凹印基础知识

2024-11-04

凹印基础知识（共3篇）

凹印基础知识篇1

单张纸凹印机的工艺及结构特点

一、概述

凹版印刷由于优良的印刷质量和版滚筒具有较高的耐印率等优点，在国内外占有较大的印刷市场，尤其是在烟草、食品、轻纺的包装方面更为突出。

目前我国凹版印刷的绝大部分是卷筒纸印刷。虽然印刷效率极高，但在正式印刷前因调整机器而耗费大量纸张。高档的卷筒纸凹印机价格昂贵（每台2000-3000万元人民币），适用于大批量的产品印刷，相对于卷筒纸凹印机，单张纸凹印机更适合中小批量的产品印刷。

单张纸凹印机印刷作业灵活，准备时间及产品转换时间短。从理论上讲，单张纸凹印机套准精度与胶印机完全相同；由于调整简单，正式印刷前纸张浪费极小；单张纸凹印机配置灵活，用一台单色机甚至可以分几次走纸印刷就可印出多色印品。

二、单张纸凹印机工艺特征分析

在工艺特征方面单张纸凹印机优势如下：

1）非湿压湿印刷，因此不存在重影的危险，不存在水墨平衡问题，不存在油墨乳化问题。

2）不需喷粉，不存在油墨堆积，几乎不存在墨色波动。

3）可印刷对胶印机来讲几乎所有难处理的承印材料，如真空镀铝纸（金卡纸、银卡纸）、金属箔等。

4）可以印金、印银、萤光墨色、遮盖白色、珠光油墨、UV上光、水性上光……

5）墨膜和上光油干燥迅速，因此可以即时进行后序加工，如裁切、压凹凸、模切等。

6）印刷的墨色几乎可始终达到理想的厚实度，而胶印一般要印刷二次。凹印传递的颜料比胶印印刷多四倍。

7）可印刷0.03mm（80g/m2）～0.04mm厚的卡纸。

8）大面积色块印刷时，凹印不会出现墨色下降，不会出现“鬼影”。

9）因为凹印中不存在胶印中常见的由油墨渗透引起的墨色深浅变化，墨色校正可靠。但前提是彩色油墨要立即上光，而凹印一般都是这样做的。

10）上百万印数，凹印只需一套印版。

11）凹印机结构简单，不需传墨辊和墨斗螺丝。

12）凹印可印刷仿金属蚀刻印刷、珠光墨等。

缺点：

1）印刷品的网点、层次不如胶印。

2）细线条印刷，不如胶印。

3）凹印制版费昂贵，不宜印刷短版活。

可以看出，出于高质量、高效率、低价格的考虑，比较理想的组合方法是胶印、凹印相结合。

在此顺便指出，对于凹印工艺中的苯、甲苯、二甲苯对环境产品的污染，目前已逐渐采用酒精稀释的水基油墨来取代传统的凹印苯墨。

三、单凹机结构特点

北京贞亨利印刷机械有限公司制造的YAIAI型对开单张纸凹版印刷机（简称贞亨利单凹机）是实现凹版印刷工艺一种比较理想的设备，它是由给纸装置、递纸机构、压印机构、供墨刮墨机构、凹版滚筒、纸张传递机构、纸张定位系统、干燥系统、收纸装置及电气控制系统等组成，具有如下结构特点：

