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紙包裝發展趨勢及其印刷新技術(下)

2004-08-10 中國包裝網
 

    3.3凹印技術

    (1)凹版電雕技術與數字打樣

    傳統的凹版有雕刻凹版、蝕刻凹版和照相凹版,其中雕刻凹版又包括手工雕刻凹版和電子圈刻凹版,F代電子雕刻凹版具有技術先進、制版成本低、制版質量高而且穩定、適應范圍廣、利于環保等優點,在凹版制版 中占據著主導地位。

    現代電子雕刻系統不需要通過掃描單元輸人信息,所有的圖像數據、設備驅動參數等信息都以數宇化形式傳輸到電子雕刻設備上。電子雕刻系統的關鍵技術有驅動電路技術、數字信號處理器應用技術,交流伺服技術、高頻電磁鐵技術等。
    智能化和高頻牢能刻技術是凹版電子雕刻系統的主要發展方向。雕刻系統智能化包括自動試雕、自動快速越過非雕刻區域、自動更換版滾筒等。雕刻頻率是影響電雕系統效率的瓶頸。因而研制更高頻率的電磁雕刻頭一直是電雕系統生產企業的主要研究方向。

    凹印打樣有模擬方式和數字方式。凹印打樣機是模擬凹印機原理制成的,通過壓印滾筒與凹版滾筒之間的輥壓作用將油墨轉移到承印物上,形成清晰的圖案。數字打樣機采用噴墨和電子成像打樣方式。利用數字技術直接在熱轉移材料上得到高分辨率的網目調樣張可以有效地反映細微層次。雖然數字打樣的樣張色彩目前難以達到凹印油墨所具有透明感和濃度感的色彩再現效果。但數字打樣具有生產效率高、可靠、方便等特點,是未來發展的重要趨勢。

    (2)凹印油墨的改進

    隨著人們環保意識的增強,對傳統的溶劑型油墨所帶來的環境污染問題也愈加重視。隨著新一代水溶性聚合物的技術進步,水性油墨已成功應用于煙包、酒標等紙包裝制品的凹印工藝,實現了無甲苯型油墨印刷,避免了溶劑型油墨給環境和操作人員造成的污染。水基油墨對包裝市場已顯示出巨大的影響和顯著的增長潛力,是油墨行業發展的方向。水性上光油也將逐步取代溶劑型上光油。

    在歐美國家,90%以上的印刷企業使用對人體無毒、對環境無公害的水基油墨來印刷煙酒盒、藥盒、食品盒以及生活用品包裝盒(箱),避免了對生態環境造成危害。國外的凹版印刷領域,水基油墨取代溶劑型油墨已成為必然的發展趨勢。
  
    水基凹版鋁箱油墨是一種易揮發干燥的熱固化型油墨,主要由成膜物質、著色劑、添加助劑和助溶劑等部分組成。成膜物質是決定油墨物理特性的關鍵部分,常采用水溶性丙烯酸樹脂和水溶性自交聯乳液成分著色劑為具有耐堿性的頗料。這種水基凹印油墨具有無毒、無味,有 良好的轉移性能和附若牢度、適于輪轉凹印等特點。

    (3)凹印設備先進技術

    國外先進的凹印機大都使用了套筒式壓印滾筒和印版滾簡直接驅動技術。套筒式壓印滾筒具有快速更換滾筒的優點,且更換壓印滾筒時不需弄斷料帶,因而可減少材料浪費。各印刷單元的印版滾筒均采用一個單獨電機直接驅動,在壓印過程中實現縱向套準,并命一個步進電機移動來控制橫向套準。獨立驅動的最主要優點是不需要機械傳動軸和套準補償輥機構、機械零部件減少、料帶長度編短,因此有利于提高印刷質量和印刷速度。

    采用快速更換、定位和安裝系統,可以有效地減少裝置輔助時間、提高工作效率。目前國外先進的凹版印刷機采用氣動式安裝刮墨刀刀片固定夾和印刷刁、推車快速定位安裝等裝置,實現活件的快速更換。

    3.4絲網印刷新技術

    絲網印刷具有墨層厚、圖文層次豐富、立體感強、承印材料廣等特點,在高檔煙酒,食品包裝紙盒方面的應用逐步增加。使用UV絲網油墨,在煙盒上印刷磨砂、折光、冰花、皺紋等效果,極大地刺激了消費者的購買欲望。但由于平壓平絲網印刷方式印刷速度低、油墨固化速度慢、印刷質量難于控制、印刷材料消耗大,無法滿足香煙紙盒規模、批量生產的需要。采用高速輪轉絲網印刷生產線,印刷速度快、生產率高、印品質量穩定、消耗低,改變了傳統平壓平絲網印刷、手動供紙、供墨方式,適合高速自動、大規模批量生產精美折疊紙盒。
 
