发布时间:2023-09-28 09:35:29
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇柔性电子印刷技术范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
关键词:印刷工艺;智能标签;电子
智能标签又称为射频识别,是一种新型的通讯技术,其可以通过无线讯号对特定的目标进行数据的分析和读写,这种读写不需要识别系统和目标进行机械或者光学的接触。其是通过电子技术和计算机技术的结合,进而使标签的制作与印刷达到了一个新的水平和高度。这种标签与条码扫描相似,对物联网领域的发展和进步有重要的意义和作用。
1智能标签简介
智能标签是一种电子标签,由天线和芯片组合而成。其中,芯片主要实现数据的接收与传送功能,由阅读器发出射频信号,通过对信号的读取使阅读器、天线、计算机网络三者之间相互连接,进而形成一个电子模块。阅读器将来自天线的特殊信号发送给某个区域内的电子标签,然后再将反馈信息加以处理,最后输送给计算机网络,从而为管理人员提供该商品的相关信息。智能标签为商品的防伪、管理、运输、保质等诸多方面提供了便利,满足了人们对信息的需求。与传统的条形码相比,电子标签的防伪效果更佳,且其功能更多。目前,电子标签的天线普遍采用2种方法进行制作:一种是冲压法,另一种是蚀刻法。这2种方法的制作成本较高,对电子标签的推广使用造成了一定的阻碍。因此,电子标签需要开展新的制作技术。其可以通过印刷导电油墨的方式进行天线的制作。这种制作方法能有效地节约成本费用,并且不论是从材料的消耗量还是从产品的生产效率上看,都是最合适的生产方式,能够有效提高电子标签天线的生产效率,降低生产成本,进而使电子标签更进一步地推广和使用。
2印刷工艺与智能标签
2.1印刷工艺的比较
目前我国的印刷方式大体可以分为2种:一种是传统印刷方式,另一种是数字印刷工艺。其中传统的印刷具有凸印、凹印、胶印等多种方法,采用的印刷方式是压印刷。较为现代的数字印刷是一种无压印刷工艺,其中包含静电摄影、喷墨印刷等多种印刷方式。承印材料上的图文内容直接由计算机进行转印。目前最为普遍使用的印刷方式为胶印,胶印机如图1所示。在我国,一半以上的出版物采用的都是胶印印刷的方式。能够进行承印的材料的种类较多,例如各类纸张、纸板、塑料、金属等都可以胶印。胶印还有一种无水胶印的印刷方式,其由硅胶树脂组成印版的空白部分,在进行硅胶树脂印刷的时候,不吸附油墨。由于缺少了水的作用,进而使操作更加简单方便,并且质量较高,具有一定的精准度。无水胶印印刷后所得到的墨膜厚度大约在0.5~3.0μm之间。在无线线圈印刷中选用胶印的印刷方式,具有效率高、精度分辨率大的优点。但是胶印的墨膜厚度不够,与线路印刷的要求不相符合。为了解决这一问题,工作人员可以多次反复印刷,进而加大墨膜的厚度。然而这种方式会影响印刷的精确度,为精细线路的套准控制带来了挑战。包装和装潢印刷主要采用的是柔版印刷的方式,其主要采用纸张、纸板、塑料薄膜等材料进行印刷。柔版印刷是一种直接印刷的方式,其选用1~5mm厚的柔性感光树脂进行制版,并且选用卷筒纸印刷,具有印刷速度快、效率高的优点。采用这种印刷方式,所得到产品的油膜年度处在0.01~0.1Pa.s之间,可以选用水基油墨、UV固化油墨、溶剂型油墨印刷。但是柔版印刷具有分辨率低的缺点,通常为60L/cm。不过进行精细印刷可以达到80L/cm,墨膜的厚度大约处在6~8μm之间,满足天线印刷的需求。近年来,薄版技术不断发展,柔性印刷改善了原有分辨率低、精确度不高的缺点。然而,其仍旧存在一定的不足。近年来,喷墨印刷技术飞速发展,是一种功能性较多的印刷工艺。这种无压印刷工艺可以将计算机中的信息直接喷涂到各种不同的材料上。其具有复杂的油墨系统,所使用的油墨有多重类型,可以是热熔型、水基型,也可以是UV固化型,其油墨的粘度大约为10mPa.s。静电摄影是一种较为普遍的电子印刷技术。其又成为激光印刷或者静电复制,不过到目前为止,这种技术还没有应有于智能标签的生产中,也缺乏相应的使用优势。
2.2印刷工艺的应用
采用印刷的方式进行智能标签天线的制作具有5点优势:成本低廉、操作简单、产量大,能够有效地节省生产时间;运用轮转的方法印刷速度快,且能够有效地提高生产的效率和油墨转移的能力,例如StorkPrint公司制造的RSI丝网印刷标签专用生产线(见图2),能够连续印刷50万m;传统的蚀刻方式会产生大量的废料,进而造成严重的环境污染。然而印刷技术可以采用导电油墨在材料上直接印刷,对化学试剂的依赖性较小,具有环保的优点;天线的制作可以在不同的材料上进行导电油墨的印刷。如果选用丝网印刷这种万能的印刷方式,则能够更加灵活地选择标签底材;印刷技术可以满足各种不同的天线样式设计,进而使天线的样式更加丰富。因为其能够进行多样式的设计,所以可以在更多形状上进行标签的黏贴,例如,曲率、角度不同的物体表面。不仅如此,通过印刷制作的导电油墨天线能够承受巨大的外部机械压力。具备黏性流体的特征,且弹性更强,在标签受到挤压变形的时候,其具有一等的承受能力,进而使标签表现的更加可靠和稳定。
3结语
综上所述,为了更进一步发展智能标签,采用印刷工艺是必不可少的。其能够有效地提高智能标签的使用功能,减少制作成本,使制作更加简洁便利,进而大大提升智能标签的质量,为人们的生产和生活带来更多的便利。
[参考文献]
[1]田海英.数字新技术在标签印刷中的应用及发展趋势分析[J].印刷质量与标准化,2013(11):16-18.
