包装印刷第三章凹版印刷工艺

包装印刷第三章凹版印刷工艺•第一节概述•一、凹版印刷的定义•凹版印刷从其名称上就可以得知：它的文字图像是凹入版面的。也就是说，凹版的空白部分都在同一平面上（版面），而图文部分位于空白部分之下，并以不同深度凹入版面来表现原稿图像的浓淡层次，这样的印版称之为凹版。用凹版复制图像的印刷称为凹版印刷。原稿上的暗调层次，在凹版上相应的印刷部分其低凹的深度大；反之，原稿上最明亮的层次，在凹版上相应印刷部分其低凹的深度就浅。因此，凹版的印刷部分是根据其凹下去的深浅程度所含的油墨不同来表现印刷图像的深浅层次。•印刷时，先使整个印版表面涂满油墨，然后用特制的刮墨机构，把空白部分和图文部分多余的油墨刮去，然后，在较大的压力作用下，将凹下去的印刷图文部分的油墨转移到承印物上，如果印刷部分的图文凹得深，填入的油墨量就多，转移到承印物上的墨层就厚；反之，墨层就薄。•凹版印刷品•印刷中的凹版印刷品•制袋的输入装置•二、凹版印刷的特点•凹版印刷（简称凹印）与凸版、平版相比较，凹版保存并传递油墨的载体是网穴。由于网穴的油墨容积可以各不相同，则传递的油墨量也就各异，因此，凹版印刷的印品具有墨层厚实，色彩鲜艳，层次清晰丰富和真实感强等特点。凹版印刷与平、凸、丝网印刷相比，具有以下特点：•1、墨层厚实。一般来说，印刷的油墨层厚度：平印约2μm，凸印约7μm，而凹印可达9～20μm，仅次于丝网印刷，墨层的厚实可产生许多特殊效果，如立体感强，能在大幅面的粗质纸、塑料薄膜和金属箔上印刷。•2、由于凹印版的制版是在滚筒上直接进行，所以图像可以无缝拼接。•3、凹版印刷属于干式叠印，无润版液干扰，图像质量和纸张尺寸比较稳定。•4、承印材料适应广。•5、耐印率高达几百万，适合大批量印刷。•三、凹版印刷的应用领域•从世界范围看，特别是欧美市场，凹版印刷主要应用于四大领域：出版领域、包装领域、纺织领域和装饰领域。•1．出版印刷领域•凹版印刷应用在出版印刷领域主要流行于欧美地区，主要用于印刷杂志、书刊、画报和邮递广告等。而且印刷份数都是过百万的印刷品，同时要求印刷的周期短，印刷质量要求高，因此，在欧美地区的一些国家，对于这样的一些产品绝大多数都是采用凹版印刷方式进行印刷。•出版凹版印刷的制版在1975年以前以使用碳素纸的照相凹版制版法为主，因此其原版为连续调软片。这一时期对电子雕刻技术进行了开发，出现了使用连续调软片的电雕方式。到80年代初，其原版开始使用胶印加网软片，其制版可以说100%采用电雕方式。在日本则使用着3种方法：一是使用胶印分色片的腐蚀方式；二是使用胶印分色片的电雕方式；三使用数字数据的无软片电雕方式。•该领域要求制版速度快，因为出版印刷领域使用的印版滚筒幅面大，最大的可达到4.8米，处理的信息大，因此，一般多采用多通道（最多16个通道）同时雕刻技术对印版滚筒进行雕刻。•2．包装印刷领域•包装凹印包括以糕点包装袋、方便面包装袋、快餐袋为代表的塑膜印刷和以卷烟包装、糕点包装箱、卫生纸包装箱为代表的纸箱印刷。这个领域的印刷公司为数众多，使用的制版设备也很多。电雕设备厂商有采用黑色底漆激光制版方式的德国的西巴斯·俄亥俄公司。•包装领域的滚筒幅面为0.3-1.2米，相对来说比较小，但要求制版质量高，尤其对烟包类产品；信息变化量大;对精细文字和色彩要求较高。•在包装领域采用的制版方式主要有：•1．加网凹印方式（使用凹印网屏）；•2．使用胶印分色片或数字文件的电雕方式；•3．使用感光剂的激光制版方式（数字数据）；•4．使用黑色底漆的激光制版方式（数字数据）；•5．使用电镀合金的激光制版方式（数字数据）。•3．纺织领域•凹版印刷在纺织领域的应用主要用于在布料进行转移印花，多以专色复制为主，一般复制的颜色可达到6色之多。在制版中对制版的精度要求不高,但墨量要求较大,一般使用54-60线/厘米的粗网线，其采用的制版方式与包装凹版印刷领域相同。•4．装饰材料领域•凹版印刷在装饰材料领域的应用主要用于建筑装饰材料、壁纸、地板材料等材质的印刷。