我国凹印技术的现状及发展趋势

墨层厚实、层次清晰、工艺稳定、耐印力高、适用范围广是凹印最突出的特点。在国外  凹版印刷主要应用于三个领域：杂志  产品目录等出版印刷业  商品包装印刷业．以及以钞票  邮票等有价证券和装饰材料为主的特殊用途领域。凹印市场份额：占杂志和产品目录印刷市场的30％～40％  占包装印刷市场的35％～45％  占图书印刷市场的25％。德国GFK市场研究机构的研究表明：由于凹印具有较高的印刷质量稳定性和油墨光泽度  大约80％的名牌商品都选择了凹印工艺  凹印在名牌商品包装印刷领域占据主导地位。正像欧洲凹印协会秘书长James  Siever先生所说的：凹印作为一种印刷工艺  始终保持着其特有的高档次、高质量  这也正是它作为杂志、产品目录和包装产品的主导印刷工艺的主要原因。为了在激烈的市场竞争中脱颖而出．食品包装领域的名牌商家对设计和印刷图像提出了更高的要求  凹印恰恰能确保最佳印刷质量。
随着市场经济的不断发展  特别是食品、饮料  卷烟、医药  保健品、化妆品  洗涤用品以及服装等工业的迅猛发展  对凹版印刷品的需求越来越多  在质量要求越来越高的趋势下．我国凹版印刷得到了迅速发展。特别是近年来  随着雕刻技术  CTP技术．独立驱动技术、环保型凹印油墨和控制技术的应用、印后联线加工多样化以及制版成本的降低．使凹版印刷在包装印刷中具备了更强的竞争力。2002年开始全球的凹印市场份额得到了回升和增长。我国印刷方式已发生了明显变化：胶印占42％；凹印占22％；凸印占20％，柔印占8％，其他印刷占8％。凹印行业是仅次于平版胶印的第二大印刷分支  是包装印刷的主要印刷方式。
我国凹印行业的基本现状
从目前我国凹印行业的基本情况来看  有以下主要特点：
1．凹印企业整体规模较大、分布有明显的地区性
据不完全统计  我国软包装凹印厂家有5000多家．以国内民营经济和外商投资为主  基本上是市场化运作．如以食品包装印刷为代表的宝柏集团  天津顶正  黄山永新、上海紫江  大连大富等企业．也有以药品包装印刷为主的连云港中金医药包装有限公司等企业。折叠纸盒凹印企业有200多家  主体是中外合资企业．也有部分国内民营企业  如以烟包印刷为主的山东烟草、浙江爱迪尔  汕头东风  云南侨通  玉溪环球  深圳劲嘉  湖南金沙利  四JII五牛  重庆宏声  贵联等企业  从目前市场来看  外国投资和国内民间资本比例在不断增加．大多数烟包印刷企业都有凹印生产线  仅云南省就超过了50多条。也有部分包装印刷企业  采用凹印进行纸箱预印。特殊用途领域  国内木纹纸和装饰印刷厂家超过2  0  0家．有价证券{如钞票  邮票)和彩票印刷厂．总数在20家以上。
目前国内凹印企业拥有各类凹印设备4  500多条  其中引进凹印设备总数有500多条线{包括从台湾省引进的凹印设备)．国产凹印机有4  000多台{套)。在软包装凹印企业．除采用不同规格和档次的国产凹印设备外．还有从意大利  德国进口的世界一流凹印设备  如H  E  L  L公司的电雕机、Ce  rutti和w&H公司的凹印机．也有从日本、韩国  台湾引进的凹印设备及后加工设备。在烟包印刷企业  基本上都采用来自意大利赛鲁迪  瑞士博斯特  法国尚邦、澳洲金印等公司的进口设备．也有少量从美国  德国和其它国家引进的纸张凹印加工设备。
