1、1,第一节 概 述,一、 柔性版印刷的特点与应用 1、柔性版印刷的起源柔性版印刷属凸版印刷的一种，最初称为苯胺印刷，起源于上世纪二十年代初期的美国 。因其使用的苯胺染料油墨有毒，而没有得到发展，此后，油墨制造厂开始使用大家公认且可以接受的色料药剂，于1952年在美国第十四届包装研讨会上被更为名柔性版印刷。,第五章 软包装材料柔性版印刷,在20世纪5060年代，各种新型包装材料不断涌现，其中包括新出现的透明塑料薄膜聚乙烯材料，又一次推动了柔性版印刷的发展。,到了20世纪70年代，网纹辊及刮刀技术的改进，特别是反向刮刀的采用，加之感光树脂版的出现，使得柔性版印刷迈入现代印刷的行列。目前，一种数字制
2、版机和印版的套筒技术也被引人柔性版印刷，不但提高了制版速度而且使印刷产品的质量几乎可以与凹印相媲美，使柔印技术跨入了数字信息时代。,3,2、柔性版印刷的定义 1980年 FTA的定义： 柔性版印刷：是一种直接轮转印刷方法 印版 具有弹性的凸起图像 印版滚筒 可变重复长度 供墨 网纹辊和刮墨刀 承印物 所有材料,4,（1）柔性版印刷机采用网纹辊传墨的印刷部件，与其他印机相比，省去了复杂的输墨辊组，使印刷机大大简化，输墨控制反应更为迅速，操作更为方便。 （2）光敏柔性版是一种光敏橡胶型的印版，具有柔软、可弯曲、富于弹性的特点，耐印力高。同时印版对印墨的传递性能好，特别适合醇类溶剂油墨的印刷。,3、
3、柔性版印刷的特点,柔性版兼有凸 、胶、凹印三者之特性：,5,（3）采用轻印刷压力进行印刷，其印刷压力约为1kgm，仅仅是凸版印刷压力的130柔性版印刷由于具有很大的弹性，能适应极为广泛的承印材料，包括表面较为粗糙、较厚的纸张和纸板、瓦楞纸、丝织品以及吸收性差的不干胶纸、塑料、铝箔等的印刷。（凸印压力：50kg/平方厘米；凹印压力：40kg/平方厘米；平印压力：410 kg/平方厘米；而柔印压力：13 kg/平方厘米） （4）柔性版印刷机结构简单，成本低，价格仅为胶印机或凹版印刷机的二分之一。,6,（5）印刷过程中印版装卸容易、材料损耗少，适合于大批量印刷品的印刷。 （6）柔性版不仅可以使用小幅
4、面印刷，而且还可用于卷筒纸大幅面的印刷。最近几年，有很多国家柔性版已经用于新闻报纸等大型印刷品的印刷，据统计，其印刷报纸的废品率只是胶印的一半。,7,国外柔版印刷机印主要供应商,美国： 联合公司 康可（Comco)公司麦.安迪（Mark Andy)公司汤斯曼公司 加拿大：雅佳发（Aquaflex)公司 德国： 阿索玛（ASOMA）公司 瑞士： GALLUS公司 英国： 依地尔（EDALE）公司 意大利：比罗尼（BIELLONI）公司,8,国内柔版设备供应商,上海紫光机械有限公司175L/inch200L/inch 陕西印刷机械厂 北人富士印刷机械有限公司 西安黑牛机械有限公司,9,4.柔版印刷
5、的发展趋势,柔印的成本十分低廉，印量大，对于各种特殊材料都可适用，单张纸、卷筒料均可印刷，最适合做包装印刷和各种标签的印制。因设备结构简单、应用范围广、生产效率高、制版周期短、不污染环境，在国外，已经在很多方面得到广泛应用，如不干胶印刷、商标和标签印刷、瓦楞纸板印刷。今后柔印在绿色包装、环保包装领域会有很大发展。,10,国外柔印技术的发展1.印前技术：模拟数字CTP激光直接制版，数码打样，无软片的激光烧蚀技术2.材料：UV油墨和水性油墨3.机械：1）卷筒式的印版滚筒和网纹辊技术2）无齿轮直接驱动技术,11,第二节 柔性版印刷原理及柔性版印刷机,、柔性版印刷原理,使用柔性版，通过网纹传墨辊传递油