装饰材料领域的滚筒幅面一般为1-4米。单元图案较大，专色印刷（3-5种颜色），且对色彩的再现准确性要求很高。其采用的制版方式与包装凹版印刷领域相同。•由于凹版印刷品的墨层厚实，颜色鲜艳，立体感强，具有其他印刷方式无法比拟的优点，在包装印刷中占据越来越重要的位置。目前，凹版印刷主要应用在以下几个方面。•1、纸包装印刷。如烟盒，酒盒，酒标，香皂盒，药盒等。•2、塑料软包装印刷。主要有以下几种：•①食品包装。如方便面，奶粉，茶叶，小食品（休闲食品等），饮料，糖果，腌制蔬菜及肉类制品，冷冻鱼虾，味精，各种调味品，食盐等。•②化妆品、洗涤用品包装。如洗发用品，洗衣粉等。•③医药包装。有ＰＴＰ铝箔，ＳＰ复合膜，铝箔泡罩，如中医药片剂，胶囊，丸剂，粉剂等。•④种子包装。各种农作物和花卉的种子，蔬菜等。•⑤工业品包装。如衣服，妇女儿童用品，挂历等。•3、有价证券印刷。如钞票、邮票等。•4、装饰印刷。如木纹纸、墙壁纸等。•5、出版印刷。如杂志。第二节凹印工艺一、凹版印刷机的种类•凹版印刷与平版印刷、柔性版印刷相比，除版面特征不同外，印刷过程和表现印品画面层次的方式也不同，印刷质量比平印、柔印好。•凹版印刷机具有印刷压力较大，印刷装置简单，采用刮墨刀除墨的短墨路供墨等特点。凹版印刷机都是圆压圆的轮转印刷机，其分类有以下五种。•1、按用途分书刊凹印机，软包装凹印机，硬包装凹印机。•2、按印刷色数分单色凹印机，多色凹印机。•3、按供料方式分单张凹印机，卷筒式凹印机。•4、按印刷机组排列分卫星式凹印机，机组式凹印机。•5、按承印材料种类分纸张凹印机，塑料凹印机。•水松纸凹版印刷•水松纸凹版印刷机•水松纸凹版印刷设备•水松纸烫金辊•纸张凹版印刷机的输入装置•（一）单张凹印机•单张纸凹印机采用与胶印机相同的传纸方式，即印刷面在整个传递过程中始终朝上，以避免印刷面的划伤和蹭脏。它保存凹印工艺中的优点，与卷筒纸凹印机相比还有自己的特点：•（1）无需配自动套准装置；（2）对纸张厚薄的适性强，纸张损耗降低；（3）活件更换速度加快；（4）更加适应短版印刷；（5）可与胶印机配合使用；（6）价格比卷筒纸凹印机低。•单张纸多色凹版印刷机•单张纸凹版印刷机的给纸机构•（二）机组式凹印机•机组式凹印机的承印材料可以是纸张、塑料薄膜、纸塑复合材料、塑塑复合材料等。•机组式凹印机各机组水平排列，每一个印刷单元都有独立的压印滚筒和供墨系统，承印材料依次通过各印刷单元完成多色印刷。•机组式凹版印刷机•（三）卫星式凹印机•卫星式凹印机最适合印刷伸长率较高的塑料薄膜，但各印刷机组间的距离小，对油墨干燥不利，印刷速度不能快。•凹版印刷机的收料装置•凹版印刷机的压辊•凹印品的复卷设备•二、凹版印刷油墨•分类•凹版印刷油墨是一种快干型的油墨，具有相当的稠度且墨丝短，有适当的触变性。在印刷过程中，油墨既要易于填充入凹版滚筒的着墨孔，又要易于转移至承印材料上。油墨印至承印材料上后，墨迹不应铺开变大，且干燥要迅速。•（一）、根据用途不同分类•分为出版凹印油墨、包装凹印油墨和特种凹印油墨。•（二）、根据承印材料不同分类•分为塑料凹版油墨、纸张凹版油墨和铝箔凹印油墨。•（三）、根据印刷方法分类•分为雕版凹印油墨和腐蚀凹版油墨。•（四）、根据连结料分类•分为有机溶剂型凹印油墨和水基型凹印油墨。•三、凹版制版•凹印版，从制作方法上区分，可以分为两大类，一类是雕刻凹版，一类是照相凹版，雕刻凹版有手工或机械雕刻凹版，电子雕刻凹版。•手工雕刻凹版是用各种刻刀在铜版上雕刻而成的，可以直接刻出凹下的线条，也可以在铜版上先涂一层抗蚀膜，划刻抗蚀膜，露出铜版表面，再进行化学腐蚀。机械雕刻凹版是利用彩纹雕刻机、浮雕刻机、平行线刻版机以及缩放刻版机等机械直接雕刻，或划刻铜表面的抗蚀层再腐蚀制成凹版。•••手工或机械雕刻的凹版线条细腻，版纹精巧，主要用来印刷具有防伪价值的纸币、债券等。••雕刻凹版的制作工序•（一）手工雕刻法•1．