据悉,为了让最新商品—能生物降解的纸质瓶取得销售长红的业绩,这家英国生产商已经在向主要的零售商进行推销。据Greenbottle公司介绍,此款新产品可以用于盛放洗涤剂、羹汤和饮料等液体的灌装。目前,Greenbottle公司所推出的纸质葡萄酒瓶已投入生产。预计年内消费者便可以在各大超市中见到它们的身影,而Greenbottle公司早先推出的纸质牛奶瓶也已经在英国大型超市Asda开始销售。
利乐公司全面升级利乐枕
作为全球领先的食品加工和包装解决方案供应商,利乐公司宣布将以优选包装容量与先进的图像柔版印刷技术全面升级无菌利乐枕包装,为注重包装性价比的客户带来新选择。两项新技术在无菌利乐枕上的应用,不仅解决了小容量精确灌装的难题,还令产品外观更加绚丽夺目。
创新的利乐优选包装容量理念,便于客户实现对70ml和220ml小容量无菌利乐枕的精确灌装,并可选择多种包装规格,减少包装材料的浪费。先进的图像柔版印刷技术,将首次应用于无菌利乐枕包装的生产中,能够帮助品牌提升形象。客户只需改变利乐A1灌装机的管径、夹爪长度,即可实现70ml和220ml小包装的精确灌装。配备优选包装容量套件后,利乐A1灌装机器每小时可灌装1.3万个220ml无菌利乐枕,产能较使用250ml包装时提高了8.5%。
Comexi集团推出新型胶印技术
近日,Comexi集团推出了Comexi胶印设备CI8,其优势在于可以印刷塑料薄膜和其他柔性材料。经过5年的研发,此款胶印设备采用市场领先的中央式压印辊筒、可变印刷方式以及无溶剂型环保油墨。其创新之处在于套筒和伺服电机技术的运用。轻型套筒由铝制或PU材料制成,可保证连续无缝的印刷方式;伺服电机采用独特的圆柱形状,配合中央式压印辊筒CI技术,可以让印刷工作更加快速,并能在整个运行过程中创造更精准的压印效果。此外,由于采用平版胶印印版,其印前仅需几分钟准备时间,节省了更多时间。
EskoArtwork公司推出全新数字柔性版印刷技术
结合C D I数字柔性版成像技术和HD柔性版印刷技术的双项优势,EskoArtwork公司将柔性版印刷的品质提升到一个新的高度。相比较凹印和胶印方式,数字柔性版印刷技术可以帮助用户得到满意的印刷图像效果以及完全一致的色调范围。EskoArtwork公司的解决方案可以为包装供应商创造更多价值,如集成了印前工作流程的自动上版单元,高度集成和自动化的作业方式满足了行业对生产包装产品更快速、更环保、更经济的要求。此外,EskoArtwork公司还推出了Pixel+高清柔印技术。Pixel+将光学、电子、增强加网等技术应用于高清柔印成像,用以支持高加网线数柔印版材,如DigiCorr、Lux、Next等,它可以增大印刷实地油墨的密度。
Sirane公司推出新型玉米包装材料
近日,英国包装公司Sirane宣布,其研制的生物性食品包装材料可以使花菜、西兰花等芸苔属植物的货架期延长2倍。在试验过程中,花菜和西兰花在货架上一般放置1天便会变质,在使用此款由玉米材料制成的薄膜包装后,花菜和西兰花在放置5天后仍可保持良好品质。
Sirane公司称,芸苔属植物的货架期比其他蔬菜短,且在销售时,经常需要进行分切处理,此后这些蔬菜便会转入“应急模式”,呼吸作用加重,导致蔬菜褐变。此款生物性薄膜采用了独特薄膜制作材料,对湿度保持较高敏感度,可根据不同的环境情况改变包装内部O2和CO2的含量,以此尽可能使包装内的温湿度环境达到最优状态,控制呼吸作用,防止蔬菜变质。
太阳化工推出新款油墨
中国印刷技术协会柔性版印刷技术专业委员会(以下简称“柔印委员会”)成立于1992年6月,并于2006年更名为“中国印刷技术协会柔性版印刷分会(以下简称“柔印分会”)”。20年来,柔印分会一直致力于我国柔印技术的发展和提高,并取得了诸多成效。2012年正值柔印分会成立20周年,除了对其表示庆贺之外,笔者还特别搜集整理了这些年来我国柔印行业取得的一个又一个进步,现汇总成以下20项,其中,前10项为软件方面的进步,后10项为硬件方面的进步。虽然这些仅是笔者的肤浅之见,但愿与大家共享,欢迎批评指正。
软件方面的10项进步
1.国际交流与合作加强
柔印委员会成立之后,加强了与国际柔印协会的交流与合作。
1993年,与香港友谊软版公司合作邀请了美国柔印技术协会(FTA)、杜邦公司以及马来西亚、新加坡和香港等地的柔印界嘉宾,共同出席了柔印委员会组织的第一次国际柔印技术交流会。
1994年,与美国FTA合作,在深圳组织了第二次国际柔印技术交流会。
1996年,在上海专题组织了中国国际柔印凹印技术设备展览会暨研讨会,盛况空前。