    卷筒紙輪轉絲網印刷使用鎳金屬圓絲網印版、內置刮墨刀和自動供墨系統,刮墨刀將印刷油墨從圓絲網版上轉移到由壓印滾筒支承的承印物表面。整個印刷過程從進紙、供墨、印色套準,UV干澡等均由電腦全自動控制。圓型絲網印版采用100%的鎳非機織物材料,電鑄成型其網孔呈六角形絲形孔,整個網面平整勻薄,以確保印跡的穩定性和精密性。適合于大幅面輪轉印刷、最高速度可達125m/min,絲網可重復使用15次。因此,卷筒紙輪轉絲網印刷既能滿足印刷磨砂、冰花等特殊效果的要求,又能聯機燙印全息防偽標識、壓凸、模切成型,易于實現高速自動印刷紙盒。

    環保型UV絲印仿金屬蝕刻油墨主要由齊聚物(即光固化樹脂)、活性稀釋劑(即感光性交聯單體)、光(聚合)引發劑、填加劑組成。在金銀卡紙上印刷,UV絲印仿金屬蝕刻油墨在紫外光線照射下迅速固化,印刷品表面產生磨砂效果。

    在縈外光照射下,UV油墨中的光聚合引發劑吸收一定波長的光子,激發到激發態,形成自由基或離子。然后通過分子間能量的傳遞,使聚合性預聚物和感光性單體等高分子變成激發態,產生電荷轉移絡合體;絡合休不斷交聯架臺、固化成膜。UV油墨對紫外光的光子是選擇性吸收的, UV油墨的千燥受UV光源輻射光的總能最和不同波長光能量分布的影響。解決好UV油墨與UV光源的匹配,有利于加快油墨的干燥速度、提高勞動生產率和能源的利用率、降低生產成本。

    4. 表面整飾與成型加工技術
 
    4.1 水性上光和UV上光
 
    覆膜工藝簡單、價格便宜,但由于覆膜后的紙張難以回收再生,不可降解、易造成白色污染,長期使用還會危害工人的健康。因此,傳統的即涂型覆膜粘合劑材料將被高質量的環保型新型粘合劑所取代。上光不僅可以增強表面光亮、保護印刷圖文,而且不影響紙張的回收再利用,可節省資源、保護環境。因此被廣泛地應用于紙包裝印品的表面加工。上光涂料主要包括溶劑上光油,水性上光油、UV上光油等。由于溶劑上光油功效不佳,且不利于環保,應用范圍受到很大限制。
 
    水性上光油以水為溶劑,無毒無味,消除了對人體的危害和對環境的污染,具有干澡速度快、性能穩定、上光表面耐磨性好、印后加工適性寬、熱封性能好、使用安全可靠等特點,越來越受到食品、醫藥、煙草紙盒包裝印刷企業的重視。

    UV上光依靠紫外光的照射,使UV涂料內部發生化學反應,完成固化過程。由于紫外線的作用, UV上光時瞬間干燥,固化時不存在溶劑的揮發,不會造成對環境的污染。使用UV上光油的印品,表面光澤度高,耐熱、耐磨、耐水、耐光,但由于UV上光油價格高,對機器性能要求高,因此,目前只用于高檔紙盒的上光。

    4.2燙印技術

    在激烈的市場競爭中,為了增加產品的附加值,更有效地進行包裝防偽,越來越多的包裝紙盒采用燙印工藝。燙印有普通燙印、冷燙印、凹凸燙印和全息燙印等方式常用的普通燙印工藝有平壓平燙印和圓壓平燙印,由于圓壓平燙印為線接觸.具有燙印基材廠泛、適于大面積燙印、燙印精度高等特點,應用比較廣泛。
 
    冷燙印不需使用加熱后的金屬印版,而是利用印刷粘合劑的方法轉移金屬箔。冷燙印工藝成本低,節省能源,生產效率高,是一種很有發展前途的新工藝。

    凹凸燙。ㄒ卜Q三維燙。,是利用現代雕刻技術制作上下配合的陰模和陽模,燙印和壓凹凸工藝一次完成,提高了生產效率。電雕刻制作的模具可以曲面過渡,達到一般腐蝕法制作的模具難以實現的立體浮雕效果。凹凸燙印的出現,使燙印與壓凹凸工藝同時完成,減少了工序和因套印不準而產生的廢品。

