凹印產(chǎn)品一直以精美、精細著稱，從畫報、圖片、塑料薄膜包裝到人民幣，都是凹印工藝的杰作。除了單張紙凹印外，凹印一般采用輪轉(zhuǎn)印刷，短墨路，正向單刮刀上墨，從當(dāng)年的碳素紙腐蝕版、布美蘭制版、電子雕刻制版，到今天的激光雕刻制版，凹印走過了一段漫長的發(fā)展之路。
凹印的產(chǎn)品質(zhì)量問題，從20多年前從國外引進凹印機后，凹印界的同仁就一直在分析并努力尋找解決辦法。套印不準(zhǔn)、刀絲、色差、飛墨，諸如此類的一系列問題，年年在提出解決方法，然而年年在重復(fù)發(fā)生相同的問題。凹印的損耗率居高不下，一般在10%左右。多年前，當(dāng)凹印軟包裝行業(yè)的利潤率還在30%左右時，這10%的損耗還沒有引起業(yè)內(nèi)的重視，然而如今不少企業(yè)已經(jīng)走到了微利的邊緣，紅海搏殺異常激烈時，這一損耗就引起了業(yè)內(nèi)的驚覺。因此有必要仔細地分析一下凹印的產(chǎn)品質(zhì)量問題，探究造成該質(zhì)量問題的主要原因，進而分析凹印成品率損失的控制點何在。
套印精度
輪轉(zhuǎn)凹印套印精確的關(guān)鍵是保證卷料張力穩(wěn)定。幾乎所有的套色跟蹤裝置，從早期的IC470到DT860，以至后來的DT950，其正常運作的前提都是系統(tǒng)的張力穩(wěn)定。光電檢測裝置把印在薄膜邊緣的套印標(biāo)記轉(zhuǎn)換成脈沖信號輸入計算機，將此脈沖與計算機內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置相比較，計算出變化量，該變化量與套印誤差的大小成正比。計算機將其轉(zhuǎn)換為電壓值，經(jīng)處理后驅(qū)動電機及機械執(zhí)行機構(gòu)對誤差進行修正，并在顯示屏上顯示誤差的大小和方向。由于這種自動調(diào)整過程是一種循環(huán)的、不間斷的動態(tài)平衡過程，既要使誤差及時、快速得以糾正，又要避免由于糾正時的超調(diào)而使系統(tǒng)不穩(wěn)定，因此檢測誤差的光電裝置的導(dǎo)通角一般是在版輥旋轉(zhuǎn)360°中的5°～7°，即版輥旋轉(zhuǎn)一周的1/6時間內(nèi)執(zhí)行操作。糾正誤差的機構(gòu)有兩種，一種是卷料縱向的調(diào)節(jié)輥機構(gòu)，通過調(diào)節(jié)該輥的上下位置來改變卷料到達壓印位置的前后；另一種是改變版輥相位的伺服機構(gòu)，直接調(diào)節(jié)印版。從控制的直接性和快速性來看，伺服機構(gòu)明顯優(yōu)于調(diào)節(jié)輥機構(gòu)，但伺服機構(gòu)有一定的技術(shù)難度，設(shè)計調(diào)整不當(dāng)有可能使系統(tǒng)不穩(wěn)定。由于凹印套準(zhǔn)是建立在卷料進料的精確定位上的，因此卷料張力的波動就會影響到套印精度。傳統(tǒng)凹印機造成張力波動的因素一般有以下6個方面。
(1)收放卷料卷直徑的變化引起卷料張力的變化。
(2)加減速時張力的變化。
(3)印刷基材本身張力的變化，如卷料厚薄不均勻，有荷葉邊，縱橫向拉伸強度變化太大，或者卷芯不圓造成料卷的跳動。
(4)卷料在印刷過程中的變化，如薄膜在干燥時受熱變形，而牽引張力又比較大，致使薄膜被拉長，或者紙張在上墨時吸水過多，烘干時受熱收縮，材料本身發(fā)生變化。
(5)機組式凹印機各主要構(gòu)件如底座、墻板、導(dǎo)輥等的制造精度和裝配精度存在偏差。例如底座組裝的平面度和直線度，墻板與底座組裝的垂直度，各導(dǎo)輥組裝的水平度及它們相互之間的平行度，它們各自的跳動量偏差，質(zhì)量動靜平衡偏差等。若誤差超標(biāo)，當(dāng)卷料在眾多導(dǎo)輥上運行時，張力就會有微小的變化。傳動中各齒輪從理論上應(yīng)做到無間隙精密傳動，確保各色組的版輥同步運轉(zhuǎn)，但由于采用的是齒輪傳動，尤其是設(shè)備在運行3年多后的正常磨損，間隙增大，印刷過程中引起傳動同步誤差，也勢必使各印刷單元的張力發(fā)生變化。
(6)機組式凹印機在印刷過程中每一色組的加壓都會影響卷料通過時的運行速度，理論上的同步速度其實會有誤差。若各色組加壓不同，卻采用相同的版輥直徑遞增的方法來提高各色組的線速度，對整個系統(tǒng)的張力也會有影響。
