|
日本的凹版印刷主要應(yīng)用在包裝印刷上，其比率接近90%。在歐美則是柔性版印刷占領(lǐng)包裝印刷的大部分市場，市場形成各不相同。日本的凹版印刷時至今日，已進(jìn)入成熟期。柔性版印刷也已從過去的低品質(zhì)印刷中走出，或一改作為特殊用途的形象而有了相當(dāng)可喜的改善，現(xiàn)在已是繼膠印印刷、凹版印刷之后的第三大印刷方式了。
一、凹印、柔印油墨的背景
1995年，日本的印刷油墨上市量總計為40多萬噸，其中包裝凹印油墨占1/3。凹印油墨從六十年代后期起，由于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、氯乙烯、尼龍等多種塑料薄膜材料替代了玻璃紙而迅速普及，并作為包裝印刷的主流大幅度增大。但在1985年以后增長率卻又趨緩，近5年來其增長率更低。柔印油墨的數(shù)量還不多，但其增長極其堅挺e表1）。凹印油墨是以可溶于速干性有機(jī)溶劑的樹脂作載色體的低粘度油墨。以前其載色體主要使用硝化棉及松香等天然樹脂的衍生物，但隨著各種薄膜包裝材料的普及，隨著對附著性更好、適合各種用途且能保持物性的油墨的需求提高，已使可溶于溶劑的所有樹脂都能應(yīng)用于各種凹印油墨。近年來由于環(huán)境要求、衛(wèi)生問題等，正在積極開發(fā)水性油墨。柔性版印刷的歷史可以追溯到1890年，那時柔印還被稱作苯胺印刷，局限于橡膠凸版印刷，所以在薄膜包裝領(lǐng)域中使用相當(dāng)少，而且在相當(dāng)長的歷史時期內(nèi)只作為牛皮紙制袋機(jī)附屬性的印刷手段而已。到了二十世紀(jì)七十年代，柔印逐漸在瓦楞紙印刷領(lǐng)域得到發(fā)展，現(xiàn)在該領(lǐng)域已占柔印的70%。由于柔印當(dāng)初使用橡膠凸版，所以不太可能做出高質(zhì)量的圖像，直到1973年美國杜邦公司開發(fā)了紫外固化方式的樹脂版以后，才可能得到高精度的印刷品，而印刷油墨也以水性油墨以及醇性油墨為主體。所謂醇性是指將溶解性強(qiáng)的酯系溶劑3份與酒精配比（因為能溶于酒精單一溶劑的樹脂極少），且以硝化棉、醇酸胺、聚酰胺等樹脂作為載色體。不過用于凹印油墨的極大多數(shù)樹脂都不能用于柔印印刷。表1、主要印刷油墨上市量變化及增長率 上市量（千噸） 增長率（倍） 85年 90年 95年 85年 90年 95年膠印油墨 73.7 108.4 119.7 1.47 1.10 1.62 包裝凹印油墨 83.2 115.9 121.3 1.39 1.05 1.46 出版凹印油墨 20.9 25.6 28.5 1.22 1.11 1.36 金屬版油墨 28.3 44.1 45.5 1.56 1.03 1.61 新聞印刷油墨 43.8 50.5 45.7 1.15 0.90 1.04 橡膠凸版柔印油墨 16.5 21.2 25.6 1.28 1.21 1.56
二、凹印油墨
1、凹印油墨的發(fā)展凹印油墨除使用較低成本的甲苯等的碳化氫類之外，還使用酯類、酮類以及酒精類等所有速干性有機(jī)溶劑。所以凹印印刷及油墨生產(chǎn)正受到消防法、勞動安全等法規(guī)的制約，而且甲苯等有機(jī)溶劑往往會殘留在印刷薄膜中，這種印刷品若使用在食品包裝中，會帶來很大的危害，所以還受到衛(wèi)生法的制約。