1998年,与新加坡展览公司合作举办了柔印技术设备展览会。
进入21世纪以后,多次选送国内柔印产品参加由美国FTA主办的世界柔印质量评比,并有多个产品获奖。
2007年,组织国内柔印人士出席由亚洲柔印协会在印尼雅加达举办的亚洲柔印技术交流会。
2010年,受日本柔印协会邀请,组团访问了日本,加强了两国柔印协会之间的交流与合作。
这些大型交流会和活动使得我国柔印分会与国际柔印协会之间的合作向前迈进了一大步。
2.新技术交流与专业图书出版
柔印委员会自1992年成立以来,每年都会组织1~2次全国性的国际柔印技术研讨和交流会;从1996年起,每1~2年都会组织一次国际性的柔凹印技术设备展览会。至今,已成功组织了此类技术交流会和展览会十余次,为柔印行业各方提供了一个新技术交流的平台。
此外,柔印分会还于2005~2006年间,与美国FTA签订了合作出版协议,组织国内人员翻译并出版了由美国FTA编著的《柔性版印刷原理与实践》(如图1所示),全书共约120万字,分为4册,并获得了国家国外优秀科技著作出版专项基金,由此更加充实了柔印技术的理论依据。
3.柔印标准制修订
为保证和提高柔印产品质量的稳定性,1998年,在国家标准化管理委员会(原国家标准局)和全国印刷标准化技术委员会的帮助和指导下,柔印委员会组织了GB/T 17497-1998《柔性版装潢印刷品》国家标准的编写和订立工作,其中包含了纸张、薄膜、瓦楞纸板等不同材质的印刷质量数据。该标准已于1999年4月颁布实施,从而使我国柔印技术走上了标准化、规范化的道路。
基于十多年来柔印技术的发展和提高,2011年起,柔印分会又组织业内专家对该标准进行了修订,现已获得国家标准化管理委员会通过,不久即将公布。
2012年,柔印分会与上海印刷技术研究所合作,计划进一步制定柔印过程标准,以规范柔印过程的操作标准,使柔印技术更加标准化、规范化,并与国际接轨。
4.柔性版印刷工、制版工国家职业标准制定
柔印在我国是一个新的印刷工种,20年前与柔印有关的标准、规范基本都是空白的。
2004年,柔印委员会受国家新闻出版总署委托,协助组织柔印行业专家,参与了由国家新闻出版总署组织的柔性版印刷工、制版工国家职业标准的制定工作。自此,柔印行业对各级印刷工和制版工(即初级工、中级工、高级工、技师、高级技师)应该具备哪些知识和技能有了具体的标准和条件,为全国柔印行业的人才培训和培养制定了目标和方向,使得柔印人才的培养教育工作取得了长足进步。
5.柔印人才培养教育
柔印分会前后举办了数十次技术交流会和技术培训班,前10年以介绍柔印特点的普及教育为主,后10年以能提高柔印质量的技术含量较高的专业内容为主。2005年之后,柔印分会和上海新闻出版教育培训中心合作,组织柔印技工参加由上海市新闻出版局主办的职工技能竞赛。几年来,该竞赛为我国共培养了柔印高级技工百余名,诞生了我国首批柔印技师6名。目前,他们均已获得国家劳动和社会保障部颁发的职称证书。此外,柔印分会还在西安和温州建立了两个柔印人才培训基地,并在4个高等院校建立了柔印奖学金制度,大大促进了柔印技术的进步。
6.柔印企业发展壮大
据不完全统计,在“十一五”期间,我国每年新增机组式柔印机数量接近百台,这表明柔印在整个印刷市场中所占比例正在逐年升高。其中,最为突出的是1996年和1999年,柔印委员会先后组织了两次“瓦楞纸板柔性版直接印刷技术交流演示会”,极大地提高了柔印在瓦楞纸板印刷市场的占有率,3年内几乎90%以上的瓦楞纸箱都采用了柔性版直接印刷或预印工艺替代了原来的胶印裱糊工艺。
7.柔印产品品种多样化
20年来,柔印产品的品种也发生了很大的变化和发展,已从原来的马夹袋逐渐扩展到烟包、药包、食品包装、牛奶盒、饮料盒,以及复合材料包装(如牙膏管、模内标签、热塑膜包装)等领域。其中,柔印技术在肯德基和麦当劳食品包装中的应用最广,自2004年以来,这两家快餐公司就将其餐盘纸、食品盒等包装印刷品全部采用水性油墨及柔印工艺来印刷。
8.柔印承印范围扩大
柔印的承印材料也从原来的塑料薄膜逐步扩大到纸张以及金属箔等材料,近10年来甚至实现了对瓷砖表面花纹和铁板表面彩色图案的印刷。这进一步表明,柔印的服务对象正在不断拓展,与20年前相比有了一个飞跃式的进步。
9.柔印质量提高
由柔印分会组织的全国柔印质量评比活动,自1998年以来,每两年举办一次,至今已是第八届了。参评的柔印产品已从最初的马夹袋色块印刷品逐步升级至目前的高精细网点印刷品,产品质量越来越高。其中,获得精品奖的部分产品还被送至美国FTA,参加世界柔印产品质量评比,至今部分送审产品分别在2005年、2007年、2009年获得了铜奖、金奖、银奖,图2所示为在2007年度美国FTA柔印质量评比中获得窄幅类印刷金奖的“龙凤呈祥”烟包产品。这表明,我国柔印产品的质量水平正在与国际水平缩小差距。