6、墨。由于采用具有柔性的，图纹呈浮雕型凸起的印版，而且承印材料与印版也是直接接触印刷原理与直接凸印的原理一致。,12,注意：传墨方式与其他印刷的传墨方式不同，通过网纹传墨辊和可定量控制油墨的刮刀技术来传墨，油墨传输路线属于短程墨传输方式，机械结构简单。,13,4575,P,I,如图51所示：印刷单元 1.墨斗 2.墨斗辊 3.网纹传墨辊 4.刮墨刀 5.印刷滚筒,14,二、柔性版印刷机,主要由4个部分组成：开卷供料部分、印刷部分、加热干燥部分、复卷部分,在现代柔性版印刷机上：一般还有张力控制、料带导向、印刷图像观察等附加控制、检测装置。 除此之外：许多柔性版印刷机上还装备了模切、压痕、复合、打孔
7、、纵切、横切等装置，成为联合生产线，与常规的印刷机相比具有传墨路线短、结构简单、速度快等特点。,15,（一）柔性版印刷机的结构与类型,l. 柔性版印刷机的主要结构,（1）开卷部分 柔性版印刷机的输纸部分，其作用是使卷筒纸开卷、平整地进入印刷机。当印刷机转速减慢或停机时，其张力足以消除纸上的皱纹并防止卷筒纸拖到地面上。,16,（2）印刷部分 柔性版印刷机的核心部分，每一个单色机组均装有墨槽、墨斗辊、网纹传墨辊、印版滚筒和压力滚筒等。此外，印刷部分还设有张力控制器、印墨粘度自动调节等辅助设备。,如图51所示,17,（3）干燥部分柔性版印刷机速度很快，在将卷筒纸输到复卷纸轴之前，必须首先使卷筒纸上的
8、油墨干燥，否则未干的油墨会使印刷品沾脏，在多色印刷中会同前一色混合而产生串墨现象。干燥包括色与色之间的干燥和印后干燥两种，色间干燥是设在各色机组之间，使每一色印墨迅速干燥以便再进行必要的叠色套印。而印后干燥是用来干燥所有的墨色，然后使印品卷复到收纸辊上。,18,（4）复卷部分 柔性版印刷机的收卷部分，其结构简单和开卷部分相似，只需在普通的轴承上装一个轴，通过铁芯夹盘固定住卷纸轴，就可以卷取印刷机上完成印刷的卷筒纸。,19,2. 柔性版印刷机分类,按印刷幅面分 A、窄幅印刷机幅面200520mm，主要适用于不干胶商标、纸盒、电脑表格纸、开窗信封及包装用各类塑料薄膜印刷。 B、宽幅印刷机幅面约60
9、01800mm，可用于塑料薄膜、纸张及软包装复合材料的印刷。,20,根据印刷各部件的排列形式可分为3大类：层叠式、卫星式和机组式。,（1）层叠式（如图 所示 ） 将多个印刷机组一层一层地叠架装配起来的一个整体。最多有8个印刷机组，即可印8色。每个印刷机组都有一个独立的印刷单元，包括压印滚筒、印版滚筒及输墨装置。上下排列着4个印刷部件，另一侧是开卷和收卷部件，结构非常紧凑，造价较低。,21,22,层叠式柔性版印刷机优点： 安装翻转装置可进行正反面印刷，占地面积少。层叠式排列使印刷部件具有良好的可接近性，便于调整、更换、清洗等操作。可以适应较大的印刷图像面积要求。每一个部件都有独立的压印滚筒，各个
10、部件之间存在着可利用的空间。因此，可以在主墙板上安装其他的附加装置，如覆膜、裁切、折页等，增加印刷机的功能。这种机型对多色套印的精度较低，不适合易伸缩或容易起皱的承印材料印刷。,23,（2）卫星式 （如图5.3所示 ）因多个印刷部件围绕一个共用的压印滚筒而得名。它的中心有一个大的压印滚筒，在其周围配置有多个印刷滚筒及配套的输墨装置，共同组成一个大的印刷单元。,24,卫星式柔印机,25,26,卫星式：由于料带绕覆在共用的压印滚筒上顺序经过每个印刷部件，完成多色印刷，料带与滚筒表面的静摩擦力使料带不再延伸变形。在整个印刷过程中，料带与压印滚筒相对静止，套印精度极高，可对很薄的伸缩性大的薄膜类承印材