2、水性凹印油墨的進(jìn)展水性凹印油墨于七十年代廣泛應(yīng)用于包裝紙、厚紙板紙盒的印刷中。由于紙印刷中蒸發(fā)干燥與吸收干燥較好，因此水性油墨的干燥比較好解決，普及得也較早，但包裝薄膜印刷中的油墨水性化，時至今日仍未達(dá)到真正的實用階段。軟包裝領(lǐng)域的水性印刷，對薄膜的附著性、濕度的改善以及在各種用途中仍能較好地保持其物性等，固然對油墨的要求更高，但在應(yīng)用這種高蒸發(fā)能的水性油墨中（水的蒸發(fā)能量是有機(jī)溶劑的5倍左右），干燥劑與印版系統(tǒng)的匹配至關(guān)重要。此外，由于有水引起潤滑性能降低，摩擦阻抗增大，會造成印版灰霧及刮墨刀與版子的相對摩擦增大，所以改良刮墨系統(tǒng)等對整個印刷系統(tǒng)來說都是不可或缺的一部分。水性凹印油墨雖已經(jīng)進(jìn)入了使用的階段，但仍遲遲得不到進(jìn)一步的普及，這是因為推廣使用水性油墨，不僅要增強(qiáng)現(xiàn)有的干燥機(jī)的性能，并且須配備高精度的淺穴印版等，而整個印刷系統(tǒng)的改善需要相當(dāng)?shù)耐顿Y。不久的將來，凹印印刷將完全地從有機(jī)溶劑中脫離出來，現(xiàn)在正在對此進(jìn)行多種印刷測試，可以確信印刷界很快就會迎來水性油墨全面采用的時代。
三、柔性版印刷油墨
1、柔印油墨的方向性柔印油墨并非與凹印油墨完全不同，而是比較類同。但由于印刷系統(tǒng)不同，所以與凹印有不同的印刷適性，柔印基本使用的是水性油墨和醇類油墨。水性柔印油墨長期來都用于瓦楞紙板及紙袋的印刷，而軟包裝薄膜印刷的水性油墨現(xiàn)在還在開發(fā)之中。包裝薄膜的柔性版印刷現(xiàn)在使用的是醇溶劑油墨，但很難保持其物性以適合多用途的薄膜包裝材料，特別是在經(jīng)過各種復(fù)合加工以及蒸煮等加工之后。柔印油墨之所以很少用于包裝薄膜印刷的另一理由是，因為印刷質(zhì)量還遠(yuǎn)不及凹印，兩者印刷圖像的質(zhì)量對比。用于軟包裝的薄膜基本都是親油性的，甲苯之類的碳化氫易沾附，這種凹印油墨的轉(zhuǎn)移性也好，而以水性及醇類等極性溶劑為主體的柔性印刷油墨，很難使薄膜著墨，存在轉(zhuǎn)移性及勻整性不良的缺點。在彩色印刷中，由于需要以高精度的圖像處理技術(shù)來處理大幅面的網(wǎng)點擴(kuò)大非常困難。除了這些不足，加上柔印的變化因素多，作為整個印刷系統(tǒng)都有必要進(jìn)行操作上的精密管理與改造。柔性版印刷的新選擇是用通用的UV（紫外固化）油墨（所謂通用油墨即從紙張到薄膜印刷都可適用的一種油墨），在歐美已進(jìn)入實用階段，且有報告認(rèn)為不錯。 UV油墨印刷適性好，在印刷中完全不會改變物性，并可作較高粘度（粘稠如蜂蜜）的印刷。所以在彩色印刷中網(wǎng)點擴(kuò)大大大減少，從而提高印刷質(zhì)量。此外使用UV油墨以后，不存在排放溶劑的問題，有利于環(huán)境保護(hù)�？傊琔V油墨的動向?qū)鸩粩嗟年P(guān)注。
2、柔印水性油墨的問題柔印被稱作Kiss touch，輕壓印刷，輕壓印刷油墨的著墨性對印刷圖像的質(zhì)量有很大的影響。水性油墨在親水性強(qiáng)的紙張印刷中，油墨的轉(zhuǎn)稱沒有多大的障礙，但對親油強(qiáng)的薄膜卻難以上墨，很易發(fā)生滋墨等現(xiàn)象，而殘留在印版上的油墨則成為堵版的原因。此外，柔印較之凹印油墨轉(zhuǎn)移量少，墨路長，油墨在轉(zhuǎn)移的途中因蒸發(fā)而飛散，致使油墨的成份改變，發(fā)生堵版，轉(zhuǎn)移不良與勻整性不良等故障。因而再溶性好，機(jī)上變化少，著墨、附著性好，能在各種用途中保持其物性，且干燥性好的水性油墨是目前需求的目標(biāo)。但矛盾的是印刷適性與物性二者都要保持，對油墨功能要求而言正好相反，所以水性油墨在設(shè)計技術(shù)上的難度之高是可想而知的了。