雕刻法•（1）直刻凹版•雕刻凹版目前大部采用钢质版材来制作，也有用铜板和锌板等金属材料的。为便于雕刻加工，通常先将钢板退火，版面加工后转印图像轮廓，用雕刻刀手工雕刻，直接制成图像凹版的原版•••（2）针刻法•在金属版材上，用坚硬锐利的刻针等雕刻工具，以手工雕刻方式，直接雕刻出图像。•用刻针刻制凹版，直接凹版是用刻刀雕刻出线划，针刻是用刻针划刻线痕。刻制时，版面线划会产生线屑（毛刺），对明亮部分，用刮刀刮掉，而阴暗部分，就不必刮削，保留下来，这样可制出带有针刻法特有的，有柔软感的艺术版画。••（3）镂刻法•镂刻法是用压花铲等雕刻工具，在版材上滚压而直接制作成凹版的方法。在版面形成均匀微细凹凸的砂目，以制作底纹版用。•压花铲和压花辊•2.腐蚀法•蚀刻凹版（etchedintaglioplate）•蚀刻凹版是在金属版材上，涂布一层防蚀膜，用蚀刻针手工刻绘，刻去防蚀膜，以化学药品腐蚀法制得图文线条凹版，可印出较柔和的调子。••手工雕刻凹版印刷•（二）机械雕刻法•用精密的雕刻机械，通过机械性的移动，刻制平行线、彩纹（由波状线、弧线、圆、曲线、椭圆等组合成的花纹）等几何花纹的凹版。雕刻机是钻石刻针或钢刻针与金属版材或涂布在版材上的防蚀膜接触刻绘的。•主要雕刻机械有：平行线雕刻机、彩纹雕刻机、浮凸雕刻机和缩放雕刻机。•1.平行纹雕刻机•平行线雕刻机的机台上，有两根平行的导轨，和这两根导轨相交的，是一根带有刻度的横杆，刻针安装在横杆的固定间隔位置上，使横杆与刻针一起在导轨上移动，即雕刻出平行线。这种雕刻机用于雕刻线密的平行线，线的间隔可达1/100毫米，雕刻深度及精密度都能调节。•2．彩纹雕刻机•彩纹雕刻机是通过各种不同直径和不同齿数的齿轮组合，使机台上的刻针转动。旋转方向和前后左右的水平移动发生种种变化，其轨迹便雕刻出复杂的几何花纹。因此，这种雕刻机都用于雕刻有价证券的几何形状的彩纹。••3．浮凸雕刻机••浮凸雕刻机是把立体的凸形模板，固定在机器的一端底台上，探针在模板上作平行线扫描移动，按模板凹凸做出相应的上下移动，根据探针的上下移动，刻针在版材上相应地横向摆动，模板凸起越大，则刻出的平行线弯曲越大。因此刻出浮雕形画面的印版，这种雕刻机用于雕刻有浮雕图纹的有价证券底纹。•4．缩放雕刻机•它是利用几何学相似的原理作放大缩小的雕刻机械，多用于雕刻原图放大或缩小的凹版。它是先把原稿几倍大的佯图，描绘在透明薄膜上，再用红粉转印到锌板上，雕刻制出模板，然后把这个几倍大的模板固定在机器的一端的底台上，机器的另一端固定印版版材，用探针扫描模板，用刻针将缩小为几分之一的图样，雕刻在版材上，邮票雕刻一般可使用这种雕刻机雕刻。电子雕刻凹版，利用电子雕刻机，按照光电原理，控制雕刻刀，在滚筒表面雕刻出网穴，其面积和深度同时发生变化（图b）•照相凹版，也叫影写版，是用连续调阳图底片和凹印网屏，经过晒版、碳素纸转移、腐蚀等过程制成的。印版从亮调到暗调的网穴面积相同但深浅不同，利用墨层厚度的变化来再现原稿的明暗层次。（图a）。•在凹版制版的历史进程中，大致有3种类型的凹版网穴：•1．网穴下凹的深度、网穴的开口面积同时变化；•2．网穴下凹的深度变化，网穴的开口面积不变；•3．网穴下凹的深度不变，网穴的开口面积变化。•其中，第一类网穴结构一般是由机械电磁式电子雕刻机制成的网穴，第二类网穴结构有三种制作方法，第一种照相和化学腐蚀制成的影写凹版，第二种是激光成像化学腐蚀制成的凹版，第三种是激光直接雕刻制作出的凹版。•第三类网穴结构一般是通过类似于平印方法制成的，仅有网点面积变化的黑白二值网点片，再用此网点片通过化学腐蚀制成的，被称为“网点凹印”•机械式电子雕刻机•机械式电子雕刻机•激光刻蚀凹版制版工艺•激光刻膜及后腐蚀工艺是继电雕之后又一种先进的数字制版方式，它和电雕一样通过接口接受分色处理过的图像文件，将加网后的图文信号送至激光调制器，激光作用于滚筒表面预涂的保护层而使铜或铁底露出，再经过不同时间的腐蚀在滚筒上形成大小不同的网点凹坑。•激光刻蚀凹版制版工艺是