从地区分布看  软包装凹印主要集中在广东、浙江、江苏、上海、河南、河北等省市：珠江三角洲、长江三角洲比较集中、技术最高．环渤海地区也正在快速追赶。烟包凹印基地以云南、广东、山东等省为主，总体上看．南方仍是烟包凹版印刷企业的重点分布区域。但近年来这种地区性出现了北移趋势。另外．在广东庵埠、河北雄县和浙江温州的龙港．凹版印刷发展也很快．有的地方有上百家、甚至几百家小型凹印企业。
2．凹印生产供应链基本形成
①凹印设备
据统计，  目前全国凹印机制造厂家总数超过70家．绝大多数为卷筒料凹印机制造企业．其中主要制造厂包括陕西北人印刷机械有限公司、中山松德包装机械有限公司、西安航天华阳印刷包装设备有限公司、宁波欣达印刷机械有限公司、西安秦华机械有限公司、汕樟轻工机械实业有限公司、华鹰软包装设备总厂等。还有少数几家单张纸凹印机制造商，如上海紫明机械有限公司、北京贞亨利印刷机械有限公司、上海第三印刷机械公司、上海海润机械有限公司等。
凹印机制造企业规模大小不一，  产品类型大同小异。据不完全统计，各种档次规格国产凹印机每年数量约500台(套)。近几年，国产凹印设备的制造水平和印刷速度有了明显提高，中山松德和陕西北人分别于2003年和2004年推出了最高速度为300米，分的卷筒料凹印机。软包装凹印机、复合机、涂布机、分切机等有一部分已经很快接近日本水平，配套性也明显增强。
此外，还有数量可观、且持续新增的凹印机辅助设备和部件生产厂家。这些厂家可提供张力控制系统  套准控制系统、纠偏装置．图像观测仪、电晕处理装置、ESA，橡胶辊、模切设备和刀具等。总的看来．几乎所有凹印设备上的辅助装置国内都有厂家生产。
国产凹印机应用领域相当广泛．最主要的领域是软包装印刷．近年来折叠纸盒(如烟包、药品和化妆品包装、无菌包装)印刷、装饰材料印刷、以及纸箱预印等也得到了迅速发展。
②  凹印制版
为满足凹印生产需要．山西运城  精工、东洋激光等20多家凹印制版公司先后从国外引进了电子雕刻机650多台(其中运城制版集团拥有400台左右)  激光雕刻系统1  0套左右．主要用于塑料凹印版滚筒和烟包凹印版滚筒的制作．基本上能够满足国内凹印企业的制版需求。
特别是近几年引进HELL等公司的先进激光雕刻技术．制版速度比传统雕刻速度快1  7倍．凹版质量大幅度提高．主要特点有：可清晰再现细小文字．具有防伪性能  网穴深度和加网线数可实现个性化控制，提高了印刷油墨的转移量．印刷效果之美观是电子雕刻版无法做到的．尤其是在金银墨印刷中：由于网穴深度和网穴开口宽度均可调整．实现了个性化控制．所以对于不吸墨的承印物．制版时可以通过调整网穴深度和网穴开口宽度．在达到电雕版印刷效果的同时．也节省了印刷油墨。
③凹印薄膜
国内薄膜行业已经采用了目前世界上最先进的生产设备．20年来全国56家企业共引进BOPP薄膜(聚丙烯双向拉伸薄膜)生产线97条，年生产能力超过1  00万吨．幅宽分别为4m、4．2m、6m、6．2m、6．3m  、6．4m  8m  ，  品种规格齐全．质量完全可以和国外同类产品相媲美．能满足各方面需要。
如申达科技工业园的申达、申龙、中达制膜三大企业集团等16家生产企业．已形成各种塑料包装基材彩印复合软包装13万吨．是国内生产量最大的出口包装生产基地。
④凹印油墨
凹印油墨的生产也有相当数量的厂家．其中包括一些国际上最知名的生产商．如锡克拜、D  l  c  、叶氏、东洋油墨等公司．而且还有不断新增中小企业。据业内人士估计．全国生产凹印油墨的厂家超过200家。