10.柔印市场份额增长
据不完全统计,1998~1999年间,柔印在包装印刷行业中所占份额仅为3%左右,而2008~2009年间,这一数值已经更新为8%~10%,2012年已超过10%。在14年中,柔印在包装印刷行业所占份额增长了2.5倍左右,这个增长速度是其他印刷方式远远不及的。
硬件方面的10项进步
1.柔印设备结构、规格多变
柔印设备采用短墨路网纹辊传墨方式,机械结构简单,且采用环保油墨,环保和节能减排优势突出,顺应行业绿色发展的需要。为推动柔印在各个领域的广泛应用,柔印设备在这20年的历程中也取得了快速发展。国产柔印设备已从20年前的层叠式结构,扩展到21个色组的机组式结构和8色宽幅卫星式结构。而且,柔印设备的规格也已发展为窄幅、中幅和宽幅(最大幅宽约为3.6米)3种,品种和式样大有进步。
2.柔印设备制造水平提高
为提高传动精度和柔印质量,20年来国产柔印设备也做出了很大改进。例如,配制了当前国际上较为先进的无轴传动伺服驱动技术,不仅提高了整机的制造精度,还达到了国际先进水平;由低档低速向高档高速转变,这是国产柔印设备制造水平的一大进步。
3.柔印设备连线功能扩展
20年来,柔印设备连线功能得到了更多扩展和发挥。除了热烫、冷烫、模切、裁切、正反面印刷翻转印刷等传统功能外,又在机组式柔印设备上增添了胶印机组、凹印机组或网印机组,将两种或数种印刷方式融合到一台设备中,不仅使印刷内容变得更加丰富多彩,而且还能起到防伪作用,这也是其他印刷方式不易做到的。
4.网纹辊制造精度提高
网纹辊是柔印设备传墨系统的关键部件,其制造精度的优劣直接影响到柔印质量,因此被称为柔印设备的“心脏”。20年前,柔印设备使用的网纹辊大多存在网点粗、精度差、寿命短等缺点。通过技术引进和升级,利用网纹辊陶瓷喷镀电子雕刻机,网纹辊的加工制造精度得到了显著提高,使用寿命也获得了数倍增长,最高线数可以达到2000线/英寸。网纹辊内在质量的提升,使得我国网纹辊制造技术得到了长足进步,大大满足了柔印发展的需求。10年前,业内所提倡的网纹辊线数与印版加网线数之比为2.5∶1,现在已经提升为(4.5~5)∶1,由此,柔印上墨的均匀性和稳定性得到了更有效的保证。
5.套筒技术受关注
柔印设备经常需要根据产品要求更换印版滚筒和网纹辊。在更换过程中,印版滚筒和网纹辊都需要被拆下,操作过程既费力又耗时,尤其是宽幅柔印设备的操作性和安全性更差。而自从市场上出现了印版滚筒和网纹辊的套筒备用件(如图3所示)后,印版滚筒和网纹辊的更换工作就变得既轻巧又便捷。可见,在柔印设备中推广应用套筒技术,既可以减轻操作人员的劳动强度,又可以提高生产效率,值得关注和提倡。
6.柔性版加网线数提高
近年来,柔性版制版技术也有了很大进步,先由实地版转向网线版,后由低网线转向高网线。例如,瓦楞纸板印刷加网线数由最初的40~48线/英寸提高到80线/英寸,如今已达到100~120线/英寸;标签印刷加网线数由100线/英寸提高到130线/英寸,后来又进一步提升至150~175线/英寸(如图4所示),有些示范性样张甚至达到了200~250线/英寸。虽然高线数柔印产品的质量在色彩和层次方面优于低线数柔印产品,但印刷企业也不能盲目追求高加网线数,而是应该根据产品的不同要求来选择适宜的加网线数。
7.柔性版制版技术升级
柔性版制版方式已由原来的软片抽真空曝光制版方式转变为计算机直接制版(亦称“CDI制版”)方式。计算机直接制版技术保证了网点数据的一致性,即使重做或补版,也可以保证前后制版标准都一样,确保了制版的高质量。近年来,在CDI制版的基础上还改进了曝光方式,可实现平顶网点,进一步提升了印刷质量。
8.柔性版版材国产化进程推进
由于版材的感光性能、平整度、生产工艺方面的不足以及难以满足市场需求等因素,柔性版版材的国产化之路一直走得比较辛苦。20年来,上海印刷技术研究所研发的柔性版在市场上一直一枝独秀,是国内唯一一家柔性版版材供应商。如今,乐凯华光印刷科技有限公司开发的柔性版也已经具有批量生产的能力,是国产柔性版版材生产领域的又一支生力军。相信在不久的将来,柔性版版材的国产化定会取得更大进步。
9.水性油墨和UV油墨应用
