纸包装印刷领域的新技术

　　1.纸包装发展趋势及对技术的要求

　　近年来，全球纸制品包装业发展迅速，纸盒、纸箱的生产能力大幅度增加。世界包装工业产值中，纸包装制品超过了32%，在欧洲，纸和纸板的消费比例高达 41%。2000年人均纸和纸板的消费量：美国331.7千克、日本249.9千克、台湾229.4千克、中国大陆28.4千克。 2000年我国进口纸、纸板和纸浆达1303万吨（约60亿美元），约占我国纸和纸板消费的66.7%。近年来，香港包装工业的增长率约为印刷工业的两倍。2000年广东省包装工业销售额达500亿元，其中纸包装制品达180亿元、包装印刷140亿元。
　　
　　随着人们环保意识的进一步增强，纸盒、纸箱、纸袋、纸杯、纸筒等包装容器在全球的应用越来越广泛在欧洲，用于各种果汁，牛奶、熟食，快餐、点心等饮料和食品的纸盒包装到处可见。据中国烟草部门有关资料报导，国内硬盒包装香烟所占比例已达56%。
　　
　　随着人们生活水平和商品包装自动化程度的不断提高，不但对纸盒／纸箱的需求量大幅度增加，而且对彩色折叠纸盒／多色纸箱的印刷质量和加工精度也提出了更高的要求。要避兔在自动折叠糊盒机上出废品，使折叠纸盒在高速包装机上自动完成打开、成型，装填、封口等工艺，不仅要求纸盒结构尺寸设计合理而且还应保证盒片有足够的模切精度和折叠糊盒精度。多色印刷、短版活件增加、提高印刷质量和加工精度、降低加工成本，同样是纸盒包装印刷企业所面临的市场压力和难题。因此，只有应用现代加工方法和新技术，在纸包装印刷及印后加工过程中不断提高设备的自动化程度、降低设备的调整时间和活件的辅助准备时间，不断适应市场的新变化，满足不同用户的要求，才能提高包装印刷企业的竞争力。
　　
　　2.纸包装容器CAD技术
　　
　　国际市场上较为流行的纸盒结构CAD软件，除具有常用交互式图形软件的基本功能（高质量、快速度地完成图形的生成、编辑、修改、标注尺寸等）外，还应满足纸盒设计的特殊要求，方便地调用盒片图形库和选择满意的盒形结构，输入盒体尺寸（长、宽，高）和纸板厚度后，可立即显示或打印盒片结构图，自动排料，并输出盒片模切排料图、印刷轮廓图和背衬（底模）加工图；当用户设计或调用所要求的盒片结构图后，只要输入纸板幅面尺寸和排料间隙，便可排料并比较不同排料方案，显示优化模切排料图及有关参数（如排料个数、纸板利用率等）。
　　
　　除选择标准盒型、改变纸盒形体外，还可任意设计特殊盒型、旋转纸盒立体图、显示纸盒的开闭过程；对于不同的切割边、压痕线及开槽断线部位应选择相应的线条类型，以控制纸盒样品、模切版、底模（背衬）版和模切刀具的制作提高模切版和背衬版的加工精度以及纸盒的制作精度。

　　3.纸包装印刷技术
　　
　　在纸包装印刷领域，平版胶印、凸版柔印、凹版印刷、丝网印刷多种印刷并存，各有特点。在单张纸板印刷中大都采用胶印方式，也有使用平压平丝网印刷和单张纸凹印方式的; 而在卷筒纸印刷中，大都采用凹印和柔印方式，也有采用胶印和丝网印刷方式的，也有在一条印刷生产线上同时采用几种组合印刷方式的。纸盒印色一般在2-8色之间，其中以4-6色使用最多。折叠纸盒，特别是药盒较多使用专色，因此印刷色组数大多为6-8色。单张纸胶印机的色组数一般为4色，基本上不超过5-6 色，而多色卷筒纸印刷机〔包括凹印、柔印和丝网印刷）的使用却迅速增加，有的印刷色组数已达8-10色。