    全息標識采用計算機技術改變光柵的幅度及頻率,使其效果比所計算的圖案的彩色更加光艷,更加清晰。若以這種全息標識作為原稿拷貝則會產生大量全息丟失,從而達到防偽的目的。全息標識不僅可以具有非常好的防偽性能,也可以根據客戶需要將特殊號碼或文字做到全息標識中,在高檔紙盒包裝上的應用越來越廣泛。

    4.3模切技術

    (1)模切版及其加工技術

    模切版材:除目前國內常使用的多層木膠合版(MULTIPLEX)外,國外還流行使用纖維塑膠版(DURAMA)和三文治鋼版(SANDWICH)。模切版的壽命主要取決于相切刀的質量和換刀次數。纖維塑膠版和三文治鋼版不僅精度高,克服了多層木膠合版易受濕度和溫度變化影響的缺點;而且換刀次數分別為多層木膠合版的3倍和6倍以上。在國外,除了對纖維塑膠版采用高壓水噴射開槽外,多層木膠合版和三文治鋼版一般采用激光切割方書法制作。

    模切版激光切割系統模切版激光切割系統由激光加工頭、計算機輔助設計(CAD)軟件、計算機數控裝置(CNC), 工作臺等組成。通過工作臺與激光束的相對運動切割出圖形,切割時應按工藝要求編寫留橋、搭橋和切邊框程序,確定模切版激光切割的最佳路徑。專家系統能根據板材的種類、性能、厚度及加工要求自動選擇最佳過程參數(功率、速度、壓力等)。應用激光切割模切版,不僅速度快、精度高.而且重復性好,特別是切割多聯版和重復制作模切版時,更為優越。

    模切刀具成型系統為了保證模切版的制竹幸精度,利用CAD軟件自動計算模切刀和壓痕刀長度及搭橋缺口尺寸,并傳送給刀具成型機進行自動開槽、切角、彎曲和切斷。


    (2)底模(背襯)CAM系統

    用計算機輔助雕刻儀加工背襯時,壓痕槽寬與切割深度、精度應滿足要求且雕刻速度、深度應可調。應用CAM技術,不僅能縮短制作周期,還能提高紙盒的制造精度。

    (3)盒型打樣與直接制作技術

    多功能紙盒樣品CAM系統配有組合式切刀、壓刀,當控制部分接收到執行指令后,執行部件按其紙板類型自動選擇壓痕、切割刀具,并按計算機輔助設計的結構數據及程序自動進行繪圖、壓痕、切割并能實現自動換刀。

    德國MARBACH公司研發的Boardeater折疊紙盒激光加工系統應用二氧化碳激光束,可直接在紙板上加工紙盒的折疊壓痕線和切邊,速度快、精度高?杉庸た酥匦∮1500g/mm的紙板以及B瓦楞至3層瓦楞厚的紙板。在加工小批量標準紙盒,可大大降低加工成本。

    (4)模切方式
 
    單張紙平壓平模切是依靠前規、側規機械定位的,而聯線平壓平模切是依靠印刷標記定位的、且沒有叼紙牙排,為了實現輪轉印刷單元紙張的連續傳到模切工位的間歇運動的轉變,通常在給紙裝里設置一個可調的偏心機構。</P>
<P>&nbsp;&nbsp; 聯機圓壓圓模切生產線是專門用來生產高檔煙盒的卷筒紙圖壓圓模切、燙印聯動生產線,其主要特點是對已印好的卷筒紙板進行燙印、壓模、模切、清廢等一列操作,從而將印張一次性地加工成最終產品。避免了以往采用老工藝所引起的表面蹭臟,普通燙印和全息燙印定位不準、廢品率高等一系列質量問題并減少了設備投資和占地面積,又節省了大量的操作人員、縮短了生產周期。由于燙印材料性能的不斷改進和高品質新材料的開發應用,卷筒紙圓壓圓模切、燙印聯動生產設備目前的最高速度已能達到180mm/min。

    由于圓壓圓燙印、模切是線接觸,模切時線壓力要比平壓平的面接觸壓力小得多,從而設備功率小,平穩性好;由于是連續滾動模切,生產效率高,最大模切速度可達350m/min。圓壓圃模切機配有高精度的套準裝置及模切相位調整裝置,可獲得相當高的模切精度。

 
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