柔印符合行业绿色印刷的发展方向,而其环保优势的关键就在于油墨。柔印使用水性油墨和UV油墨,这些油墨不含重金属物质,且不使用化学溶剂,对人体无害,特别是对儿童健康更有保障,因此广受用户欢迎。近年来,柔印油墨的进步,可使柔印在印刷不同的承印材料时,选用不同印刷适性的油墨来配合,如瓦楞纸箱预印要求采用耐高温的油墨等。
10.柔印实现书刊印刷
2011年,上海新华印刷有限公司在柔印教科书和儿童读物方面取得了技术上的突破,2011年11月~2012年7月以来已印制18种书刊、100多万册书藉,这是领先于国际水平的创新之举。希望通过不断地改进和完善,柔印可以在教科书和儿童读物印刷方面取得更大的进步。
我国柔印技术的发展历程正赶上我国实施改革开放的大好时期,享受到了改革开放政策的丰硕成果。在这20年内,经过了从无到有、从一般到精细、从小到大3个阶段。特别是通过国际性的技术交流,吸引了更多国际著名公司到华投资设点,使得国内柔印企业缩短了熟悉专业的学习时间,尽快进入角色,取得了显著成效,同时也帮助企业在柔印技术的推广应用中少走了不少弯路。希望这些进步能够继续巩固和发扬,使柔印技术在今后的发展历程中更上一层楼。
图1 《柔性版印刷原理与实践》
近代凸版印刷发展沿革
凸版印刷工艺曾是书刊、报刊、包装印刷的主要印刷方式。我国20世纪70年代末,先进的胶版印刷工艺逐步替代凸版印刷,凸版印刷仅在包装印刷和不干胶标签印刷领域继续应用,然而随着制版工艺的技术创新,这种印刷方式已大为改观。不干胶标签印刷主要采用两种印刷方式,一种是传统的凸版印刷方式,凸版印刷机的印刷输墨装置主要由墨斗、传墨辊、串墨辊、匀墨辊、着墨辊、印版滚筒和压印滚筒等组成。墨斗承担储存和供给油墨的作用,墨斗辊承担从墨斗中输出油墨,再经传墨辊将油墨传到匀墨辊和串墨辊。匀墨辊担负传递和碾匀油墨的作用。串墨辊在旋转运动的同时,还做轴向串动,将均匀的油墨传递到着墨辊上,再将油墨传给印版滚筒,此时承印物从印版滚筒和压印滚筒之间经过完成印刷。另一种凸版印刷发展成为现代的柔性版印刷方式。柔性版印刷机的印刷机组均装有墨斗、墨斗辊、网纹辊、刮刀、印版滚筒和压印滚筒。墨斗一般由不锈钢材料制作成密封式结构,可以保证油墨的稳定性。墨斗辊外层包裹橡胶的钢辊,主要作用是经过转动将油墨传递给网纹辊。网纹辊经过激光雕刻机根据印品需要,将表面雕刻成截面形状各异的无数大小、深浅相同的网孔穴,网纹辊接到墨斗辊的油墨后,经刮刀刮去多余的油墨,形成定量的油墨存储量,再传给印版滚筒,与压印滚筒一起完成印刷。网纹辊可以保证传墨过程中形成更薄、更均匀的墨膜,减少了网点扩大和油墨消耗量,加快了干燥速度。网纹辊的选择在印刷中是一项非常重要的因素,网纹辊的线数越高,传墨量就越少,形成的墨层越薄。反之,网纹辊线数越低,传墨量越多,形成的墨层越厚。
凸版印刷的印版形式发展轨迹代表了时代特点,主要经过手工雕刻凸版和电子雕刻凸版;热铸铅活字手工检字凸版和机械活字检字凸版;复制凸版包括纸型铅凸版、电铸凸版、橡皮凸版和塑料凸版;照相凸版包括照相锌凸版、照相铜凸版、感光树脂版,以后发展成计算机直接制版的感光树脂版,最终发展成为网纹辊定量传墨方式的突破,达到当代最先进的柔性版印刷方式。照相制版阶段应该是传统凸版印刷发展的最高阶段,因为照相腐蚀制版与胶印照相制版技术的产生与发展相关。照相凸版又称为金属凸版,是利用照相原理把原稿图文信息反映到涂有感光胶膜的金属板上,再通过化学处理制成的凸版。所用版材主要有锌板和铜板。对于一般质量要求的印品,大多采用1~2mm厚的锌板。照相锌、铜版可以制成各种较复杂的图案、文字的印版,能够满足对图文结构和规格变化的需要,还可以满足技术要求较高的包装装潢产品的特殊要求,在包装装潢印刷中曾占有一定比重,而后逐步被感光树脂版所取代。另外,照相凸版制版周期较短,设备投资较低,对多品种、小批量的包装装潢印刷更为有利。
照相凸版主要有线条凸版、网线凸版和彩色凸版3种形式,线条凸版是使用各种粗细形状不同的线条和一定面积的实地表现图文的凸印铜锌版,在有价证券、货币、邮票印刷领域至今还在应用;网线凸版也称网目调凸版,一般采用锌板或铜板版材,晒版时需加网,通过网点大小变化再现原稿的浓淡层次。铜板用来制作对印品质量要求较高的精细网目凸版,在制版过程中,为了提高印版质量,提高印刷时对原稿层次的表现,还需经过二次腐蚀,从而得到所要求的腐蚀深度;彩色凸版也称为四色凸版,通过分色工艺把彩色原稿分解成青、品红、黄、黑4张分色加网胶片,再通过晒版工艺制成4块印版,印刷时四色套印能还原原稿色彩。为了防止龟纹的产生,各种颜色版加网时应采用不同的网线角度。
