右,最高達(dá)到 12 色-14 色。
3.印刷速度──130m/min-150m/min、180m/min-200m/min
印刷速度主要是從設(shè)備制造成本、使用成本、國內(nèi)現(xiàn)階段印刷機(jī)制造企業(yè)水平以及瓦楞紙箱企業(yè)投資能力等方面綜合考慮。因?yàn)橥呃慵埾漕A(yù)印幅寬大、印刷版滾直徑大、張力控制技術(shù)要求高、收放卷及裁切換料自動(dòng)化程度要求高,如果速度高,其相應(yīng)的制造成本會(huì)大幅度地增加,而且使用的紙張和油墨的成本也會(huì)相應(yīng)地提高。故建議初期技術(shù)改造使用 130m/min-150m/min機(jī)型,可以更好地掌握柔印技術(shù)和工藝,培養(yǎng)專業(yè)人才;降低對紙張、油墨的使用成本,積累柔印工藝、使用等方面的經(jīng)驗(yàn);同時(shí)由于國內(nèi)人工、場地成本較低,可以利用加班或增加設(shè)備來解決工作效率問題。在印刷品質(zhì)進(jìn)一步提高、生產(chǎn)效率加速擴(kuò)大時(shí),可以引進(jìn) 180m/min-200m/min 全自動(dòng)高檔機(jī)型。因?yàn)樗俣雀?,其設(shè)備的自動(dòng)化程度、印刷品質(zhì)、設(shè)備配置、原材料節(jié)約等都將有不同程度的提高。
4.印刷幅面──幅寬 1600mm,幅長 800mm~1600mm
印刷幅寬和幅長主要是由瓦楞紙箱的大小和一次套印多少個(gè)紙箱來決定。這樣可以更好地節(jié)約成木。瓦楞紙箱一般為較大的紙箱,幅長尺寸一般在 1000mm 以上,故最小幅長定在 800mm以上,完全可以滿足瓦楞紙的要求。同時(shí)又有較大的版滾安裝底座尺寸,因?yàn)樵诖蟀鏉L動(dòng)時(shí)(直徑 500mm)的重量大,必須有較大的底座結(jié)構(gòu)保證其穩(wěn)定性和安裝軸頸的剛性。而印刷幅寬從國內(nèi)紙箱行業(yè)來看,1600mm 既能夠保證最大瓦楞紙箱的要求,同時(shí)又便于套印、套裁多個(gè)小箱。
5.印刷品質(zhì)的要求
窄幅(660mm 以下)機(jī)組式柔版印刷機(jī)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“柔性版印刷機(jī)”(JB/T-10480-2004)對印刷品質(zhì)的要求規(guī)定如下:印刷套準(zhǔn)誤差在 0.25mm 內(nèi),連續(xù)樣張合格率不得低于 96%;單色實(shí)地印刷壓印穩(wěn)定性偏差不大于 0.06mm;實(shí)地印刷壓印均勻性偏差不大于 20%;機(jī)器最高速度150m/min。國產(chǎn)窄幅機(jī)組式柔印機(jī)主要用于商標(biāo)印刷、高檔紙盒印刷、香煙包裝印刷等,對印刷品質(zhì)的要求和包裝附加值等較瓦楞紙箱在各方面都高一些。故瓦楞紙印刷品質(zhì)的要求,在綜合考慮設(shè)備成本、產(chǎn)品生產(chǎn)成本后宜定為:印刷套準(zhǔn)誤差在 0.25mm 內(nèi),連續(xù)樣張合格率不得低于96%;單色實(shí)地印刷壓印穩(wěn)定性偏差不大于 0.08mm-0.10mm;實(shí)地印刷壓印均勻性偏差不大于25%-30%(由于幅面大降低一些)。
6.最大放卷、收卷直徑──φ1200mm~1500mm
卷筒紙印刷機(jī)收放紙卷直徑的確定,要綜合考慮多方面的因素。綜合瓦楞紙箱外包裝印刷,直徑太小接頭多、成品浪費(fèi)大,直徑太大、重量大、張力控制難度大、上下料困難、自動(dòng)裁切換料機(jī)構(gòu)和收放卷機(jī)構(gòu)成本大大增加。故推薦范圍在φ1200mm~1500mm 為宜。
7.主要印刷部件參數(shù)
瓦楞紙箱外包裝印刷主要作用為中短距離目視效果,而且是短時(shí)間一次使用,故圖案設(shè)計(jì)時(shí)用戶一定要考慮這一因素。印刷品的網(wǎng)線主要分為精細(xì)(套?。┖痛肢E(實(shí)地)兩部分,套印部分主要是精細(xì)層次的圖案,故要求印刷網(wǎng)線較高,一般印品復(fù)制還原網(wǎng)線在 80lpi-120lpi 左右;實(shí)地部分要求油墨的轉(zhuǎn)移量大,印品本身無網(wǎng)線要求。這樣我們就可以進(jìn)行版材厚度、制版網(wǎng)線、網(wǎng)紋輥網(wǎng)線的選擇。要達(dá)到印刷品復(fù)制還原網(wǎng)線 80lpi-120lpi,版材的厚度應(yīng)該選擇 2.28mm 或2.84mm;制版網(wǎng)線 100lpi~150lpi;網(wǎng)紋輥線數(shù)──圖案網(wǎng)紋輥 400lpi~600lpi,實(shí)地網(wǎng)紋輥150lpi~250lpi。過高的要求會(huì)造成印刷成本增加,可能印刷效果還不如低網(wǎng)線好。