为了适应当前凹版印刷快速发展的需要，锡克拜和天津东洋油墨等公司。开发研制了一系列符合环保要求的油墨产品．如无苯凹印油墨、醇酯类液体油墨、凹版水性油墨等．推动无苯油墨在凹印复合中的应用．并为凹印企业生产出高质量的食品、医药、玩具包装产品提供可靠保证。
目前凹印上光主要使用水性上光油，由于低粘度UV上光油制造难度大．很少使用。武汉大学和武汉迪赛高科技研究发展有限公司共同开发研制的超低粘度凹EI]UV上光油．其固化速度比一般U  V光油提高了近4倍．凹印产品质量达到了进口产品的质量标准。
水性油墨最大的特点是明显减少了有机挥发物VOC向大气中的排放量。环保型液体油墨和水性墨是凹印油墨的发展方向．将占据油墨市场的主导地位．如：无苯型油墨、水基墨、UV墨等将会逐渐取代其他类型的油墨．尤其是水基墨和UV墨将成为主流。但现阶段水性墨因受到印刷条件和印刷水平的限制，在非吸收性印刷基材上的印刷效果与溶剂型油墨相比还有一定差距，还不可能完全替代溶剂型油墨。随着科学技术的不断发展和凹印工艺的改进，水基墨必将在不久的将来完全替代溶剂型油墨。
⑤纸张
国产凹印纸张的品种、质量已经基本上能满足国内凹印的需要。不少国际著名造纸厂家都在国内办厂，产能正在大幅度提高。宇波中华纸业等公司还开发了一些针对国内市场特殊要求的纸类产品。
⑥胶粘剂
目前，全国胶粘剂生产企业有50多家，如浙江新东方、美国罗门哈斯、北京高盟华工、中山康和、北京市化工研究院、江苏金坛胶粘剂厂等。胶粘剂的类型主要有溶剂型聚氨酯、水溶性和无溶剂型聚氨酯胶粘剂三种。溶剂型聚氨酯胶粘剂的主要优点是质地柔软、粘结强度高、耐热、耐水，可适用于多种结构薄膜的复合。目前，溶剂型聚氨酯胶粘剂在塑料薄膜干法复合中占90％以上份额。水溶性胶粘剂主要用于纸类基材与其他材料的湿法复合，而德国汉高(Henke1)公司研发的第三代复合薄膜水溶性胶粘剂，是一种双组分反应型丙烯酸酯水溶性胶粘剂，可在70  C复合，薄膜不收缩、初粘强度高、耐蒸煮消毒。无溶剂型聚氨酯胶粘剂具有环保功能，目前美国大部分塑料复合软包装生产企业都已采用无溶剂型聚氨酯胶粘剂进行复合加工；在我国，目前只有几家胶粘剂生产厂．已成功研制出无溶剂型聚氨酯胶粘剂．并投入小批量生产。
3．包装和特殊用途凹印应用广泛、杂志等出版凹印尚未起步
在我国，凹印方式目前主要应用于包装印刷和特殊用途印刷。包装印刷应用领域主要用于软包装材料、纸盒印刷及纸箱预印．产品范围非常广泛，如：烟草、酒标、各种食品和饮料、妇幼卫生用品、粮食和种子等等。特殊用途印刷领域主要用于钞票、邮票等有价证券和装饰材料。虽然在小范围内也有使用单张纸凹印设备印刷少量的产品目录，但出版印刷业适合大批量印刷杂志的卷筒纸凹印尚未起步。在德国，  许多知名大众杂志如《S  P  i  e  g  e  I》、《F  O  C  u  S》、((Ste  rn》等都采用凹印印刷世界范围内发行量超过1.3亿的《IKEA》商品目录同样也采用凹印方式。
国产卷筒凹印设备及相关技术
1．主要技术参数