近代凸版印刷技术向3个方向发展:一个方向是被胶版印刷技术替代,胶印设备已经成为市场占有率最高的印刷方式,已经垄断了新闻出版印刷、书刊印刷的全部或包装印刷绝大部分市场。近年来产生的PS版机组不干胶标签印刷机,进一步分割了凸版印刷机市场。另一个方向是产生了柔性版印刷机,利用水性油墨和网纹辊技术,成为科技发展方向性的新技术,即现在市场上出现的层叠式柔性版印刷机、机组式柔性版印刷机、卫星式柔性版印刷机、柔性版上光机和柔性版印刷专用机组等形式,广泛应用于包装印刷。由于这种印刷方式具有良好的环保性能,更多地应用在食品包装印刷。近年来,这种印刷方式已经开始进入书刊印刷领域,国外新闻印刷业也开始应用柔性版印刷方式。第三个发展方向是仍然以凸版印刷设备的传统名称发展起来的柔性版印刷设备。这种设备将感光树脂版统称为现代凸版,机器将印版上的油墨先转印到橡皮布滚筒,再转移到承印物上,因此,也称为间接凸印。由于印版无须润湿,它既有凸印墨色较厚实的优点,又避免了胶印润湿带来的弱点。但制版成本较高,橡皮布因长期受浮雕型版面的压印容易出现凹陷痕迹,使用寿命较短,因此应用不太广泛,并逐步被柔性版印刷技术所取代,从而产生了一批应用于不同领域的印刷设备。
近代柔性版印刷出现的初期,有一种采用模压橡胶凸版进行印刷的工艺,由于最初用苯胺染料配制的印刷油墨,故曾称为苯胺印刷,至今在进出口产品税目中仍然沿用这个名称。最早的苯胺印刷机于1890年由英国人首创,最初用于纸袋印刷,后来被推广到食品、药物等包装印刷。因为苯胺染料存在毒性,已被世界卫生组织禁止,所用油墨配方早已淘汰,人们也不断提出更换名称的要求。1952年在第十四届世界包装年会上,通过议决将具有可挠曲含义的印版更名为柔性版。柔性版版材由感光性聚合物,主要由合成橡胶组成,制版时需要有机溶剂显影,同时还产生醇溶性、碱溶性及水溶性的柔性印版油墨,由于水溶性油墨的环保性能突出,成为现代前途广阔的印刷方式。由于版材、水性油墨、网纹辊及印刷设备的创新改进,柔性版印刷质量有了很大提高,传统的凸印工艺被逐渐替代。
柔性版材由液状或片状的感光性树脂层、黏着剂及版基所组成。制版时,使用阴图片曝光,见光部分硬化,未见光部分在显影时可溶于显影液,在印版上形成凸起的图文部分和凹下的空白部分,经热风干燥后即制成感光性树脂版。用感光树脂版进行的网线版印刷,其网线数可达60线/厘米左右。经过版材的不断改良以及制版技术的不断进步,其分辨率也在不断提高,并形成柔性版计算机直接制版工艺,大大提高了制版效率。
柔性版印刷和凸版印刷在印刷原理上都属于凸版印刷方式,但是柔性版印刷是传统凸版印刷的更新换代技术,应用范围逐渐扩大。在推广印刷设备应用柔性版印刷技术的今天,已经出现多种柔性版印刷设备种类。最近,我国柔性版印刷领域也从包装印刷拓展到书刊印刷,出现大幅面机组式柔性版印刷机,这种设备还可以联线折页、裁切、复卷等功能,已经应用于绿色书刊印刷领域。但在印刷包装市场中还有一定数量的传统凸版印刷设备在应用,凸版印刷还在进出口设备中有一定的市场份额。瓦楞纸箱、标签、不干胶印刷领域应用的凸版印刷机现状还有一些模糊概念,值得进一步澄清。
现在凸版印刷已经不是传统概念的凸版印刷,因为版材、油墨、设备的技术水平已经发生了天翻地覆的变化,柔性版印刷设备已成为现代凸版印刷的主要发展方向。
作为重点印刷包装设备――瓦楞纸彩盒加工设备,已经快速走过技术升级和创新发展的路径,瓦楞纸板印刷设备已经进入高端。大家知道,根据瓦楞纸板用途,瓦楞纸板根据瓦楞高度、瓦楞线数、瓦楞层数或采用蜂窝瓦楞纸来提高纸板强度,瓦楞型可分类A、B、C、D、E、F、N,还有细瓦楞。但在瓦楞纸板成箱之前,印刷容易变形,最早印刷采用镂空版,用喷涂或刷涂的方法印刷,效率低、质量差,主要在工业产品、农产品等简易包装上使用。后来发展成丝网版手工印刷,质量有所提高,但效率仍很低下,并且没有实现机械化作业。随着科技进步产生了瓦楞纸印刷开槽机,自动化水平和印刷效率大幅提高,但印版仍然采用金属凸版或橡皮凸版,制版采用传统的腐蚀或雕刻制版技术,制版工艺依然落后。在柔性版印刷问世以后,瓦楞纸印刷开槽机开始采用照相制版的感光树脂版,输墨辊也开始使用网纹辊,从而使瓦楞纸印刷开槽机升级为瓦楞纸印刷开槽模切机,形成多色印刷、联线开槽、联线模切的高科技设备,并且形成一种在名称上没有体现柔性版印刷命名的环保印刷设备。此时,瓦楞纸印刷开槽机大部分还是低端印刷机,直接印刷对象仍是粗糙的瓦楞纸板。近代瓦楞纸箱已经广泛用于家用电器、食品、乳品、饮料外包装箱等高档产品的包装,随着多色印刷设备的涌现,现代瓦楞纸印刷设备开始进入高端。此时,瓦楞纸印刷不再被瓦楞纸印刷开槽模切机一种设备独享,裱纸复合技术和预印技术的不断发展,高档瓦楞纸板印刷市场被凸版、胶版、柔性版和凹版印刷所分割,高端瓦楞纸纸箱的多色印刷成为印刷包装业发展的重要领域。