(二)主要部分配置和說明
1.放卷、收卷部分
因?yàn)榧垙垖?、重量重,印刷中任何停歇或間斷都需要一段時(shí)間重新運(yùn)轉(zhuǎn)到張力平穩(wěn),造成印刷次品增多,故主要配置要求不停機(jī)、不降速、自動(dòng)裁切。紙卷必須配有電機(jī)驅(qū)動(dòng)和剎車,換卷翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)要求速度低而且平穩(wěn)、不影響張力平穩(wěn),本身有獨(dú)立可調(diào)的與主機(jī)同步的張力控制單元。
2.進(jìn)料、出料牽引部分
由于紙張寬、重量重、紙張轉(zhuǎn)矩變化等會(huì)形成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大的變化,這樣其轉(zhuǎn)動(dòng)張力就會(huì)不平穩(wěn),所以必須將收放卷張力與印刷所要求的張力分隔開,故一定要配置進(jìn)出料牽引機(jī)組。進(jìn)出料牽引部分的作用主要是提供給印刷機(jī)組穩(wěn)定的大小合適的印刷張力,故牽引部分需要有獨(dú)立可調(diào)的與主機(jī)同步的張力控制單元,同時(shí)需要能夠補(bǔ)償張力變化帶來的紙路長短變化的結(jié)構(gòu)。
3.印刷部分
根據(jù)瓦楞紙箱預(yù)印刷的特點(diǎn)(版徑大、版幅寬、更換版頻繁、紙張平滑度和厚度均勻性相對差等),必須要考慮印刷版滾筒、網(wǎng)紋輥的動(dòng)平衡和加工精度、安裝精度以及裝卸、調(diào)整方便。對于寬幅印刷機(jī),其結(jié)構(gòu)要有利于印刷壓力調(diào)整;由于印刷幅面大,油墨循環(huán)系統(tǒng)必須采用大流量、多回路自動(dòng)循環(huán)泵,有利于大范圍內(nèi)油墨固含量的均勻、印刷品均勻性和穩(wěn)定性。在卷筒紙印刷機(jī)中,由于次品的剔除很難做到,所以印刷次品就等于是產(chǎn)品次品,這樣原材料浪費(fèi)成本就大大地增高,所以一定要配置縱、橫向的全自動(dòng)套印控制系統(tǒng);由于柔印機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用的水性油墨,故應(yīng)盡量采用封閉式刮墨刀結(jié)構(gòu);烘干系統(tǒng)方面,主要是要求高溫度(紙張耐高溫)、小風(fēng)量,熱風(fēng)不影響印刷機(jī)部件、版材升溫為原則,故使用進(jìn)風(fēng)排風(fēng)一體密封式烘箱結(jié)構(gòu),集中熱交換器供熱風(fēng)。同時(shí)較多的紙箱廠都有蒸氣鍋爐,應(yīng)盡量使用蒸氣熱交換器為宜。
二、柔版印刷機(jī)的印刷適應(yīng)性
1.紙張適應(yīng)性
柔印機(jī)和平印機(jī)(膠印機(jī))、凹印機(jī)最大的區(qū)別當(dāng)然是印刷版材。柔印機(jī)的版材在印刷過程中能夠通過本身的壓縮變形來適應(yīng)紙張平滑度低、厚度不均勻、寬幅版滾及壓印輥徑向跳動(dòng)相對大等問題,這也為寬幅印刷機(jī)的生產(chǎn)制造和成本控制提供了良好的基礎(chǔ)。平版印刷、凹版印刷版材沒有彈性和不可以壓縮,屬于大壓力印刷,對設(shè)備制造精度要求很嚴(yán)格。特別是大幅面和實(shí)地印刷相當(dāng)困難,從而對紙張的平滑度、紙張厚度誤差等要求很嚴(yán)格,因此用它來實(shí)現(xiàn)“瓦楞紙箱預(yù)印工藝”將大大提高印刷成本。
2.油墨適應(yīng)性
膠印機(jī)印刷原理決定了其不可能使用水性油墨。而凹版印刷機(jī)雖然可以使用水性油墨,但是油墨的轉(zhuǎn)移量受到很多的限制,而且凹版水性油墨的制造很難(目前國內(nèi)凹版水性油墨還不是十分過關(guān),進(jìn)口價(jià)格較貴)。對于柔印機(jī),可以很好地適應(yīng)不同類型的油墨,特別是水性油墨,同時(shí)國內(nèi)柔版水性油墨制造工藝成熟、價(jià)格低廉。