11、料进行印刷，适合高精细产品的印制。但进行反面印刷时，必须增设另外印刷机组，机器庞大占地面积多。,27,（3）机组式 （如图54所示 ）若干个印刷部件互相独立。每个印刷机组采用直线排列形式，其个数按印刷要求规定。具有极大的灵活性。由于每对墙板只支撑一个印刷部件，印刷机可以适应极宽幅面的印刷；由于水平排列，即使印刷机幅宽很窄，稳定性也能保证，得以小型化，且印刷部件的数量实际上是没有限制的。印刷部件的水平排列还可使印刷机印刷类似瓦楞纸等板型材料。,28,印刷单元,29,30,对于卷筒料的机组式印刷机，通过改变料带的运行路线，或借助翻转导向辊，印刷机可以进行单色、多色，单、双面印刷。由于料带在印刷部件
12、之间的运行路线较长，因此，机组式印刷机一般需要增加套准调节机构。可以在印刷机的印刷单元后进行辅助性联合加工，如模切、压痕等。但这种机型占地面积大，其套印精度要受到一定影响。,31,（二）柔性版印刷机的输墨方式,由墨槽、墨斗辊、网纹辊等组成，不像胶印机、凸印机那样有大量的匀墨辊和串墨辊等。,柔印主要有三种刮墨形式： 采用橡胶刮墨辊系统，利用胶辊比网纹辊的线速度差刮墨。 采用单刮刀，分正向和反向刮刀 采用双刮刀系统，将正向刮刀和反向刮刀结合，分为开放式和封闭式两种。,32,胶辊-网纹辊刮墨装置,P,网纹辊,胶辊,I,这种装置是利用胶辊与网纹辊之 间的速度差来挤掉多余的油墨，胶辊 的速度比网纹辊略小
13、。,上一页,返回目录,下一页,33,短暂停机时，印版滚筒上移，脱离压印滚筒和网纹辊，而两墨辊继续保持转动以利于机器的平稳。墨斗辊在网纹辊一侧转动，其切线速度低于网纹辊的切线速度，目的是为了控制墨量及防止印墨飞溅，同时还具有消除网纹辊表面上多余油墨的作用。,34,（2）刮刀式输墨,吸收了凹印的特点，在输墨装置中采用了刮墨刀新技术用刮墨刀取代了墨斗辊与网纹辊配合完成传墨及对墨量的控制功能，墨程更短。即： 1、将网纹辊直接浸泡在墨槽中或将油墨喷淋在网纹辊上；2、再经刮墨刀刮去其表面多余的油墨，然后传递给印版；3、最后转移到承印物上。,35,依据刮墨刀相对于网纹辊的安装位置的不同可分为两类：顺向角度刮
14、刀式和反向角度刮刀式输墨在刮墨刀式输墨中，对于具体的刮墨刀，其技术形式多种多样：机械式、弹簧式、气动式等等。,36,A、顺向角度刮刀式输墨指刮墨刀的刃部指向与网纹传墨辊刮墨刀压触点处的表面线速度方向呈钝角，即刮墨刀的安装方向与网纹传墨辊的转动方向相同，安装角度一般为互补角4560。,37,这种安装形式在刮墨刀和网纹辊表面之间形成一个楔形的积墨区，由于流体动压力的作用，刮墨刀有被抬离滚筒表面的趋势。若想保持正常的输墨量，就必须对刮墨刀增加压力。另外，积墨区内易积累一些杂质颗粒，对刮墨刀或网纹辊造成不均匀的磨损。,38,39,B、反向角度刮刀式输墨指刮墨刀的刃部指向与网纹传墨辊在刮墨刀压触点处的表
15、面线速度方向呈锐角，即刮墨刀的安装方向与网纹传墨辊的转动方向相反，安装角度一般为30左右。,40,41,反向角度刮刀式输墨由于墨斗辊（或网纹辊）油墨对刮墨刀的压力使其有压向网纹辊表面的趋势。因此，只要刮墨刀有理想的精度，尽管刮墨刀施加很轻的压紧力，也能将网纹辊表面的油墨刮去，有效地对输墨量进行控制。在正常压力下，刮墨刀和网纹辊表面之间会存在极薄的一层油墨，这正是所需要的油墨起了润滑的作用，有效地减轻网纹辊和刮墨刀的磨损。,42,在这两种类型的输墨方式中，刮墨刀均能左右往复移动。其目的是为了防止油墨中的杂质堆积，影响匀墨效果。,43,（3）双辊式和刮刀式传墨方式的比较,A、双辊式输墨,利用墨斗胶
