瓦楞纸板的发展趋势及水性油墨柔版印刷适性

黄太福

摘 要：当前，制造业的发展和进步使得瓦楞纸板的需求量不断增加。瓦楞纸板因其质轻坚牢、成本较低、环保性能显著和可循环利用等优势迅速成为各种商品的包装外衣。在此背景下，瓦楞纸板的生产工艺也在不断进步。

关键词：瓦楞纸板；水性油墨；柔版印刷；电气控制系统

中图分类号：TS873 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.091

1 瓦楞纸板的发展趋势

瓦楞纸板自诞生之日起就被认定为工业生产包装印刷的重要途径。实际上，瓦楞纸板各方面的特点都符合现代工业成品包装印刷的要求，具有广阔的发展前景。美国纸浆工业技术协会的统计数据显示，美国95%以上的商品运输都是使用瓦楞纸箱包装的。

2 水性油墨柔版印刷工艺的优势

相对于其他印刷方式来说，水性油墨柔版印刷的工艺优势主要体现在以下几个方面：①柔性印版由天然橡胶或者高分子材料制作而成，弹性较好、变形能力较强。在实际印刷过程中，借助柔性印版变形能力强的特点，可以将薄厚误差降到最低，使墨层整体铺设均匀，这对于提升整体印刷质量是很关键的，也是其他印刷工艺难以企及的。②柔版印刷以轻压力的方式印刷，能够展现出自身良好的柔软特性，很多时候只需要用很小的力，就可以达到较好的印刷效果。此外，柔版印刷具有的可变性能不仅可以有效缓解瓦楞高低不平的现象，还可以降低印刷压力给纸板带来的力学冲击力。③从能耗方面来看，水性油墨属于环保型的油墨，造成的污染较轻，干燥时间较短，操作简单、成本较低，符合当前很多包装环保条款。④从印刷机械的角度来看，柔版印刷机械系统简单，成本相对较低，适合运用于规模化生产。同时，柔版印刷机械系统的维护管理工作比较简单，不需要投入过多的人力、物力和财力。此外，柔版印刷机械系统的整体联动性能较好，可以多个环节同时进行，从而提升实际生产效率。由此可见，水性油墨柔版印刷的确是当前瓦楞纸板印刷的最佳工艺。

3 印刷机电气控制系统

3.1 柔版印刷机结构

3.1.1 放卷单元

柔版印刷机采用变频器张力闭环速度模式来实现主动放卷。

3.1.2 收卷单元

柔版印刷机收卷采用伺服转矩模式实现开环控制。

3.1.3 进牵引

进牵引采用伺服压辊的方式控制。

3.1.4 出牵引

出牵引采用伺服压辊的方式控制。

3.1.5 印刷单元

印刷单元主要由网纹辊、底辊、印刷版辊和墨斗等组成。柔版印刷机采用单一伺服方式驱动，驱动辊只有一个，通过齿轮驱动网纹辊和印刷版辊。这种驱动方式的优点是性价比较高，缺点是印刷速度较慢，成品有截断。目前，部分高速印刷机采用全伺服方式驱动。也就是说，由不同的控制器来控制底辊和印刷版辊的运行，不需要齿轮传动装置。

3.1.6 套准系统

在印刷环节中，为了避免印刷成品因受到机械偏差和同步减速等因素的影响而出现套印误差大于合格要求的现象，需要使用套准印刷体系及时调整套印精度，从而保证印刷品的合格率。目前，柔版印刷实际生产线的速度为260 m/min，套印精度偏差在±0.05 mm以内。

3.2 电气控制系统设计方案

印刷机电气控制器施耐德LMC058是通过整合CANsync总线来监控10套 Lexium32伺服电机的工作情况。操作段使用的是XBTGT触摸屏，以方便工作人员操作、监视印刷设备的运行情况，同时利用LMC058实现以太网通信，并利用CANopen总线监控放卷变频器和收卷电机Lexium05的运行情况。

3.3 电气控制系统的主要硬件

印刷机电气控制系统的硬件控制器为LMC058控制器。该控制器通过各种通信线路和触摸屏在伺服电机和变频器间实现控制信息的交流。

3.3.1 伺服系统

除了伺服电机本身以外，还要有配套的伺服驱动器。最初的印刷机之所以采用直流电机为伺服电机提供动力，是因为直流电机的转矩特性相比于交流电机更有优势。但由于现代变频技术发展较快，再加上直流电机本身不容易保养，交流电机逐渐取代了直流电机。每个伺服电机都有一套编码器，用于将当前状态及时反馈给相应的控制器，形成闭环控制。目前，伺服电机已被广泛应用于社会多个领域，且在一些需要精确控制的位置上起到了重要作用。

伺服电机的运转情况会受到伺服驱动器的控制。伺服驱动程序指的是伺服控制器发出的工作指令（P，V，T）。由于同步电动机与旋转磁场并不完全一致，因此，伺服电机的运转必须经驱动器调整后才能正常工作。伺服驱动器的主要任务是发出控制指令，以及时调整电机的运转。

3.3.2 变频系统

变频器是一种新型的交流电动机变频调速装置。现今，随着电力电子技术、微机处理器控制技术和自动控制技术的快速发展，变频器具有准确性高、反馈快、保护功能全面、抗过载能力强、节能效果显著、易于维护、高度智能化、易于实现复杂控制等优势。考虑到变频技术的发展历程，交流电动机变频调速技术将在今后的工业自动化发展中大显身手，成为节约能源、优化流程、提高产品质量和保护环境的一种重要技术。我国现在采用的变频器主要来自国外和国内合资企业，且仅仅将它们用于简单的速度控制。但实际上，变频器的功能是很强大的，只是目前还有很多功能没有被开发出来，才导致其使用效率较低。未来，需要加大对柔版印刷机变频器的开发和利用，使其更好地为印刷产业服务。

4 结束语

综上所述，采用水性油墨柔版印刷工艺不仅可以保证瓦楞纸板的生产质量，还可以满足客户高质量的印刷需求，使柔版印刷成为当前包装行业中的佼佼者。相信在未来，随着瓦楞纸板生产工艺的提升，其印刷质量不断提高，瓦楞纸板行业也将朝着可持续发展的方向迈进。

参考文献

[1]崔春芳.水性油墨工业的发展趋势[J].中国防伪报道，2006（09）：36-46.

[2]申冉，陈威.瓦楞纸箱柔性版印刷工艺探讨[J].今日印刷，2015（09）：60-62.

〔编辑：刘晓芳〕