3.工藝適應(yīng)性
柔版印刷相對于平版印刷和凹版印刷,其工藝性更適于瓦楞紙箱的預(yù)印工藝。柔版印刷不但能夠很好地復(fù)制實(shí)地圖文,而且也能夠很好地復(fù)制網(wǎng)線圖文,從而彌補(bǔ)了其他印刷方式網(wǎng)線很高而實(shí)地不夠的缺陷,使產(chǎn)品品種設(shè)計(jì)可以更豐富和更加多樣性。柔版制版設(shè)備相對于凹版和平版印刷,投資少、操作工藝簡單,企業(yè)可以自己投資引進(jìn),這樣可以大大降低生產(chǎn)周期和提高產(chǎn)品生產(chǎn)安排的靈活性等。
三、寬幅柔版印刷機(jī)在“瓦楞紙箱預(yù)印工藝”中運(yùn)用的優(yōu)勢
1.投資設(shè)備成本優(yōu)勢
以上面的技術(shù)參數(shù)為例,6 色 1600mm 寬幅柔版印刷機(jī),其價(jià)格約為 180 萬元-200 萬元左右。而相對于同規(guī)格同印刷品質(zhì)的紙張凹版印刷機(jī),價(jià)格約為 300 萬元-350 萬元左右。卷筒紙平版印刷機(jī)應(yīng)該在 800 萬元以上(市場上還沒有這類膠印機(jī))。紙箱企業(yè)“瓦楞紙箱預(yù)印工藝”投入寬幅柔印機(jī)設(shè)備成本相對較低,這樣大大提高了企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造而運(yùn)用柔版預(yù)印工藝的可能性和可行性。關(guān)于瓦楞紙生產(chǎn)線的開槽模切定位改造,當(dāng)前已經(jīng)有成熟的定位控制系統(tǒng),只需對瓦楞紙生產(chǎn)線的開槽模切稍加改動(dòng)就可以完全適應(yīng)其需要,而且成本根據(jù)具體速度、幅寬等價(jià)格在 30 萬元-50 萬元左右。
2.使用成本優(yōu)勢
使用紙張的優(yōu)勢在本文的前部分已經(jīng)敘述過,同樣的產(chǎn)品價(jià)格這部分優(yōu)勢將決定企業(yè)的產(chǎn)品競爭力和生命力。由于大幅面瓦楞紙箱外包裝印刷主要是相對獨(dú)立的圖文、圖案,滿版印刷極少或沒有,大部分都是多色、小幅面圖案組成,這樣柔版可以利用其拼版的優(yōu)勢而大量節(jié)約制版費(fèi)用。柔版制版的設(shè)備、工藝簡單,對于一般產(chǎn)品可以自己引進(jìn)設(shè)備進(jìn)行制版,這樣既可以縮短制版周期,又可以節(jié)約制版費(fèi)用。
3.技術(shù)工藝性優(yōu)勢
柔版印刷機(jī)的印品質(zhì)量完全可以滿足瓦楞紙箱高檔外包裝印刷的要求,同時(shí)對于中低檔產(chǎn)品可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整版材網(wǎng)線。紙張選擇也可以用低成本達(dá)到用戶的要求,而且柔版印刷對網(wǎng)線和實(shí)地適應(yīng)性可以為用戶提供更多的豐富的圖案設(shè)計(jì)選擇。柔版印刷機(jī)印刷工藝簡單、設(shè)備操作方便,更適用于不同規(guī)模企業(yè)的技術(shù)改造和企業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)提升。
總之,隨著市場對瓦楞紙箱印刷的質(zhì)量要求和環(huán)保要求越來越高,傳統(tǒng)方式的瓦楞紙箱企業(yè)必將逐步走上“瓦楞紙箱預(yù)印工藝”之路,而采用寬幅柔印機(jī)應(yīng)該是相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)最佳的選擇。本文作者任繼平,現(xiàn)任新機(jī)集團(tuán)新誠印刷包裝機(jī)械公司總經(jīng)理,高級工程師。原在機(jī)械工業(yè)部北京印刷機(jī)械研究所歷任科研處處長、印刷包裝機(jī)械制造公司經(jīng)理、所長助理等職務(wù),長期從事包裝印刷機(jī)械研究和開發(fā),特別是在凹版印刷、柔版印刷機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì)方面有獨(dú)到的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)能將市場需要和產(chǎn)品開發(fā)有機(jī)地融合到一起。
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