16、辊与网纹辊的转速差，胶辊速度网纹辊速度，来将网纹辊表面的油墨刮掉。速差，传墨量。,44,45,1、墨斗辊和网纹辊之间的挤压作用可以使网纹辊的着墨孔内填上油墨并进行传递。,在双辊式柔性版印刷系统中，油墨的传输及墨量的控制是通过挤压和速度差来共同实现的。,46,2、墨斗辊和网纹辊之间的速差对传递油墨和控制油墨量起到重要的作用。由于 墨斗辊的表面线速度小于网纹辊的表面线速度，因此墨斗辊刮去了网纹辊上多余的油墨，同时通过这种速差的调节控制墨量的传递，即速差增大，墨量则减少。 3、双辊速差的存在还有效地减少了飞墨现象。,47,4、墨斗辊与网纹辊之间的转速比不但影响传墨量，而且也影响网纹辊上墨量分布的均匀
17、性。在高速印刷时，墨斗辊与网纹辊之间的积墨会产生一定的液体动压力，使弹性的墨斗辊产生弯曲现象，结果传递的墨量出现两边薄，中间厚的现象，墨膜分布呈现不均匀性。,48,这种现象在宽型柔性版印刷机中尤为严重，为了解决这个问题，有些柔性版印刷机采用了凸形的墨斗辊补偿法以消除油墨分布的不匀现象。双辊式输墨中网纹辊表面分布着一层相对较厚的墨膜，不仅在着墨孔内装填有油墨，而且在网墙上也覆盖着一层油墨。,49,B、刮刀式输墨,顺向角度刮墨刀传墨：,油墨的传递量是由网纹辊、刮墨刀与网纹辊之间的压力、刮墨刀的安装角度等因素控制的。由于液体动压力的作用，刮墨刀容易被抬起，网纹辊经刮墨刀刮墨以后，网纹辊表面还会均匀地
18、分布着很薄的一层墨膜，即在网纹辊的着墨孔和网墙上都附着油墨。刮墨刀与网纹辊之间的压力常常需要加大，结果增加了网纹辊的磨损量。,50,反向角度刮墨刀输墨：,刮墨刀与网纹辊之间的压力可以减轻，可减少网纹辊的磨损量。,油墨的传递量只取决于网纹辊本身的参数，而对刮墨刀与网纹辊之间的压力和安装角度的变化反应较小，这是由它的刮墨特点所决定的。由于液体的动压力的作用，油墨堆积在刮墨刀的上方，相当于给刮墨刀一个压力，因此在反向刮墨刀输墨中网纹辊经刮墨刀刮墨之后，其表面没有剩余的油墨，即油墨只存留在着墨孔内。,51,（三）印版滚筒和压印滚筒,显著特点：可以印刷不同纵向长度的图文,1 印版滚筒,支撑轴、滚筒体、定
19、位刻线,装配必须牢固，滚筒体的圆柱度、锥度、滚筒体与支承轴的同轴度以及滚筒体的跳动误差必须不影响印版滚筒的工作情度。,52,2. 压印滚筒,层叠式和机组式：与印版滚筒结构相似，比较简单；卫星式柔性版：直径比较大，承印材料在整个多色印刷过程中是贴附在滚筒表面的，印刷时温度较高：不但 使承印材料上的油墨干燥，而且热量还会传到滚筒表面，使压印滚筒受热而膨胀，影响印刷压力和滚筒表面线速度不能保持精确相等。,53,多采用恒温控制。采用恒温控制时，压印滚筒为双壁结构。 双壁结构：滚筒内、外壁之间形成一个空腔，印刷时通入循环水。循环水进入压印滚筒之前先经过一个加热器和一个散热器，因而循环水温可以控制，从而避
20、免压印滚筒的膨胀或收缩，保证印刷过程中印刷压力的稳定。压印滚筒也必须具有很高的精度，滚筒的跳动误差约为0.025mm。,54,（四）干燥系统,油墨的干燥形式：聚合、渗透、挥发和综合干燥等。 柔性版印刷油墨：以挥发干燥为主，但也存在渗透干燥、聚合干燥等形式。,55,柔性版印刷的干燥系统组成：色间干燥和印后干燥两部分色间干燥：指每印完一色后的印迹干燥，目的是为了防止粘连，以便于第二道色的顺利印刷。印后干燥：指承印材料经过多色或多次印刷以后，在收卷前进行的最后一次干燥，目的是为了使印迹彻底干燥，防止复纸卷结块。,56,印刷机的速度在某种程度上取决于其干燥系统的干燥效率。,57,柔性版印刷的常用干燥方