　　3.1胶印技术
　　
　　(1)数字印刷与CTP技术
　　
　　数字印刷技术按具有个性化选择的数据库信息进行印刷，为纸袋、纸盒和瓦楞纸箱提供了实现个性化包装印刷的选择，能够按地区或产品差异而改变纸包装容器的设计和加工参数，通过采用特别工艺，可使折登纸盒具有可变化的印刷色彩和烫印效果，以适应市场包装纸盒（箱）规格多、短版活件数量大的需求。
　　
　　爱克发开发的高清晰度CTP技术，可为现代包装印刷提供高品质的网点。采用独特的激光与光学成像系统、智能型多光束同时成像方法、IntelliSpot智能型网点等技术增加了系统的安全性，简化了系统结构，提高了系统的自动化程度和整体效率。
　　
　　(2)FM加网技术
　　
　　印刷品质量高低，主要取决于单位面积上的网点多少和网点由小到大连续变化级数的多少。 位面积上网点数量越多，印刷品清晰度越高，网点变化级数越多，印刷品层次表现力越强，看起来越细腻。
　　
　　为了提高印品质量，常采用调幅加网、调频（FM）加网和混合加网技术。
　　
　　调幅加网的网点是规则排列，依靠网点的大小来改变印刷墨量的大小，而调频加网的网点大小固定不变，网点间的距离可以变化，依靠网点距离和网点数量的变化调节印刷在纸上的墨量，实现颜色的变化。调幅加网有加网线数、网点形状和加网角度三个要素，而调频加网只有网点大小这一个要素。网点越小，印刷品越精细，视觉效果越好，相当于调幅加网时的高加网线数，但调频加网的点越小，对印刷条件的要求也就越高。混合加网是将调幅与调频加网技术相结合，形成于同一张图像上的混合加网技术。在均匀色调区城，尤其是在高光区，常规加网比调频加网更能产生平滑的外观。但对于高细节部分，调频加网效果更好。先进的加网软件可以分析图像以决定在何处采用适当的加网几何形状，并结台调频加网与常规加网来达到最佳的总体效果。

　　应用FM加网技术，可以消除龟纹、提高层次再现的均匀度、提高图像的分辨力和清晰度、容易实现高保真印刷（Hi-Fi）。虽然调频加网对印刷条件的要求苛刻，但很适采用无水印刷工艺。高清晰度调频网点可以显著提高印刷品的清晰度和层次表现力。调频网点排布不像调幅网点那样，受网点间距和排布角度限制。在印刷复制中选用调频网点，可以表现更多细部变化，使清晰度得到提高，并具有防伪功能。
　　
　　(4)印刷色彩管理技术
　　
　　海德堡公司开发的CP2000一体化胶印机中心控制系统，采用TFT超薄屏显示技术，并配有印前接口技术、图像控制技术、印刷色彩管理系统、在线求助系统和信息管理系统等，形成了印刷一体化条件下的质量控制模式。多级印刷色彩管理系统PCM,包括咨询、标准化、印前与印刷的最优化，生成并实现Icc颜色特性文件等内容。以优化色彩流程，提高印刷厂的生产效率为目的，有效的协调印前与印刷设备。不仅能得到高保真的色彩，还可以节约时间、减少浪费，并获得高效的生产。
　　
　　(5)无水胶印技术
　　
　　无水胶印是一种采用特殊的硅橡胶涂层印版和油墨进行印刷的平版胶印方式，不需要传统平版胶印中所必需的异丙基乙醇或其他化学润版液。印刷过程操作简单，不用调节水墨平衡关系，在一定温度范围内把油墨转移到印版上。
　　
　　无水胶印所用印版是一种平凹版，图文部分低于印版的表面，虽然制版工艺与PS版相同，但它不同于PS印版。因此，无水胶印的印版具有独特的处理难点。版材、油墨以及温度控制是无水胶印技术的关键，直接影响着无水胶印的发展速度。印版是无水胶印的核心，无水胶印的印版具有容易操作、图像冉谊吧性好、印刷密度高、色彩绚丽，印品质量好等优点，但印版的耐印力易受操作条件和特殊印件的影响。无水胶印所用的特殊油墨具有低黏性、高黏度、触变性大、性能稳定等特点。由于不同颜色的油墨对温度变化的反应不同，因此，需要控制不同印刷色组的温度。虽然无水胶印本身的耗材成本较高，但印品的废品率低、生产效率高。可见，随着技术的进步和劳动生产力成本的提高，特别是对于高质量的精美纸包装而言，无水胶印技术占有一定的优势，并会得到进一步发展和推广。
　　
　　3.2柔印技术
　　
　　新型柔性版材及薄版工艺、套筒式印版以及计算机直接制版技术、环保型UV油墨、高网线陶瓷网纹辊激光雕刻技术、封闭式刮墨刀系统、无齿轮传动技术、不停机换卷装置和自动控制技术等相关技术的发展和应用，促进了柔印的快速发展。 (1)薄型印版与CDI技术感光树脂版质量的提高和薄版工艺的出现，为提高印版质量打下了良好的基础, CTP技术的应用以及数字式柔性版制版技术（CDI）的出现，可以有效的克服网点扩大现象、保证印品质量、缩短生产周期、减少成本消耗。