①印刷幅宽：软包装凹印机最大材料宽度多为800～1]00mm，近几年1  200～1  500mm的机器比例在迅速增加，  最大幅宽可达1  700～1  900mm；烟包EP80凹印机常用宽度为650mm和820mm：无菌包装凹印机宽度一般为1  000～1  300mm：木纹纸凹印机宽度一般为1  300～21  00mm；纸箱预印凹印机宽度一般为1  600～2500mm。据报道，国外纸张凹印机的最大幅宽为4320mm。②印刷色组：软包装凹印机多采用8～1  3色、烟包EP80一般为6～8色、无菌包装EP80采用6～8色、木纹纸和纸箱预印分别为4～6色。
③印刷机速度：国产凹印机的速度一般在60～300米／分，软包装凹印机的最高机械速度可达2  5  0米／分，纸张凹印机最高机械速度可达3  5  0米／分。国外软包装凹印机的速度一般在200～450米／分．最高可达6  0  0米／分  纸张凹印机的速度一般在600～800米／分，最高可达1  000米／分以上。
④印刷图文重复长度(即印版滚筒周长)：国内印刷图文重复长度多为408～942mm．国外一般为420-920m  m，  最大印刷图文重复长度可达1]D0mm。
2．基本性能和水平
①通常情况下，卷筒料凹印机的张力分别按放卷、放料牵引、收料牵引、收卷进行控制，目前国内多采用自动张力控制，也有部分采用系统张力控制的  而国外大多采用系统张力控制，即采用可编程序控制器(P  Lc)对各段张力进行系统采集、处理和控制、集中补偿，响应速度快、调整周期短。国产凹印机横向多为手动调整，而国外纵、横向全为自动套准。
②部分设备性能已经接近和达到进口设备的水平。由于功能不断完整．自动化程度不断提高．使得国产设备性能价格比较高，竞争优势日益明显。新技术和系统的采用明显缩短了与发达国家之间的差距。比如，单从机械速度上看，国产凹印机最高速度只达到国外7  0～80年代的水平．但是从电子轴传动技术新的平台看．国产凹印机与国外产品的差距只有几年的时间。不少厂家已经由单一产品生产转向了系统解决方案的开发。
③如陕西北人公司从上世纪70年代初开发生产凹印机以来．机型由最初的简易卫星式发展到今天的无轴传动凹印机．最高印速300米／分：张力系统由手动控制发展到今天的PLC及人机界面控制的整机闭环张力控制系统，系统张力控制系统执行件由原来的重锤、摩擦片、磁粉、制动离合器、电磁调速电机，发展到今天的矢量变频电机、电位器、电控变换器、精密减压阀、摆辊、伺服电机及其控制系统。套准系统由手动调整套版、差动调版发展到现在的光电套版系统。该公司的AZJ系列凹印机可配置1  4个色组．并可双收双放，一机当两机用，幅宽从1  050到2500mm。
又如松德公司最新研制的纸张无轴传动凹印机，采用自动接纸形式、印刷机最高速度可达350米／分，产品主要技术指标达到了国际同类产品先进水平，为替代进口凹印设备创造了条件，有力地推动了国产卷筒纸凹印机进入国际市场。
3．凹印设备存在的主要差距虽然国产凹印机的性能在不断提高，部分设备性能已经接近和达到进口设备的水平，但大部分中低档国产凹印设备的性能和水平还不高，与国际先进凹印设备相比还有相当大的差距。如凹印机的制造水平，特别是国产机的可靠性、稳定性、印刷速度和自动控制水平仍有待提高、电子轴传动技术的应用还需大力推广、多功能连线加工还需完善、套筒式滚筒  封闭式供墨系统和刮墨刀快速施压装置还需加快开发。同时，作为凹印设备制造商，还要转变设计理念和销售模式，不仅要重视产品结构上的个性化、模块化、智能化，还要重视售后服务，实现服务和销售一体化。
凹印技术的发展趋势
