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第二节 包装印刷的技术发展

    商品需要包装印刷,就像人们需要衣着打扮一样。所以包装印刷技术的发展状况既 与国家的经济水平有关,与人们的消费水平有关,也与印刷技术的整体水平有关。

一、包装印刷技术

1.五十年代小规模凸版印刷 五十年代初期,在社会经济水平还不高的情况下,商品包装印刷无论在商品流通过程中 , 还是在消费者的眼里,都还处于不很重要的地位。包装印刷的产品主要是商标、纸盒一 类的纸质印刷品。印刷方式大多以小型凸版印刷为主,平印很少,凹印几乎不用。由于商标 一类印刷品不像图书那样,开本、规格、印数都不稳定,所以一般称这类印刷为零件印刷。例如上海在1956年公私合营之前从事商标及包装印刷、文化用品印刷的工厂有900多家,二 三台圆盘机,六七个人就是一家工厂,几乎都是私营小厂。因为工厂规模小,设备简陋,生 产手段单一,又是以手工作业为主,在实行公私合营时,这些小厂大多划归手工业管理局领 导。

2.六十年代印刷设备的更新 经过1956年实行公私合营、行业调整及合并重组,工厂总的数量减少了,但规模有所扩大, 生产能力有所加强,工厂由单一的凸版印刷发展成为拥有照相制版、印刷和印后加工综合的 印刷加工厂。为了满足客户的要求,提高包装印刷水平,有的工厂还建立了美术设计部 门。

    五十年代后期,中国印刷业大兴技术革新,上海、北京不少印刷厂将原来手工给纸的圆盘机 、 方箱机改为自动续纸机。为了提高印后加工的机械化作业水平,不少工厂还把凸印机改为烫 金、模切、压凸等专用机器。工厂的 综合配套生产能力加强了,但仍以小型凸版印刷机械为主。

    印刷厂经济实力的增强,国产印刷机械批量生产,这些都为印刷厂的设备更新创造了条件。六十年代以后,圆盘机、方箱机陆续被淘汰,采用四开、八开平台机,八开立式、卧式平台 凸版 印刷机作为包装印刷的主力机型。凸版照相制版开始大量采用无粉腐蚀制铜锌版工艺, 淘汰了铜锌版制版中沿用已久的撒红粉腐蚀法。

    六十年代以后,北京、上海、天津、广州、沈阳等大城市先后引进国外先进的包装印刷设备 ,初步改变了行业设备落后的面貌。

3.塑料薄膜凹版印刷的振兴 1967年上海包装印刷业试制出第一台塑料薄膜轮转凹印机,以后京、津、沪一些印刷厂也相 继制造凹印机械,最初是1~2色,后来进一步发展到4~6色,有的印刷机器还具有烫蜡、分 切、复卷或双面印刷的功能。用塑料薄膜作为承印材料,是包装印刷的一大变革。塑料 薄膜属于非渗透性承印物,适合采用凹版印刷、柔性版印刷等溶剂型油墨;塑料薄膜又是连 续 化成型生产,作为卷筒型承印材料适合轮转机印刷(彩图21-1)。这之后以塑料薄膜作为包装 承印物的凹版轮转多色印刷机开始在包装印刷里广泛应用。

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彩图21-1

4.高档彩色印刷走向胶印 凸版印刷工艺历来比较适宜印刷文字、线条、色块图案一类面积较小的包装产品。

    如果是彩色连续调原稿,就得用网目铜版印刷,一来铜版商品版材只有四开大小,因此大面 积制版有困难,二来铜版印刷 品阶调还原性较差。更重要的是铜锌版制版成本较高,不宜印制大面积 彩色印刷品。七十年代后期,平印逐渐走进包装印刷,更多地承担着包装印刷中高档彩 色 大面积连续调原稿的复制任务。1980年,上海包装印刷中凸印占65%,平印占10%,凹印 占25%。1981年成立了包装印刷委员会,对45个城市176家包装印刷厂作了调查。这176 家工厂有职工76882人,其中包装设计人员794人,制版机械740台中引进的有120台,其中 有 电子扫描分色机21台。平印机899台,凸印机5221台,凹印机302台。在这些印刷机中,老旧 设备 仍占70%。调查情况表明,凸印仍是主要的印刷方式,平印已占一定比例。值得注意的是, 用于高档彩色连续调制版的电子分色机已拥有21台,占当年全国拥有的电子分色机总台数的 40%左右。新技术已走进包装印刷的门槛,但老旧设备仍居多数。包装印刷已走到 印刷技术新老交替的时代起跑线上。

5.包装印刷技术快速发展 八十年代是中国印刷工业迅速发展,新老印刷技术不断更替的时代。印刷技术变革的特点也 反映在包装 印刷之中。手给纸机、低速机陆续被淘汰,代之而起的是高速、自动立式、卧式平台机。凸 印 的比重在下降,而平印、凹印的比重在上升。上光、模切、烫电化铝等辅助设备的自动化程 度也有所提高。北京、上海、天津、广州、沈阳及江苏、四川、广西等地引进了4色平印 机 、标签印刷机等100多台。包装印刷正处在由手动到自动,由低速到高速,由凸印到平 凹印,由一机单色到一机多色,由一般彩色到高档彩色印刷的急剧变革之中。

    在包装印刷行业广大干部、技术人员和工人的共同努力之下, 到八十年代中期,一些骨干企业的机械装备,已迅速从四十至五十年代的水平更换到七十年 代末到八十年代的水平,初步改变了包装印刷行业技术落后面貌。