1、给纸装置可高速连续不停车给纸，给纸机速度可达12000张/每小时。

2、给纸机输纸板采用铝合金材料，输纸带采用胶带型。

3、给纸头采用四个递纸嘴和四个吸纸嘴，适应高速。

4、分离头采用旋转式气阀，两端用滚珠轴承支承，阀体与阀套之间间隙较小，具有良好的密封性，并可避免直接磨损阀体，同时便于拆下清理纸毛、污物，具有较长的使用寿命。

5、给纸机全部是轴承化，无油池，按时用手摇油泵定量、定点给油。

6、主机传到给纸机的动力，采用链条传动，与过去万向联轴节传动相比，简化了结构，提高了可靠性。

7、递纸系统采用了先进型胶印机成熟技术，高速印刷套印准确。

8、主传动系统采用7.5kW的变频调速电机性能稳定节约电能和PLC控制全机运行及故障监测。

9、主机采用雨淋式润滑、定时、定量、定点供油。全机使用一个油泵，供应操作面、传动面二边的润滑油。

10、刮刀系统是该机的关键。刮刀压力采用双气缸推动，刮刀角度在45度～85度任意选择，可印刷各种产品。同时刮墨刀可以快速装卡。刮墨刀横向窜动为无级调节。

11、墨斗结构在高速状态下（8000张/h）印刷时不甩墨、不漏墨。

12、凹版滚筒结构，二端支承刚性好，压力实。凹版滚筒结构能用空心版凹版滚筒、带轴凹版滚筒。

13、纸张印刷后，经收纸链排输送到收纸台，通常在输送通道中加热风和红外线使印刷品表面干燥。输送通道长度可以根据印品的实际选择一个经济长度，保证印品的完全干燥。

14、该机配有IR红外线灯箱，可在单张纸凹印机上印刷水性光油。同时可以配备UV干燥系统，印刷UV紫外线光固光油。

15、收纸牙排的叼牙，是特殊加长的（简称无影叼牙），在干燥时，保证印品整个版面都能干燥。

16、收纸装置可在高速印刷状态下实现不停车收纸（简称附收纸），节省辅助时间。

17、供墨泵为特殊搅拌专用墨泵控制墨量。

18、本机装有安全起吊装置，很轻便的更换滚筒。

19、研制开发的静电吸墨装置进一步改善了凹印网点印刷的效果。

随着市场的快速变化，包装印刷更趋向于印量少、品种多、质量高的市场形势，对此单张纸凹印机在高档包装印刷中将起到重要作用。（北京贞亨利印刷机械有限公司

凹印基础知识篇2

使用非纯水性油墨印刷的危害

目前, 国内塑料软包装的印刷, 95%以上是采用凹版印刷方式。国内常用的塑料复合 (里印) 凹印油墨, 一般由氯化聚合物制成。在油墨生产过程中, 氯化聚合物需要使用强溶剂 (如甲苯等芳香族溶剂) 来溶解, 并在印刷过程中用甲苯来调节油墨的粘度。氯化聚合物油墨在生产中挥发出的氯氟烃气体会破坏大气的臭氧层;印刷过程中, 芳香族溶剂 (甲苯) 的使用, 会对工作人员的健康和安全 (火险) 产生危害。对于食品软包装制品的安全性而言, 印刷油墨溶剂残留问题更应引起注意。苯极易残留在干燥的油墨色膜层中 (低速印刷需要用二甲苯来调整印刷油墨的干燥速度, 而二甲苯的挥发速度较甲苯慢, 因此更容易造成苯残留量的加大) , 苯残留会污染包装内的食品。目前, 苯溶性凹印油墨的替代产品为醇溶性凹印油墨, 虽然醇溶油墨较为环保, 依然会污染环境, 会有溶剂残留, 即使是醇溶性凹印油墨中的佼佼者——无苯无酮的醇酯油墨, 也会由于制作塑料软包装的PE (聚乙烯) 薄膜抗渗漏性较差、吸附性较强, 极易使包装中的PE (聚乙烯) 薄膜沾染上醋酸乙酯难闻的气味。

各国对油墨的使用规定

上世纪末, 日本、韩国和东南亚等国家和地区就已经淘汰了甲苯类凹印油墨, 苯类凹印油墨被醇溶凹印油墨所代替。醇溶性塑料凹、凸版印刷油墨在日本、东南亚、欧盟等国家和地区已经得到推广和普及。欧洲大力提倡柔版印刷、限制凹版印刷的发展, 禁止使用苯溶油墨, 要求使用醇溶性油墨, 并且对油墨中醇的含量也有所限制。美国则在上世纪80年代就提倡印刷油墨水性化, 并禁止在国内使用溶剂性油墨印刷。

目前, 国内对于塑料凹印油墨的生产和使用, 还没有专门的法规, 但印刷油墨的使用在消防法、劳动安全法、食品安全法等法规中都有相关的要求。如今, 塑料水性凹印油墨, 作为溶剂类油墨的替代产品, 以其不易燃和绿色环保的特点, 被越来越多的国内彩印包装企业、油墨生产企业和社会多方面所关注, 凹版印刷中的油墨完全水性化已成为必然趋势。