　　数字化薄型套筒印版稳定性好，能有效地控控制网点扩大、减少感光聚合物，提高图像质量和套准精度。不但能提高纸包装的印品质量，使柔印质量达到胶印和凹印质量水平。还可降低印刷压力、减少印版清洗次数、延长印版使用寿命（时限可提高10-25%）、进一步缩短调机准备时间、减少停机次数和停机时IT（10- 20%）。
　　
　　杜邦公司和杜邦赛丽联合研制的CDI系统，可以将数字化信息直接转到激光光敏印版上。 Esko -Graphics公司开发的CDI制版机Spark XT,主要面向包装印刷市场，特别是中小型标签和折叠纸盒柔性版印刷企业。随着技术不断进步以及各种系统陆续推出柔印数字化成像制版系统的成本也在日益下降，在纸盒、纸袋、多层包装袋等纸制品印刷中的比例越来越高。
　　
　　(2)套筒式高网线陶瓷网纹辊
　　
　　激光雕刻陶瓷网纹辊是在经过处理的基辊本表面喷涂合金作为打底层，然后再用等离子高温喷涂陶瓷粉末，经金刚石研磨、抛光后，用高能量的激光束精确地雕刻出轮廓分明、陡直的网穴，最后进行精抛。网线数和网穴墨量是制作激光雕刻陶瓷网纹的最重要的参数。高网线数的网纹辊可以形成更薄更均匀的墨层，能满足印刷层次丰富的印品的要求，尤其是满足其高光部分的需要，在印刷时能减少网点的扩大，保持恒定均匀的传墨量。
　　
　　套筒式高网线陶瓮网纹辊．采用超高能的激光光束雕刻技术和由芯轴、气撑辊、套简组成的套筒式网纹辊结构，既保证了高精度网纹辊的质量，又能实现网纹辊的快速更换印版滚筒，网纹辊采用套筒式结构和直接驱动技术（即网纹辊的转动是通过印版滚简直接带动的），解决了柔印机印刷产品重复长度受齿轮节距限制的间题。因此更换不同周长的印刷产品时，不需要更换印版滚筒、网纹辊的芯轴和齿轮，大大缩短了更换产品时换印版滚简和网纹辊所花费的时间。
　　
　　二氧化碳激光雕刻陶瓷网纹辊线数可达l000LPI,采用特制的陶瓷层或超硬陶瓷层，可以提高陶瓷网纹辊的使用寿命、降低使用成本。
　　
　　采用YAG激光雕刻技术所加工的陶瓷网纹辊，网穴孔壁光滑、网墙整齐，光洁度高、传墨精确、刮刀损耗小，不仅陶瓷网纹辊的使用寿命长，还可延长印版的使用寿命。大功率、高精度YAG激光雕刻机可雕刻出16001pi的网纹辊。

　　(3)封闭式双刮刀空腔输墨系统
　　
　　采用两辊式、正向刮刀式、反向刮刀式结构虽可实现定量供墨，但油墨经常性大面积直接暴露于大气之中，使溶剂性油墨的溶剂挥发到周围空气中，造成油墨特性变化和环境污染问题：如使用水性油墨会产生气泡，而影响印刷质量。
　　
　　封闭式双刮刀空腔输墨系统由陶瓷网纹辊、两把刮刀、密封条，储墨容器、墨泵、输墨软管等部件组成。在全封闭系统中，刮刀、封条、衬垫、压板均装在一个空腔式支架上，用机械方式（或气动式或液压式）把它们推向陶瓷网纹辊，并施加一定压力，再把输墨管和回流管分别接到墨泵和储墨容器上，实现定量供墨。采用反向刮刀结构，适合高速运转，减少了溶剂性油墨中容剂的挥发和环境污染问题。该系统还可以与自动清洗系统快速对接，便于实现快速清洗，以减少换墨时间和停机时间。
　　
　　(4)环保型柔印油墨
　　
　　在人们越来越重视环保的今天，水基油墨和UV油墨适应市场需求，并促进了柔性版印刷在包装印刷领域的应用。不仅能用于各种铜版纸、胶版纸、白板纸的印刷，还可在金银卡纸、合成纸、不干胶纸和瓦楞纸箱等印刷载体上印刷。
　　
　　水基（或称水性）油墨以水为主要溶剂，无毒、无污染、无残留气味，完全消除了溶剂油墨中某些有毒物质对人体的危害和对包装商品的污染，有效地减少大气污染，改善环境质量和印刷作业环境，特别适用于药品、食品、饮料，茶叶、烟酒以及与人体接触的日用品等对卫生条件要求严格的包装印刷。
　　
　　在紫外线照射下，UV油墨中的光引发剂被激发分解为自由基，自由基使交联反应迅速发生，使胶体成分瞬间变成固体。由于UV油墨主要由颜料、感光树脂、活性稀释剂、光引发剂及助剂组成，不含挥发有机溶剂，可大大减少VOC的排放量，而且耗能少、设备占地面积小、易干燥、生产效率高。由于UV油墨没有水或溶剂的挥发问题，因而网点的转移和还原性好，且色彩更加鲜艳，为提高柔印质崔量起到极大促进作用。虽然UV油墨的干燥成本明显高于水基油墨，但UV油墨具有良好的光固化效率和墨层性质，能很好地保护印品的表面。