我国不干胶标签印刷大量使用的设备仍然是凸版印刷机,有统计表明,设备总量占到市场的70%以上,未来的技术升级仍是艰巨的任务。不干胶标签的种类很多,如易碎标、单色不干胶、四色不干胶、普通不干胶、透明不干胶、金箔不干胶、银箔不干胶、哑银不干胶、异型不干胶、滴塑标、水晶滴塑标签等,医疗标签、电子标签,食品标签,玩具标签,模内标签等也在不断发展。因此不干胶标签印刷市场前景广阔。
圆压圆凸版间歇式不干胶标签印刷机,代表了市场上的高端凸版印刷设备。该设备为间歇式凸版印刷机,非常适合现代小批量、多品种、要求精美的标签印刷业务,间歇式印刷正在成为标签印刷的主流。这种设备采用多种先进技术,包括传动实现独立驱动,即每个色组都有单独的高性能伺服电机系统,实现各印刷机组的速度跟踪和套印精度的调整,为高精度运转和印刷提供了保证。张力控制系统也实现纸卷收放卷的自动张力控制和纸张的纠偏自动调整。触摸屏控制台上能进行大部分操作,提高工作效率。定位系统只需按下定位键,每个色组自动移至预定位置。间歇式往复运动可以实现纸张的可变印刷,克服了滚筒直径尺寸带来的周向尺寸无法调整问题,减少调整时间和纸张浪费。该机还有多项功能提供用户选择,如辊式模切装置、UV柔性版机组、色组墨键系统、覆膜装置、背面印刷色组等。
2000年,山西太行率先制造出了国内第一台柔性版印刷机,该设备采用了国际最新技术,包括网纹辊、自动纠偏、自动张力控制、UV干燥、自动检测,采用水性油墨,极大地改善了生产环境,更符合环保的要求。YT150高速不干胶商标印刷机的生产,为刚进入标签印刷的民营企业提供了物美价廉的产品。2002年,YT300往返式不干胶印刷机的试制成功,为我国自行生产高档商标印刷机开辟了一条新路。该机采用三轴伺服系统,UV烘干技术,极大地提高了印刷速度和印刷质量,尤其采用纸张往返运动,适应印刷不同版面的商标印刷,节约了成本。2005年底,又推出了YTWX5250卫星式商标印刷机,该机速度高、套印准、印品精美,适应规模化生产的厂商。这两款机型可与进口机媲美,但价格仅为进口机的一半,为用户带来良好的经济效益。作为最具绿色环保属性的印刷方式,柔性版印刷取得了令人瞩目的成绩。在柔性版印刷机领域,窄幅柔性版印刷机在标签印刷领域的应用正在快速增长,并成为国产自给率很高的高端设备。由于生产效率和印刷质量的需求,国内相当一部分标签印刷企业已经开始关注并购置窄幅机组式柔性版印刷机以替代传统的凸版印刷方式。
标签印刷市场的分割
我国目前标签印刷方式主要以凸版印刷为主,胶印也占有一定比例,柔性版印刷和其他印刷方式也占一定的比例。由于薄膜标签材料自身印刷适应性问题,凸版印刷或凹印仍是传统的印刷方式,仍占有较大的市场空间,已拥有柔性版印刷机的标签印刷企业一般也可印刷不干胶标签和薄膜标签。原来以凸印、胶印、网印为主印刷标签的企业,柔性版印刷应该是发展的方向,其市场的分割将会发生巨大变化。
1.传统凸版印刷
采用凸版印刷不干胶标签,印版已转向感光树脂凸版,印刷标签具有墨色饱满的优点,但现在凸版印刷设备档次差别较大,有的仍在使用圆压平凸印机,有的使用普通轮转凸印机,也有的采用了专业的斜背式、卫星式或机组式不干胶标签印刷机。以凸版印刷为主的专业不干胶印刷机,具备印刷薄膜标签的能力,如增加伺服电机独立控制和张力控制系统、增设薄膜表面处理单元,机器还可增加精确的自动套准,UV光源或LED烘干装置,即可完成设备升级。对于使用传统凸版印刷机印刷不干胶标签的企业,如果印薄膜标签,可以把感光树脂版换为高弹性柔性版,既能适合柔性版的水性墨或UV油墨,就可通过改变油墨的性质来适应承印物的改变。
2.传统胶版印刷
胶印是我国标签印刷企业印刷纸质标签的主要方式。胶印的特点是图文精细,层次丰富,适于大批量印刷,而且印刷设备可一机多用,既适应标签印刷的市场需求,又可以适应其他印刷品的需要。随着切纸生产线的推广应用,纸质标签的加工效率再度提高,成为大批量的标签印刷优选的加工方式。但单张纸胶印不适于印刷表面没有吸收性的薄膜,因为薄膜标签多为卷到卷印刷,需要挥发性干燥油墨,但胶印可印制较厚的塑料材料,如模内标签、标签吊牌等,但机器必须加装UV或LED固化装置。
近代,PS版窄幅不干胶标签印刷机已经批量生产,使传统胶印设备在标签市场有了更广阔的用途。
3.柔性版印刷