绿色环保油墨不断更新

为降低或消除苯溶剂在食品塑料软包装上的残留和污染, 同时, 为顺应环境保护和食品安全的要求, 在塑料凹版印刷中, 替代苯溶性氯化聚丙烯复合油墨, 用其他溶剂做印刷稀释剂的油墨, 不断得到研发、生产, 并得以使用。

最早替代苯溶性油墨的是醇溶性凹印油墨。醇溶性复合塑料凹印油墨具有低气味、含苯少或不含苯、对环境污染较小等优点, 相对甲苯类油墨, 对人体健康和环境的不良影响会大大减小。近年来, 国内推出的普通醇溶性塑料凹印油墨, 使用醇溶聚酰胺树脂制作, 含有微量的甲苯, 苯占油墨总溶剂含量的1-10%, 并适用于水煮的包装, 是苯溶性塑料凹版表印油墨的替代品, 其价位比苯溶性塑料凹版表印油墨略高。

塑料凹印油墨中的醇酯油墨, 也称为无苯无酮油墨, 是醇溶性聚氨酯树脂油墨, 具有低气味, 不含苯、酮等特点, 是醇溶性凹印油墨的更新产品, 但其色彩鲜艳度略为逊色, 造价较高, 在PP (聚丙烯) 薄膜上印刷, 色膜的牢固度稍差。另外, 虽然其无苯无酮, 仍存在污染环境和溶剂残留的问题, 且溶剂造价较高;同时, 极易在阻隔力差、吸味性强的PE (聚乙烯) 塑料薄膜上感染醋酸乙酯的难闻气味。

醇水性塑料凹印油墨, 采用改性涂料型丙烯酸树脂制成, 使用含量50-70%的乙醇单一溶剂稀释, 相对醇酯油墨更安全、环保。目前, 使用较为广泛的醇水性凹印白墨, 可与普通苯溶性氯化聚丙烯复合凹印油墨混合使用。通常用普通复合油墨的三原色印刷, 保持图文鲜艳的色彩, 将铺底的白墨换用醇水性油墨, 二者有很好的结合性。使用醇水性凹印白墨印刷比普通复合白墨的用量减少了20-30%, 降低了溶剂残留 (白色油墨在印刷品中一般占60%左右) 。此外, 醇水性塑料凹印白色油墨, 墨色细腻、均匀遮盖力强, 基本消除了复合镀铝薄膜后图文上出现灰点或白点的现象, 有效防止了PET (聚酯) 塑料薄膜印刷后的粘连。采用上述方式印刷PET (聚酯) 塑料薄膜, 可以大大降低印刷成本。数年来, 醇水性塑料凹印油墨的应用, 展示出优良的性能并使厂家获得了较高的经济效益, 目前在塑料薄膜印刷中日益成熟, 进入了推广普及阶段。但由于色彩方面的原因, 醇水性塑料凹印的彩色油墨尚未被大众认可, 只是醇水性凹印白色油墨得到了推广。

国内普及纯水性油墨亟待解决的问题

根据笔者的了解, 水性凹印油墨在国内一直得不到普及的主要原因有五个方面。

1.制作水性油墨的连结料 (树脂) , 在国内尚未选定。完全溶解于水, 又适合做塑料凹印油墨的结接料 (树脂) , 目前在国内尚处于实验阶段。

2.水性油墨印刷的色彩, 在国内未被认可。国内现有的凹版印刷机使用水性油墨, 在某些印刷性能和质量方面, 还达不到溶剂性凹印油墨印刷操作的要求或感官的水准, 而国内消费者喜欢色彩鲜艳的颜色。