3：凹印、柔印印刷質(zhì)量對比項目凹印柔性版印刷實地（含粗線）的均整性 ·良好（著墨好） ·因油墨的粘度，流動性而變化 ·有滋墨現(xiàn)象 ·易發(fā)生針孔 ·提高印壓可改善實地邊緣部分的擠墨現(xiàn)象 ·良好（不發(fā)生擠墨） ·印壓過大，墨量過多時發(fā)生 ·用細(xì)網(wǎng)紋輥，提高油墨粘度，可望改善實地邊緣部分的起毛 ·良好（不發(fā)生） ·印壓小，墨量少時易發(fā)生 ·壓印導(dǎo)致的印版表面變形鏤空細(xì)線，文字的再現(xiàn) ·較好 ·鏤空部分出現(xiàn)點狀鋸齒狀 ·容易過細(xì) ·油墨過多易產(chǎn)生堆墨 ·將鏤空線條稍修粗后可改善細(xì)凸文字再現(xiàn)（包括細(xì)線） ·邊緣出現(xiàn)網(wǎng)點，有鋸齒狀 ·良好，直線可以 ·油墨過多發(fā)生堆墨 ·用細(xì)網(wǎng)線，可印出清晰的線條條形碼再現(xiàn) ·邊緣網(wǎng)狀 ·良好 ·壓印過重變粗印刷密度 ·油墨密度，可用印版墨穴深度調(diào)節(jié) ·油墨密度，可用網(wǎng)紋輥墨穴容積調(diào)整套準(zhǔn)精度 ·彩色控制機(jī)構(gòu)套準(zhǔn) ·易拉伸，厚度不等 ·精度取決于貼版 ·用CI機(jī)印刷套不準(zhǔn)的情況極少印版灰霧 ·印版非圖像部分由于精度，刮墨刀不良，油墨粘度等不適而易發(fā)生 ·良好（不發(fā)生）堵版 ·良好（不發(fā)生） ·適切的印壓 ·最小限度的油墨轉(zhuǎn)移 ·油墨干燥平衡 ·油墨的再溶性階調(diào)圖像的疊印 ·良好 ·干燥平衡不良時發(fā)生 ·注意油墨犯水 ·速度增加時發(fā)生實地部的疊印 ·良好 ·印壓要高 ·注意干燥平衡彩色印刷 ·良好（175線/英寸） ·需注意堵版，刮墨刀墨痕，印版灰霧 ·粗線數(shù)時良，例：85線/英寸 ·100～150線時尚可 ·注意發(fā)生堵版 ·需用細(xì)線網(wǎng)紋輥彩色階調(diào)表現(xiàn) ·良好 ·油墨色相平衡，濃度通過墨穴大小、深度表現(xiàn) ·技術(shù)積累多 ·高光部良好 ·發(fā)生網(wǎng)點擴(kuò)大 ·高光部再現(xiàn)難一圖像修正值大部分需修改 ·油墨色相平衡，濃度一以網(wǎng)點大小表現(xiàn) ·技術(shù)積累少
四、相關(guān)技術(shù)的問題
1、陶瓷網(wǎng)紋輥柔性版印刷應(yīng)用陶瓷網(wǎng)紋輥已有十多年歷史，可以說陶瓷網(wǎng)紋輥是提高和穩(wěn)定柔性版印刷質(zhì)量的一張王牌�，F(xiàn)在雖然鍍鉻輥與激光雕刻陶瓷輥各有市場，但可以預(yù)測大市場正在漸漸地轉(zhuǎn)向陶瓷輥的應(yīng)用。最初，陶瓷輥由于墨穴的不均造成印刷的不良，而輥面的粗細(xì)不均勻又會產(chǎn)生刮刀的異常磨損，或是產(chǎn)生針孔等故障�，F(xiàn)在陶瓷輥已能保持穩(wěn)定的質(zhì)量，但是印刷中仍常常因堵墨而發(fā)生墨色變淺或不均勻的故障，因此印后的清洗與管理不可忽視。一旦發(fā)生墨穴堵塞，可用超聲波進(jìn)行清洗，即可恢復(fù)墨穴的容量，且可使用如新。陶瓷輥的制造工藝，因其材質(zhì)特性具有超群的硬度，因此迄今為止還沒有因磨損導(dǎo)致網(wǎng)紋輥變質(zhì)的報告。所以一根陶瓷輥至少具有10年以上的耐磨性。表面看來其成本要高于鍍鉻輥，但從其耐用性來考慮，不但便宜，而且圖像質(zhì)量大大提高。