伺服型凹印機考慮了上述因素中的大部分，然而在材料變形方面的補償，以及在各色組加壓不同而造成機械同步速度損失上的補償，由于難于建立數(shù)學(xué)模型，電腦自動調(diào)整的基礎(chǔ)不扎實，所以對張力波動的控制還是很有限的。輪轉(zhuǎn)凹印機與單張紙凹印機在套準(zhǔn)方面的不同之處在于，后者在前規(guī)和側(cè)規(guī)的作用下保證紙張定位正確，然后在紙張靜止?fàn)顟B(tài)下印刷，而前者是將卷筒狀的紙張在張力恒定的條件下拖曳到位，在動態(tài)情況下印刷，套印精度是不同的。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CY/T6-91“凹版印刷品質(zhì)量要求及檢驗方法”中規(guī)定的套印允許誤差見表1，國家標(biāo)準(zhǔn)GB7707-87“凹版裝潢印刷品”中的套印允許誤差見表2。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)針對書刊印刷品，國家標(biāo)準(zhǔn)針對薄膜印刷品，比較這兩項數(shù)據(jù)，張力對套印精度的影響可一目了然。
那么，有沒有卷料的張力基本不影響套印精度的？有，典型的例子是衛(wèi)星式柔印機。在這種結(jié)構(gòu)的設(shè)備上，卷料在一根橡膠壓輥的作用下，緊貼在一個直徑達2～3米的金屬中心壓印滾筒表面，包角達85%以上，并同中心壓印滾筒同步運行。中心壓印滾筒內(nèi)有恒溫的冷卻水，保證滾筒表面的溫度不超過40℃，以使薄膜不變形。相鄰色組的距離很短，一般在0.8米左右。各色組間沒有機械同步速度的損失，無須做任何補償。根據(jù)輪轉(zhuǎn)印刷中卷材的張力基本上是前后線速度之差的原理，衛(wèi)星式柔印機其實是在印刷單元零張力的條件下印刷的，這就避免了薄膜印刷中由于張力的變化引起套印不準(zhǔn)，只要依靠版輥傳動的準(zhǔn)確就能保證套印的精確。10年前采用傳統(tǒng)齒輪傳動的衛(wèi)星式柔印機的套印精度就能達到在±0.1mm左右，近幾年推出的伺服型衛(wèi)星式柔印機，其套印誤差可以達到≤0.07mm。
因此，凹印的套印精度受到張力波動和材料形變的影響，有著先天不足的缺陷，如果印刷基材預(yù)先定型，如雙向拉伸過的BOPET，套印精度就要好一些，若是沒有經(jīng)過定型的PE，套印就困難些；即使對同一種材料，如BOPP，厚一些的不易變形，薄一些的容易變形，其套印的精度也是完全不同的。從目前的凹印機結(jié)構(gòu)來看，要顯著減少由于套印誤差引起的損耗，尚需時日。
表1行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CY/T6-91“凹版印刷品質(zhì)量要求及檢驗方法”中關(guān)于套印誤差的規(guī)定
表2國家標(biāo)準(zhǔn)GB7707-87“凹版裝潢印刷品”中關(guān)于套印誤差的規(guī)定
刀絲
刀絲是凹印的常見故障，根據(jù)刀絲在產(chǎn)品上出現(xiàn)部位的不同，一般可為明刀絲與隱刀絲。國家標(biāo)準(zhǔn)中對刀絲的定義是：刮刀不良引起的順滾筒旋轉(zhuǎn)方向出現(xiàn)的非正常條狀墨線，英文表述是Doctor blade strakes。這種刀絲出現(xiàn)在凹版圖文的邊緣處，是油墨在凹陷的圖文處拉出的墨線，我們一般稱之為明刀絲。在凹印企業(yè)里經(jīng)常會見到機長耳朵上夾一根竹簽，在巡檢中如發(fā)現(xiàn)有刀絲就用竹簽在刮刀上挑掉，這類刀絲就是明刀絲。還有另一種刀絲，國標(biāo)上的定義是：在網(wǎng)墻上的塵粒、墨刀或紙屑等引起的彗星狀的條紋，英文表述為Comet streak。這種刀絲出現(xiàn)在凹版鍍鉻表面原本不應(yīng)該有油墨的地方，不限定在版輥軸向的某一點，斷斷續(xù)續(xù)地出現(xiàn)，時有時無。處理這種刀絲時，操作人員一般把刮刀退下，然后重新壓上去，有時候這種處理會有效，但大部分時候操作人員會無所適從。企業(yè)中也有人把這種故障稱為竄墨，意思就是刮刀沒有把油墨刮凈，油墨從刮刀下竄出來。當(dāng)然，這種刮墨不凈跟由于刮刀角度和壓力沒調(diào)整好導(dǎo)致的刮墨不凈不同，后者產(chǎn)生的刮墨不凈故障，從版輥表面上看油墨是刮凈了，但在產(chǎn)品的邊緣能很清楚地看到薄膜被淺淺地染色了。而隱刀絲則不同，刮墨后的版輥表面確實沒有油墨，薄膜兩側(cè)絲毫沒有被染色的痕跡，但就是在版輥表面不應(yīng)該出現(xiàn)油墨的地方，油墨時而呈線狀漏出，印在薄膜上成為刀絲。