21、式：,（1）火焰干燥法 特点：温度高，适用于耐热性较强的承印材料，从安全角度考虑，属淘汰范围。,58,（2）蒸汽滚筒烘干法 表面经过精细研磨，滚筒的表面光洁度很高。工作时，在里层利用不断循环的热蒸汽干燥，在滚筒的外周还配备了高速热风干燥炉作为辅助干燥手段。但对伸缩性较大的聚乙烯薄膜类承印材料不太适合。,59,（3）热风干燥装置,1、承印材料被吹来的热风加热，油墨中的溶剂逸出油墨层，在油墨层的表面形成饱和的溶剂蒸气层，这时饱和溶剂层中的溶剂分子与油墨印迹内的溶剂分子存在可逆现象 。,60,2、饱和溶剂蒸气在排气扇的作用下排出干燥箱外。,运行中的承印材料在吹气（吹进新鲜空气）和排气（排出饱和溶剂蒸
22、气）的作用下，获得迅速干燥。,61,影响热风干燥效率的因素：热风温度、热风吹风速度、热风量及冷风混合比例等。在热风干燥系统中，热风的温度控制在80180范围内，具体温度要根据承印材料，油墨种类、印刷条件等因素来确定。,62,热风对承印材料表面的吹风速度越大，干燥效率也愈高。但将引起承印材料的不停抖动，影响套印精度；因此要考虑到承印材料的宽度、油墨品种、印刷条件等具体因素；热风混合气体中，新鲜空气的含量越高越好，为了提高热效率，排出干燥箱的一部分热空气必须送入混合室内与新鲜空气一起混合，然后再被送入干燥箱内。,63,（4）红外线干燥系统,柔性版印刷油墨对红外线具有较高的吸收率, 当承印物表面的油
23、墨吸收红外线热能以后，溶剂分子便受热而从油墨中逸出，使印迹获得干燥。,红外线干燥法特别适合水性油墨的干燥,64,红外线干燥装置：灯具、灯罩、灯架和风扇 灯罩：让灯具辐射出的红外线有效地反射，提高红外线辐射源的效率。 风扇（或抽风机）：为了提高灯具的使用寿命，降低灯具、灯罩的温度。为了能满足印刷油量、印刷速度和承印材料等对干燥速度的要求，红外线干燥系统装配有输出功率调节装置。,65,（5）紫外线干燥装置,适合以辐射聚合干燥为主的油墨柔性版印刷油墨,紫外光固化油墨（简称UV油墨） A、主要成分： 颜料、交联剂、预聚物、光敏剂和助剂等,66,B、特点：干燥速度快（可在0.10.3s）；无污染（油墨不
24、含溶剂，是高固含量油墨）；耐抗性能好，但价格偏高。,67,光引发过程 ：油墨中光敏剂（光引发剂）吸收一定能量的紫外光以后成为激发态，分离出活性游离基。 常用的光引发剂有安息香类、苯乙酮类、芳香酮类和有机过氧化物类等。,C、紫外线光固机理可分为3个过程，即光引发，光交联、聚合和光反应终止。,68,光交联、聚合过程：光交联剂、预聚物在光敏剂活性游离基的作用下产生新的游离基。这些游离基又可再次产生新的游离基，形成连锁反应，实现链的增长。,69,光反应终止过程 ：当光引发剂产生的游离基使光交联剂、预聚物分子活化，实现链的增长后，继而发生光的交联反应，产生偶联，瞬间形成网状体型结构，油墨涂膜干固。,70
25、,在紫外光固化过程中，一般参与聚合干燥的紫外光波长为200400nm。其中365nm的紫外光最为有效。紫外光干燥装置主要由灯具、灯罩、冷却装置及电源控制等部分组成。,另外：,71,（6）微波干燥装置,A、微波：指波长为1mm1m左右的电磁波，其频率为300300000MHz。,B、微波干燥使用的是特定的周波，即一般是以915MHz和2450MHz两个波谱作为加热源。,72,C、原理：极性物质在外电场的作用下，使原来无规则或杂乱运动的偶极分子按一定取向重新排列，当外电场的方向发生改变时，极性分子取向也发生改变。如果这种电场以较高频率变化时，极性分子也随之做高频率摆动、旋转和振动并产生摩擦热，化合物本身就会发热，促使油墨干燥。,73,D、微波干燥装置：由电源、微波发生器、连接波导、加热器及冷却装置等组成。,
