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宽幅卫星式柔印机在软包装行业的应用

    一、软包装行业面临的形势
    凹印工艺占绝对统治地位;供大于求;平均毛利率在下降;社会对软包装行业的要求不断提高。
    1.消费者关注食品安全
从食品的QS到食品包装的QS,国家向民间征求意见的食品安全法草案,包装产品的溶剂残留对食品、药品的影响,法规的滞后性与消费者的前瞻性,食品药品的包装安全,这些问题都随着老百姓文明素质的提高而不断发展。
    2.国家在提高软包行业的门槛
2008年实施的食品包装QS认证将使用了多年的国标提高了一个档次,薄膜产品的溶剂残留牵涉到生产环境的环保和软包产品的安全,目前的推而不动状态不会持续很久,软包行业的门槛将进一步提高。
    3.软包装的损耗与成品率
吹膜、印刷、复合、分切、制袋各主要工序成品率问题,已经可控的几个工序中,凹印废品是波动最大,最不容易控制的。印刷工序成品率存在着瓶颈,如印刷套准、刀丝、色差等问题。
    4.软包企业的成本压力
石油涨价引起的原材料不断涨价,已给软包企业带来巨大的压力,甚至已有不少企业倒闭。而目前的软包企业还存在众多问题,如成品率提升存在瓶颈、销售价格无法同原材料涨价同步上升,资金周转、劳动力成本上升问题等,都令软包企业叫苦不迭。
    5.工价压力
承接新订单的工价竞争,报价的透明化凸现了提高成品率的迫切性;边际成本、强势用户要求的工价递减,都使软包企业承受不小压力。
    6.市场压力
软包企业正面临印刷企业承接外单、跨国食品与药品企业打开中国市场、已经在软包市场占有一席之地的柔印同行的威胁及终端消费者日益增长的对软包产品安全性质疑的压力。
   二、软包装市场需要柔印
欧美以柔印为主体的消费品包装市场有着巨大的影响,国家相关政策在提高软包行业门槛的同时对柔印的政策在放松,柔印最大的特点是环保,在损耗和成品率方面优势明显,在综合成本方面占有优势。柔印在标签行业的成功经验已经能在软包行业推广。
    1.柔印在标签行业的经验
柔印已经在高档标签方面占据了有利态势,使标签企业确确实实在赢利。使用150~175线印版使柔印质量完全可以与胶印、凸印媲美。柔印在色差控制方面的优势是其他印刷工艺无法媲美的。在环保方面柔印优势明显。
    2.宽幅卫星式柔印机在薄膜印刷方面的应用
套准精度高、产能高,油墨消耗量低,成品率高,对市场的反应迅速。
    3.卫星式机型套准精度的技术保证
印刷材料紧贴在中心压印辊筒表面,包角大于85%。辊筒上方的橡胶压辊由左右气缸控制,两端压力可调。相邻印刷色组的距离是所有印刷方式中最短的,印刷材料在相邻色组间的张力为零。
    4.10年来的优势与不足
在PE膜表印市场有优势,其中成本是最大优势:高产能、低消耗、高成品率,符合柔印工艺特点的印刷质量。而在OPP、PET、PA等复合用薄膜里印市场则驻足不前,在较厚的PE膜表印市场退缩。
    5.宽幅柔印为什么不采用高线数印版
在高速生产条件下难以控制的网点扩张;在运行了一段时间后出现的网点扩张;门幅加宽引起版辊的刚性变形;由于网点扩张引起的堵版;必然增加的损耗。
    三、PCMC采用的新技术
卫星式水平印刷平台伺服型柔印机;悬臂式版辊套筒与悬臂式网纹辊;在高速条件下稳定运行的印刷单元结构;封闭式刮墨刀、油墨黏度自动控制和自动清洗;炭纤维过桥套筒;采用压缩空气干燥方法,有效解决油墨面分界层的负面作用,控制中心压印辊筒金属体膨胀的干燥系统。
    1.卫星式伺服机型
交流伺服电机直接驱动中心压印辊筒;版辊芯轴由单独的交流伺服电机驱动;网纹辊芯轴由单独的交流伺服电机驱动;横向套准由步进电机执行;纵向套准由连接版辊的伺服电机执行;压印脱开时网纹辊由交流伺服电机独立驱动,可控制速度变化;离压时版辊继续旋转至版面油墨擦拭干净。
    2.印刷平台角度对印刷压力的影响
重力的影响:上部色组在重力下倾角度的分力作用下使版辊与压印辊压力加大,下部色组在重力上倾角度的分力作用下使版辊与压印辊压力减小;正常运转过程中,版辊与压印辊的间隙必然发生的变化;理论上要求:不同角度的位置必须要有不同的补偿;目前电气控制部件的现状是:为了保持零部件的互换性,只能省略这种补偿。
    3.不同角度印刷平台的比较
水平式平台8~10个色组的重力条件相同,采用相同的电机控制软件,互换性好;上下色组的重力条件不同,但采用相同的电机控制软件,控制的合理性上欠缺。随着设备运转时间的延长,上部色组的压力会增大,使网点扩张增大,下部色组的压力会减小,容易出现虚印,造成印刷质量下降。
    4.悬臂式套筒芯轴的固定结构
为了缩短换版与换网纹辊时间,采用悬臂式结构;重力对一端固定,一端悬臂的芯轴结构有明显影响;长时运转后芯轴的悬臂侧位置略有下降,影响版辊的水平,影响印刷压力;版辊调节方向与芯轴中心线不在同一直线会形成不必要的局部压力。
    5.PCMC采用的快速换辊系统
采用悬臂式辊筒结构;油墨自动控制、自动清洗;装刮刀小车;换套筒升降平台;Infiniti 10色机在40min内完成换生产订单;Vision G 8色机在35min内完成换生产订单。
    6.适应高速、低残留的干燥方式
解决高速生产的另一难题是高效能的干燥方法,干燥要彻底但温度不能太高,不能造成薄膜的拉伸变形;风量与风速的提高存在瓶颈;中心压印辊周围的色组间干燥装置喷出的热风会影响大辊筒表面温度的上升,引起金属体膨胀,从而引起大辊筒动态的径向跳动增大;PCMC 采用的是压缩空气干燥专利技术方法。
    7.中心压印辊的金属体膨胀
经验膨胀数据值;目前使用的大部分驱动软件无法对辊体膨胀做出有效校准;在线测量网点控制技术的自动调整;避免色组间干燥装置的热风加热中心压印辊筒表面的有效技术;高速气流的小孔喷射、绝热膨胀和空气夹带;负压。
    8.采用压缩空气干燥的eXtreme干燥系统
40Psi的气压;0.04英寸直径的喷口; 330m/s的流速;喷口区的负压;对分界层 boundary layer的有效冲击使蒸发更彻底。
    9.两种干燥方法的区别
传统方法采用减小烘道阻力的办法来提高烘道内的风速,为了控制薄膜在受热状态下的变形不得不降低烘干温度,最高印刷速度是有条件的;eXtreme压缩空气干燥方法大幅度增大了风速,增加了蒸发的作用,同时降低了中心压印辊筒金属体膨胀的风险。
   10.两种烘干装置的比较
   11.能耗比较
   PCMC的压缩空气干燥方法可以按照各色组的实际需要分别调节空气压力与加热功率,实际损耗小;传统干燥方法采用共同加热,分管道传输,不管需要与否均需耗能;根据美国包装企业的实际测算,同传统的天然气加热系统比较,一台印刷宽度1,270mm的8色机能耗每小时要节约1美元。

 

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