１.超精细雕刻与直接制版
数字化、远程化是凹印制版技术的发展趋势，制版过程、设计制作生产与客户之间的链接和管理是实现数字化凹印制版的关键，印前制版设备是实现制版过程数字化的前提。H  E  LL公司推出的超精细雕刻技术对文字和图像使用不同的分辨率，不仅可实现超高分辨率的文字和线条的雕刻效果，同时其速度最高可达1  6000Hz1秒。激光直接制版技术使凹印制版可以制造出高清晰度的边缘效果(尤其针对细小的文字)和任意的深度，同时又不需要化学腐蚀等不易人为控制的工艺过程。超高速电子雕刻技术，雕刻速度可达1  2800Hz／秒，是传统雕刻速度的3倍，大大缩短了电雕制版的周期，使凹印印刷更具有竞争力。
克里奥公司推出的新型ExactusTM热敏凹印系统。应用核心成像技术，有效地提高了加工速度和图像质量。该系统结合了克里奥SQUAREspotTM方形光点热敏激光头和由意大利米兰Acig  raf图像设备公司开发的电离子去铜技术。
2．独立驱动技术
独立驱动技术在凹印机牵引、涂布、复合和横切等单元上已经使用多年，从最近两届Drupa展览和欧洲印刷工业来看，独立驱动凹印机的应用已相当普遍。由电机直接带动印版滚筒，在压印过程中实现纵向套准，并靠一个步进电机移动来控制横向套准。独立驱动凹印机最主要的优点是机械零部件减少(不需要机械传动轴和套准补偿辊机构等)，料带长度缩短，因此有利于提高印刷质量和印刷速度。
凹印机独立驱动技术和以电子轴传动为技术平台实现凹印机的全面升级换代，各种用途的凹印机都将采用电子轴传动。目前电子轴传动和套准系统主要来自日本和欧洲，但它们只能使用在少量国产凹印机上。因此，开发国产系统将是国产凹印机全面升级换代的关键。
3．环保型凹印油墨和封闭式刮墨刀系统
随着人们生活水平的不断提高和环保意识的增强，国内市场开始关注环保和健康问题。如雀巢、达能和卡夫等跨国食品公司已要求包装印刷厂使用无苯油墨，上海烟草等公司也对包装物的V0C含量制定了新的标准  利乐包装在中国全面使用水性油墨，宝柏集团率先在惠州工厂全面使用无苯环保油墨、在北京德宝商三公司大部分食品包装袋也采用无苯环保凹印油墨。
由于环保与卫生方面的原因，食品、药品、烟酒等行业越来越注重包装材料和印刷工艺的环保性，凹印企业更加关注印刷车间的环境条件。水性、uV等环保型凹印油墨、光油能明显减少有机挥发物向大气中的排放量，从而减轻大气污染，改善印刷作业环境，因此，将越来越广泛地受到业内人士和客户的欢迎，封闭式刮墨刀系统和快速更换装置会推广使用，适应水性油墨印刷的凹印机将被更广泛地采用。
采用封闭式刮墨刀系统，防止油墨飞溅，既可减少凹印车间的环境污染、保障员工的身体健康，又有利于快速更换刮墨刀。采用刮墨刀快速施压、更换装置，可显著减少刮刀更换时间、并可提高刮墨质量、延长刮墨刀和滚筒寿命。因此，研发和推广使用封闭式刮墨刀系统和快速施压、更换装置，是国产凹印设备制造厂的当务之急，必须加以重视。
4．凹印向联线加工方向发展复合、涂布、上光、模切等工序一次完成，是凹印工艺的发展方向。凹印设备相应地管理系统、远距离技术支持系统将被越来越多地采用。同时，为满足个性化的需要，从放卷、印刷、连线加工、收卷等各部分都将被模块化，先进的凹印生产线将采用智能化控制方式、具有远程诊断服务功能。
随着凹印工艺的发展和先进技术的应用，凹版印刷的优势更加明显，生产效率和印品质量会越来越高、生产成本会不断降低。