3.国内现有的塑料凹版印刷机械需要改造或更新, 才能适用完全水性化的塑料凹印油墨。由于水性油墨中的溶剂是水 (水的特性是蒸发而不是挥发) , 所以需要在原有凹版印刷机上改装更强力、更有效的油墨干燥系统, 否则印刷的速度会降低;另外, 如果将印刷机的烘干箱增大加热功能, 从干燥箱出来的印刷薄膜就需要迅速冷却定型, 以防止因加热而延伸的现象发生。印刷机上加装冷却装置困难较大, 尤其一些原有印刷机上, 根本就没有位置安装;再就是印刷机的油墨刮刀等设备组件, 都必须改换耐锈蚀的金属来制作, 这些改善或更新, 都需要相当大的投资和较长的时间。

4.应用水性凹印油墨印刷, 要与溶剂性凹印油墨取得同样的印刷速度和印刷质量, 印刷版辊的材质和制作也需要改变。例如, 印刷版辊筒制作, 须将普通腐蚀制版或电雕制版工艺, 改用激光刻膜制版工艺, 激光刻膜制版工艺在我国尚未普及且为数甚少;另外, 印刷版辊筒也需要使用耐锈蚀的材料来制作。

5.塑料薄膜印刷应用水性油墨, 油墨的印刷适应性需要改进。主要是由于水的表面张力较大, 导致油墨难以在塑料薄膜上扩张, 降低了印刷油墨在塑料薄膜上的附着力。这也是现在水性凹印油墨除了在纸张上印刷外, 在塑料薄膜上印刷还不能完全替代溶剂类油墨的主要原因。

凹印基础知识篇3

绿色化的社会背景

1.从国家层面明确提出绿色化

2015年3月24日首次在中央政治局会议上提出绿色化的概念。在“新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化”之外，又加入了“绿色化”，并且将其定性为“政治任务”。

2015年4月25日，中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见中明确提出坚持把节约优先、保护优先、自然恢复为主作为基本方针，坚持把绿色发展、循环发展、低碳发展作为基本途径。意见中强调要深入推进全社会节能减排，在生产、流通、消费各环节大力发展循环经济，实现各类资源节约高效利用。意见还明确指出要建立领导干部任期生态文明建设责任制，完善节能减排目标责任考核、问责及终身追究制度。强化执法监督，对各类环境违法违规行为实行“零容忍”，加大查处力度，严厉惩处违法违规行为。

2.新环保法与《大气污染防治行动计划》等法规出台

2013年9月10日，国务院印发《大气污染防治行动计划》，要求各省、自治区、直辖市人民政府、国务院各部委、各直属机构认真贯彻执行。该计划要求，到2017年全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上，优良天气逐年提高，京津冀、长三角、珠三角等区域细颗粒物分别下降25%、20%、15%左右，其中北京市细颗粒物年平均浓度控制在60mg/m2左右。

2015年6月18日，根据《国务院关于印发大气污染防治行动计划的通知》，财政部、国家发展和改革委员会、环境保护部制定了《挥发性有机物排污收费试点办法》，办法规定将按照VOCs污染当量对排放企业进行收费。

在有VOCs污染排放的行业中，印刷业名列前茅，这其中又以包装印刷为重灾区。对此，北京、上海、广东、天津等地方政府相继出台了针对印刷业的相应措施。

软包装凹印行业的绿色化技术

在软包装凹印及复合加工过程中，由凹印机和复合机废气排放系统排放的含有机溶剂的废气不仅导致不可再生资源的浪费，还会造成环境污染。同时，有机溶剂在使用过程中的挥发也会造成室内污染和生产安全问题。在当前社会背景下，发展绿色生产是软包装凹印行业的唯一出路。

1.凹印及复合工序VOCs治理

对于软包装凹印及复合生产过程中产生的VOCs，主要有三个治理措施，即源头治理、过程控制、末端治理。

（1）源头治理即从生产开端减少原辅材料中有机溶剂的使用量，从而达到VOCs减排目的。凹印工序的主要措施是推行低VOCs或无VOCs排放的环保油墨、清洗剂等原辅材料的使用，例如推广凹印水性油墨和单一类型溶剂油墨、印刷图案简化等；复合工序的主要措施是推广采用水性胶黏剂及无溶剂复合工艺，目前这两项技术已基本成熟并得到了广泛应用。

（2）过程控制即在印刷加工过程中，通过提高烘干效率和改进生产现场管理等措施，达到VOCs减排的目的。过程控制的主要措施是对印刷机进行技术革新，使生产排放尾气的风量减小、浓度提高，同时增加热能利用率等。