事實上陶瓷輥的耐用年數(shù)是完全不成問題的。此外陶瓷輥還可更新，可用金剛鉆磨去陶瓷層后再行噴鍍，這樣要改變墨穴容積就變得相當(dāng)容易，而且，陶瓷網(wǎng)紋輥是用激光進(jìn)行雕刻的，所以墨穴容量的變更方便，可根據(jù)印刷的內(nèi)容選擇線數(shù)及有適合墨穴容量的網(wǎng)紋輥。最近已有使用更細(xì)線數(shù)的網(wǎng)紋輥。在日本1英寸500線或600線的網(wǎng)紋輥也已在使用。不過網(wǎng)紋輥高線數(shù)雖有利于印刷品質(zhì)的提高，但細(xì)線化招致墨穴容量的減少。隨之，則要求油墨的高密度，而油墨密度的本身有一定的界限，一般的包裝印刷中，至少需要3cm3/m2以上的墨穴容量。陶瓷網(wǎng)紋輥不單單是用在柔性版印刷中，由于其不易磨損的優(yōu)點，還可以用作凹版實地印刷輥，無墨鍵印刷機(jī)的墨斗輥，粘接劑或涂料的涂布輥等。
2、封閉式刮墨方式柔性版印刷油墨的控制方式，有雙輥擠壓方式，普通刮墨主式，封閉式反向刮墨方式。近年來，后者應(yīng)者漸漸增多。擠壓方式可作高密度印刷，但由于印刷速度以及油墨粘度的變化，油墨的轉(zhuǎn)移量也隨之發(fā)生變化，仍易導(dǎo)致印刷質(zhì)量不穩(wěn)定。普通刮墨刀方式是由網(wǎng)紋輥的墨穴容量來決定油墨的轉(zhuǎn)移量的，印刷較穩(wěn)定。封閉式逆向刮墨方式，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，墨輥對印刷速度的順應(yīng)性佳，質(zhì)量穩(wěn)定，是近年采取較多的一種方式。但是，封閉式刮墨刀的接觸角度以及壓力的自由度很小，需要高精度均勻的刮墨接觸及密封性，只要有一點欠缺，就會出現(xiàn)白斑或是漏墨等故障�，F(xiàn)在刮墨刀已備有種種材質(zhì)，有普通的鋼制刮墨刀，有耐磨、耐蝕的涂陶刮墨刀，防銹的鍍鉻刮刀，不銹鋼刮刀，安全性高的塑料刮刀等。封閉式的最大缺點是印刷后的清洗作業(yè)，油墨殘留在死角清洗時相當(dāng)費(fèi)時�，F(xiàn)在死角少的封閉室以及自動清洗裝置也已得到實用。
3、套筒方式 SIOK公司（荷蘭）開發(fā)的印版滾筒套筒方式是柔性版印刷合理化的象征性技術(shù)。當(dāng)初的套筒厚度為125k的鎳制品，現(xiàn)用的印版滾筒是研磨到125k開一氣流孔（加工成氣缸）后使用。不久，又開發(fā)了塑料套筒。塑料套筒因厚度可變，所以可以復(fù)制，這樣可減少印版滾筒筒體。套筒的內(nèi)徑以鎳制套筒為準(zhǔn)，可互換使用。
4、貼版一般用雙面膠帶將柔性版貼在印版滾筒或套筒表面。貼得精細(xì)而又平整需要花費(fèi)一定的時間，并要求操作熟練。如果在印版滾筒上劃線作為標(biāo)準(zhǔn)，然后目測貼版雖也可以，但貼版精度會受影響�，F(xiàn)在半透半反鏡的貼版機(jī)已得以普及，新近開發(fā)的貼版機(jī)上裝有攝像機(jī)與監(jiān)控屏，可以此確認(rèn)套準(zhǔn)線以及標(biāo)準(zhǔn)點（細(xì)點）的位置后，準(zhǔn)確貼上印版。此外，也有利用定位銷套準(zhǔn)裝置作為簡易貼版系統(tǒng)，只要將定位銷對準(zhǔn)基準(zhǔn)線，即可確定印版位置，任何人都可以在短時間內(nèi)貼好版子。
結(jié)束語可以預(yù)見，到21世紀(jì)，凹印、柔印在薄膜包裝材料印刷的水性化方面將成為一個重要的主題，從而真正進(jìn)入水性化的胎動期。 |