目前柔性版印刷品的质量不亚于胶印,甚至有其独特的绿色印刷和环境友好的特点。这种印刷工艺的机器结构简单,印刷成本低,印刷质量可与胶印、凹印相媲美,且具有比胶印产品墨层厚实,采用水性油墨和UV油墨等优势。由于柔性版的弹性较大,阶调再现性与凹版和普通凸版不同,柔性版印刷的高光到中间调的网点增大较大,印刷反差小,高光层次容易出现断层,在印刷精细图文标签时,为了弥补层次缺陷,高光部分可采用调频网点,暗调或中间调用调幅加网以提高质量。没有柔性版印刷机的标签印刷厂可引进专用于不干胶标签印刷的层叠式窄幅柔性版印刷机,此印刷机适于薄膜标签印刷。由于柔性版印刷机采用圆压圆印刷、开槽、模切,模切辊的价格高,制作周期长,因此适用于长版标签,对于短版不干胶标签需求量大的不适应。但它是一种可供技术转型或设备升级的标签印刷设备,其联线冷烫印、分切、缝合、封口等工序,提高了设备的生产效率。
4.数字标签印刷机
标签市场空间巨大,标签需求保持较快增长
预计未来几年,全球标签市场需求量的年均增长率将达到5.2%,到2015年,全球标签市场需求量预计将达到516亿平方米,产值将达到1100亿美元。据有关资料统计显示,到2015年亚洲标签印刷市场的消费总量将占全球标签印刷市场消费总量的37%。
随着我国市场经济的发展以及人们对便捷和效率的追求,特别是受益于食品、日化用品、洗涤用品、医药、化妆品、家电及小家电和超市、物流等行业的快速发展,标签行业的发展速度是其他印刷领域所无法比拟的,标签印刷市场有相当大的发展空间,并且在未来较长的一段时间将会继续保持较快的增长。
小批量、个性化、短周期的标签需求越来越多
标签印刷市场经过多年的发展,出现了新的变化和趋势,其中小批量、个性化的需求越来越多,并且交货周期越来越短。例如,为了适应激烈的市场竞争,日用消费品、食品、药品等生产商推出新产品的周期越来越短,更新产品标签的频率越来越快。其中有些生产商在正式推出一种新产品或更新标签时,往往还会选择个别具有代表性的区域进行试销。另外,在提倡个性化、差异化的年代,不仅要求产品标签外表美观,有时还需要满足可变数据印刷的要求,比如有些标签印有客户的个性化信息(如姓名、照片等),有些产品标签上的序列号或条码是随机变化的。这些对于传统印刷来说很难实现,因此必须通过数字印刷来实现。
数字印刷逐渐成为环保标签印刷的重要印刷方式
近几年,环保理念也逐渐渗透进印刷行业,绿色印刷逐渐被人们所接受和推崇。要实现标签的绿色印刷,仅采用环保型油墨是远远不够的,只有与环保的印刷方式相配合,才能达到环保的要求。近年来,出现在市场上的环保印刷方式主要有两种:一是柔性版印刷,二是数字印刷。在欧美地区,柔性版印刷在标签领域的应用早已成熟,数字印刷也很快融入了市场。但在在国内,柔性版印刷仍然占据市场的主流,而数字印刷作为今后环保标签印刷的大趋势才刚刚起步。
数字印刷技术极大地改善了工作环境,在整个生产过程中不需要胶片,无需印版、润版液及显影液,避免了有毒化学物质如显影液等的使用,避免了印刷过程中溶剂的挥发和排放,有效地降低了对环境的污染。此外,数字印刷技术的应用还缩短了印刷周期,减少了人工操作,提高了产品质量,提升了自动化的水平。因此,数字印刷也逐渐成为环保标签印刷的重要印刷方式之一。
标签的循环再利用也起到了绿色环保的作用
标签的循环再利用可以减少标签的总体印刷量,即减少了印刷过程中产生的污染物,起到了绿色环保的作用。如图3,啤酒瓶上的标签是艾利研发的可循环再利用的环保标签,抗摩擦、抗洗涤,主要应用于啤酒和饮料等产品。这些啤酒或饮料的承载体在回收后不用去除标签,直接清洗消毒,无需粘贴新的标签就可再次使用。图3左侧是循环使用30次后的标签,右侧是全新的标签,发现循环使用30次的标签磨损很轻,与全新的标签差别不大。
RFID标签的应用范围不断扩展,市场潜力巨大
中国印刷及设备器材工业协会荣誉顾问、标签印刷分会名誉理事长谭俊峤表示,未来我国RFID标签的发展空间很大。中国RFID市场需求已经形成规模,如图4所示,2009年中国RFID市场销售额已达85.1亿元,同比增长29.3%;2010年为117.7亿元,同比增长38.3%,在全球居第三位,仅次于英、美两国。
RFID在国内的应用范围不断扩展,市场潜力巨大,全国已有30多家企业从国内外购进40多条生产线。目前以身份识别、电子票证为主(约占60%),并逐步向食品、药品安全管理、电子文档、图书馆、资产管理、仓储物流等物品识别过度。首先,按照商务部的要求,2015年前所有名酒必须要采用电子标签;其次,药品监管码标签年需求量为500亿~1000亿枚;此外,电子标签在物流、票卡、医药等领域的应用也会越来越多。