（3）末端治理目前主要有两个方向：一是回收，二是燃烧处理。此外，还有个别软包装凹印企业采用等离子技术对废气进行处理。目前，业内一些大型软包装凹印企业已经开始对排放废气（溶剂）进行回收、燃烧或等离子无害化处理，但就全国软包装凹印行业来说，采用此类做法的企业所占比例极少（目前不到1%）。

2.环保节能

目前，在软包装凹印设备及复合设备上应用的热风节能技术主要有热泵供热技术、热管技术和带有LEL控制的全自动热风循环系统3种。

（1）热泵供热技术。热泵能效远高于电加热，目前软包装凹印设备上使用的热泵一般为空气能热泵，经实际测试可节能60%～70%。

（2）热管技术。采用热管技术的热风系统在运行时，热风进入烘箱，经出风口排出，出风口处配置二次回风装置，一部分出风参与二次热能循环被直接利用，另一部分出风作为安全排风排出系统。作为安全排风的这部分热风，采用热管换热器对其余热能进行高效回收利用。

（3）带有LEL控制的全自动热风循环系统。采用带有LEL控制的全自动热风循环系统可以达到以下效果：①在满足LEL最低爆炸极限和溶剂残留不超标的前提下，最大限度地对二次回风进行利用，在节能的同时，尾气减排30%～50%；②排风量相应减小，可大幅缩减30%～40%的尾气处理投资。

（4）利用变频等智能技术减少能源消耗，例如，风机智能控制系统，利用变频智能技术对设备的待机、空载、轻载等不同状态进行节能控制、判断系统检修或备件更换的最佳时间，减少维修人员排查故障所花费的时间。另外，还有蓄能供热装置、LED照明灯等技术也得到了部分应用。

3.降低损耗，提高效率

（1）降低损耗。软包装凹印生产过程中开机调试和套印不准产生的废料所造成的材料损耗最大，如果将精细调整操作和工艺步骤紧密地联系起来，将可获得一个稳定的、可预测的废料值。目前，国内已有凹印设备制造企业成功采用快速预套准、高精度张力控制等最新技术，使得凹印设备裁切损失、设备重新启动损失（已套准）、换单损失、重新开始以前存储过的订单损失、降速损失等达到相当低的水平，甚至在某些方面优于国际先进水平。

还可以通过印刷版面的设计减少耗材的用量，例如，套色标记、分切标记、制袋标记、网点信号条等应尽量采用较小的尺寸、合理的颜色，以减少薄膜或纸张的损耗；减少专色版、专色油墨的使用，尽量用原色或叠色代替，以节约版材与油墨的使用量；减少颜色数目、优化版面设计、减少印刷面积（重叠率）。

（2）提高效率。国内技术较为先进的凹印设备通过采用一系列新技术，使得操作辅助时间得到大幅缩短，例如，上版、上墨一体化小车、快速上墨系统、套筒式压辊技术、快速更换刮刀技术、激光对边系统、安全卡盘快速装夹系统、故障显示和报警系统、历史故障报警指示系统等。

此外，凹印设备整体水平也有所提高。目前，凹印机最高速度已达到400米/分钟，印刷效率大大提高。同时，高速凹印机的自动化水平也在不断提高，全自动上下卷技术、全自动裁切技术及在线检测装置在凹印设备上的成功应用，减少了设备对操作人员的依赖，大大提高了生产效率。

凹版印刷绿色认证

2014年9月28日，环境保护部发布国家环境保护标准HJ2539-2014 《环境标志产品技术要求印刷第三部分：凹版印刷》，并于2014年12月1日正式实施。这是继《环境标志产品技术要求印刷第一部分：平版印刷》和《环境标志产品技术要求印刷第二部分：商业票据印刷》标准出台后，我国印刷行业第三部绿色印刷标准的正式颁布实施，意味着凹印企业的绿色化进程进入深入阶段。

