绿色环保高速凹印机技术创新与发展

吴春雷 李征

当前，凹印工艺使用的印刷油墨挥发性有机溶剂的含量在50%以上，其中二甲苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酮等低沸点、高挥发性的有机溶剂含有芳香烃，既有毒又易燃，在生产过程中存在极大的安全隐患。虽然市场上已有专门的VOCs回收设备，但受成本高、见效慢、国家暂未出台统一的VOCs限排政策等因素的影响，大多凹印企业并没有积极采用，而是任由废气排放，这不仅会对操作人员的身体健康造成危害，还会对大气造成严重的污染。随着人们环保意识的逐步增强，提高凹印工艺环保性已成为全行业的共识。

为此，笔者认为可从以下3方面着手，①减少有机废气直排对环境的污染；②解决水性油墨的干燥性能问题，确保高速印刷（现仅限于120m/min）；③实现高速凹印机的自动化水平，减小对操作人员的依赖。而作为凹印设备制造企业，我们也逐渐意识到只有通过不断研究和创新，满足新工艺的要求，才能适应凹印行业绿色发展的趋势。因此，研究绿色环保、精度高、效率高、自动化程度高的凹印机将是凹印设备制造企业未来努力的方向。

目前，国内高端电子轴机组式凹印机的印刷速度已达到400m/min，其与普通凹印机最大的区别在于各印刷单元及牵引采用独立的高精度交流伺服电机驱动。整机具有以下优势。

（1）整机采用刚性很好的圆盘式收放料，确保走料平稳。稳定的箱体式机架组合，料轴为同步带传动，传动可靠，噪音低。

（2）精密减压阀精确设定牵引张力，高精密的非接触式传感器检测张力，自平衡式水平摆辊反应灵敏，张力控制非常精确，且张力波动小，有助于准确套印。

（3）印刷单元采用直压套筒式快换胶辊，直压形式可以实现停机后的快速套准，换单省时、高效，直压套筒式快换胶辊便于安装和更换，省时、省力。

（4）刮刀采用气动马达驱动三方位自动调整，营造最佳刮墨角度，一键复位功能保证换单后自动调整复位。

（5）全封闭挡墨装置在高速印刷过程中不甩墨，易清洁，保养成本低。下递墨装置浅网还原效果好，墨槽承墨量仅为7L左右，挥发少，浪费小，成本低。

（6）同步电机驱动墨槽升降，绝对值编码器自动测量工作位置，只需一键确定，墨槽便可行进至指定位置。

（7）全封闭不锈钢内胆烘箱，大风速、高流量，可营造低温高风速的烘干方式，烘箱内负压设计，确保残留溶剂不超标。干燥系统配备高压风机，二次回风利用节能模块，高效节能。

（8）新型被动式水冷却辊，低阻尼，大直径，采用喷淋式结构，表面喷砂处理，冷却效果明显，保证与主机同步，可避免料膜划伤。

（9）外形大方、美观，整机安全防护严格按照EHS管理体系标准执行。

以上配置及性能标志着国内高精尖凹印设备制造水平已接近国际水平，是绿色环保、高速、高自动化程度凹印机的风向标。尽管国内印刷机械制造技术已取得很大进展，但我们也必须清楚地认识到与国际先进水平的差距，要想成为高端产品，在可靠性、稳定性、制造精度上仍需投入更多精力，进行深入研究。具体创新发展的方向如下。

（1）研发适用于单一溶剂性油墨和水性油墨的专用高速凹印机，由于此类油墨所配稀释剂不存在二甲苯、甲苯、醋酸乙酯、丁酮等高挥发性有机溶剂，所以需改变传统凹印机的干燥结构和干燥方式，确保高速印刷生产。

（2）提高整机操作自动化，如全自动上下料卷及自动裁切等功能的开发，尽量减少人工投入，节约企业运行成本。

（3）设备功能多元化，开发具有多种切换功能的包装印刷设备，如连线印刷涂布、连线印刷复合、连线印刷模切和横切压痕等，达到一机多用、一机联用的目的，为用户创造最大价值，满足市场新需求。

总之，国内印刷机械制造行业在新技术应用、新产品开发推广方面已经做了大量工作，并取得了显著成果，与国际先进水平的差距正在逐渐缩小。目前，许多高档国产凹印机不但满足了国内市场需求，并已走出国门，出口至多个国家，但我们还应根据国情和市场需求，开发出适合我国凹印企业生产需求的绿色环保高速凹印机，让我们共同努力！