造成第一種刀絲的原因一般是：①油墨中的超常顆粒（沉淀或析出）；②無機雜質(zhì)的存在；③不良生產(chǎn)環(huán)境的影響；④油墨黏度過高；⑤刮刀有缺損；⑥刮刀的安裝角度不正確；⑦版輥的表面光潔度和網(wǎng)穴的光潔度不夠；⑧油墨表面張力同版輥的配合不合理。
造成第二種刀絲的原因主要是：①版輥不正常的徑向跳動凹印行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CY/T9的數(shù)據(jù)是≤0.03mm,筆者認為單張紙出版凹印的標(biāo)準(zhǔn)用在輪轉(zhuǎn)凹印上，該數(shù)據(jù)應(yīng)該略高一些；②版輥的表面光潔度，CY/T9的相關(guān)數(shù)據(jù)是Ra≤0.4；③固定的刮刀架與刮刀的剛性；④從刮刀下漏出的墨線。
業(yè)內(nèi)對刀絲的產(chǎn)生還有一種“活性粒子假設(shè)”，認為：①油墨在加工和使用過程中，樹脂和顏料在研磨、撞擊和攪拌等外力作用下使分子鏈斷裂，產(chǎn)生帶極性的離子或基團，即活性粒子；②刮刀和版輥的摩擦使版輥的鍍鉻表面產(chǎn)生較多的鉻離子；③活性粒子在印刷過程中不斷產(chǎn)生和結(jié)合，并黏附在版輥上，積聚到一定量時會竄出；④約2/3的活性粒子轉(zhuǎn)移出去，剩余部分繼續(xù)結(jié)合、累積；⑤當(dāng)有外來粒子成為吸附劑或成核劑時，反應(yīng)加快，造成更密的刀絲出現(xiàn)。
因此，這種假設(shè)的結(jié)論就是：這種情況產(chǎn)生的刀絲不是由刮刀產(chǎn)生的，而是印刷過程中內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物。“活性粒子假設(shè)”其實是認為這種故障的產(chǎn)生無法用物理方法測定，要徹底解決它是困難的。
筆者認為凹印刀絲的產(chǎn)生原因是可以測量也可以檢查出來的。對于第一種刀絲，不管是油墨中的灰塵或雜質(zhì)，還是沉淀析出物，均可用一定目數(shù)的篩網(wǎng)過濾而檢出。這種檢測方法也適用由于靜電過大而使灰塵吸附、凝結(jié)成過大的顆粒，卡在刮刀與印版之間形成的刀絲。油墨黏度是否合適，用黏度杯測一下就可以判斷。至于刮刀的安裝情況，依靠目測和手動調(diào)整都可解決，不是難事。印版的質(zhì)量問題，只要按照制版廠的出廠數(shù)據(jù)復(fù)測，也完全能把握住質(zhì)量關(guān)。至于油墨張力同版輥的配合，主要靠歷史數(shù)據(jù)的積累和分析，油墨的表面張力主要同所用溶劑有關(guān)，一般而言，油墨與溶劑的參數(shù)沒有改變，張力配合不會出問題，若出現(xiàn)問題，一般是在油墨方面。應(yīng)該注意的是，油墨和溶劑都是化工產(chǎn)品，印刷企業(yè)可能對其不很熟悉，因此在采購或領(lǐng)用時有時可能會出錯，所以企業(yè)質(zhì)管部門應(yīng)該制定相應(yīng)的檢測方法和檢測數(shù)據(jù)，以保證該類材料的準(zhǔn)確性；若發(fā)現(xiàn)有問題，簡單的辦法是換用，當(dāng)然也可以添加一些助劑來加以改變。所以，上述尋找刀絲產(chǎn)生原因的結(jié)論是：只要查出不正常的數(shù)據(jù)，也就有了相應(yīng)的解決辦法。
對第二種刀絲，更要強調(diào)查數(shù)據(jù)，要查印刷機與版輥的相關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)筆者多年來對凹印一線的了解，一線員工一般不會去測量這些數(shù)據(jù)，因此當(dāng)相關(guān)數(shù)據(jù)出問題時，也拿不出相應(yīng)的解決辦法。其實這種刀絲的產(chǎn)生，正是版輥的跳動與刮刀的跳動不同步，如果我們利用刮刀的彈性或版輥的粗糙度，使刮刀做到隨著版輥跳動，從而達到不使油墨從刮刀下漏出的目的，從而堵住了墨線從刮刀下竄出的漏洞。至于“活性粒子假設(shè)”，筆者只想提一個問題：同樣使用溶劑型油墨的柔印，為什么從來沒有遇到過刀絲這個問題呢？
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