绿色凹印是国际环保的发展趋势，是提高产品市场竞争力、避免新贸易壁垒的重要内容之一。目前，上海紫江、黄山永新、江苏彩华、浙江诚信等软包装企业，及青岛黎马敦包装、北京黎马敦太平洋包装、安徽金辉印务、珠海诚成印务、徐州华艺等烟包企业共14家凹印企业已于2015年初通过凹版印刷绿色认证，为凹印行业的绿色认证开了一个好头。

近期，又有部分凹印企业通过凹版印刷绿色认证。可见，软包装凹印行业的绿色化已经不是趋势和前景，也不仅仅是公益和责任，而是业内企业必须面对的现实。而软包装凹印产业链的原料供应商和终端用户，也应该意识到绿色脚步已近眼前，并且正在慢慢成为扩大发展的门槛。

1.标准基本要求

（1）印品质量应符合GB/T 7707《凹版装潢印刷品》、GB/T 18348《商品条码条码符号印制质量的检验》、CY/T 6《凹版印刷品质量要求及检验方法》等标准要求。

（2）用于药品包装的产品应符合YBB 00132002《药品包装用复合膜、袋通则》的要求，用于食品包装的产品应符合GB 9683《复合食品包装袋卫生标准》的要求。各认证单元均应提交相应的第三方检验报告。

（3）生产企业污染物排放应符合国家或地方规定的污染物排放标准要求。

①生产工艺废气：凹印企业提供的达标废气排放监测报告，除环评批复要求的指标外，还应包括苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃或VOCs（广东地区为VOCs，其他地区是非甲烷总烃）四项指标监测数据，且应符合现行国标或地标要求。企业生产工艺废气经处理后排放的，应提供排气筒有组织排放监测报告；未经处理直接排放的，应提供排气筒有组织排放和厂界无组织排放达标的监测报告。

②锅炉废气：如果凹印企业在生产中使用锅炉，应达到环评批复要求或现行国家或地方锅炉大气污染物排放标准，对锅炉有组织排放进行监测，监测指标包括二氧化硫、烟尘、氮氧化物、林格曼黑度等，并提交达标的监测报告。

③废水：生活污水原则按环评批复要求或环保“三同时”验收批复要求提供监测报告，如无明确指标要求，且为直接排放的，监测报告应至少包括COD、BOD、SS、pH、氨氮这五项。如果是间接排放，应提供市政官网接管证明。

④厂界噪声：至少对厂界的东、南、西、北四个点进行噪声监测；有夜间生产的企业，监测报告还应包括夜间厂界噪声监测数据。

⑤委外制版的应提交一年内达标的委外制版企业的电镀工艺废气和废水监测报告，其中废水监测项目应包括GB21900-2008《电镀污染物排放标准》规定的第一类污染物和第二类污染物指标，第一类污染物在车间排放口取样监测，第二类污染物对总排口取样监测。企业自己制版的，应按照GB 21900-2008标准要求进行监测，并提供达标的电镀废水和工艺废气监测报告。

（4）凹印企业应加强清洁生产。

2.技术内容要求

（1）印刷用原辅材料的要求

凹印油墨应符合HJ/T371-2007《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》的要求，应提供相应型号的有效环境标志产品认证证书，或提供符合HJ/T371-2007标准要求且在一年内的检验报告及供应商的承诺书（检验内容以外的部分）。

①专色油墨生产企业应提供基色墨环标证书或符合绿色标准凹印油墨标准检验报告，以及相应承诺书。同时还应提供专色油墨相对应的基色墨的MSDS或SDS清单（同系列可混色提供，不同系列不能混合提供）。

②不得使用聚氯乙烯为承印物。

③油墨、胶黏剂、稀释剂和清洗剂不得使用表1所示的溶剂。混合溶剂应提交MSDS或SDS清单，以及相应的承诺书。

（2）印刷过程采用HJ2539-2014《环境标志产品技术要求印刷第三部分凹版印刷》所要求的原辅材料，其综合评价得分应超过60分。

①共挤膜承印物依据MSDS或SDS清单进行评分；企业自产共挤膜应根据现场确认结果进行评分。

②制版企业应提供电镀工艺说明，废水和废气符合GB 21900-2008的监测报告，并提供无氰电镀承诺书。

③提供油墨、胶黏剂等符合性相关证据。

（3）原辅材料供应商的选择及控制。