    促使包装印刷业快速发展的外部原因,是中国实行改革开放,国民经济持续高速增长, 反映在商品生产和流通的增长上,必然带动包装印刷业的繁荣。而包装印刷业的设 备更新,采用当代印刷技术的最新成果,无疑是包装印刷快速发展的内在原因。

6.中国包装印刷走向国际市场 逐渐发展壮大起来的中国包装印刷业,不仅使中国出口商品包装改变了“一等产品,二 等包装,三等价格”的落后面貌,还把奋斗目标紧紧盯在“出口、名牌、高档、畅销”上。上海凹凸彩印厂印制的贵州茅台酒礼品盒在第13届亚洲包装大会上荣获“亚洲之星”包装奖 。上海人民印刷八厂印制的中国特级安酒包装盒,荣获“88世界之星”大奖。九十年代初, 上 海、大连、烟台、青岛、济南、温州、龙口、衢州、漳州、佛山、龙岩、昆明等东南沿海城 市陆续有20多条凹印生产线投放生产。为了配合凹印生产的发展,运城、大连、深圳、东莞 、嘉定、厦门、武汉、烟台、哈尔滨等地又引进了美国俄亥俄公司和德国海尔公司生产的电 子雕刻凹版制版成套设备。到1993年,全国已有凹版制版电子雕刻机80多台,年加工凹印滚 筒24万只,凹印生产线200多条。

    上海、天津、武汉还先后引进了激光全像印刷新技术和设备。应用激光全像印刷印制商标、 标贴,可以大大提高商标的防伪水平。九十年代的包装印刷向高、精、美、平、凹、凸 多 元化高附加值多种经营方向发展。广东、上海沿海城市的一些包装印刷企业每年承接香 港、日本、美国、意大利、新加坡等20多个国家和地区高档印刷业务,成为外向型企业,先 进的技术装备,优良的产品品质使这些企业已具备了在国际市场上竞争的能力。

二、包装印刷产品的多样性与对印刷技术的选择

    印刷方式有多种多样,包装印刷采用什么样的印刷方式,当然与承印物材料性质有关,也同 印刷 产品的功能要求有关。钞票承印物是纸张,但对防伪性能要求很高,所以用雕刻凹版印刷; 书刊承印物也是纸张,书刊文字排版在照相排字大量应用以前,只能用铅活字排版,那就必 需使用凸版印刷。八十年代以后逐渐采用照相排字,报纸、书刊采用平印印刷也是顺理成章 的。唯独包装 印刷的承印物花样最多,有铜版纸、白板纸、玻璃纸、瓦楞纸、塑料薄膜、塑料桶、纸 塑复合材料,有金属铝箔、易拉罐、马口铁等等,有先印刷后成型的,也有先成型以后再 印刷的。面对这些形形色色的承印物,就要考虑采用不同的印刷方式。这也是包装印刷 与书刊、报纸印刷的重要区别。

1.适宜平印的印刷物 平印是间接印刷,与承印物接触压印的是具有弹性的橡皮布。平印油墨的固化机理是氧化结 膜型。适宜平印的承印物有各类高档纸张,还包括制做罐头、铁桶、铁盒的马口铁板。马口 铁是在低碳薄钢板上镀一层锡而成,又称镀锡薄钢板,属于非渗透性承印物。为了加速印 铁上油墨的干燥固着,往往在印铁胶印机上安装烘干设备。八十年代以后采用先进的紫外线 固 化油墨(UV油墨),印上的油墨经过紫外线照射后不到1秒钟即可固化,缩小了印刷机房,提 高了印刷速度。上海人民机器厂制造的JT1101型平印印铁机,由自动进料、印刷、出料等部 组 成,再加上烘房,组成一条印铁生产线。1988年全国印铁150家,年印铁量达11万吨,年产 值76亿元。

    用平印取代凸印,不仅因为平印制版成本低,印刷速度快,还有一个重要原因,凸版彩色印 刷的印版最大幅面只能做到四开,而平印版材尺寸几乎不受限制,不仅通常应用的印版有对 开,即使全张,双全张的平印机也是有的。特别是在包装印刷品向大面积高档彩色化发 展的趋势下,平印更具优越性。到九十年代以后,平印无论是在报纸印刷、书刊印刷,还是 在包装印刷中,都占有一定的优势。

2.适宜凹印的印刷物 印刷科技人员历来认为,在传统的平、凸、凹三种印刷方式中,凹版印刷墨层厚实,色彩鲜 艳,对于连续调原稿,用凹版印刷复制,从明调到暗调其阶调还原比用平版和凸版印刷都要 好。在七十年代以前,连续调彩色原稿大多用照相腐蚀凹版印刷。但凹版印刷制版工艺复杂 , 技术难度大,制版成本高,使得原来用凹版印刷的活件,逐渐转向平印,凹版印刷江河日下 。七十年代以后,一方面用于包装塑料薄膜越来越多,塑料薄膜属于非渗透性承印材料,适 宜 用溶济挥发型干燥的凹版印刷,而不适宜平印。更重要的原因是凹版制版逐渐采用电子雕刻 而淘汰了落后的照相腐蚀制版法,新的制版方法,操作简便了,成本降低了,品质提高了 。由于上述原因,八十年代以来用于包装的塑料薄膜凹版印刷发展很快。凹版耐印力比平 版要 高得多,最高可达200万印以上,几乎是平版的10倍。对于像方便面包装、塑料薄膜、纸板 ,或纸塑复合包装袋等包装印刷量特别大的印件,采用电子雕刻凹版印刷,不但印刷质 量好,相对来说成本也是低的。由于凹版制版电子化,印刷成本降低,使凹印不仅大量用于 塑料薄膜,纸制品凹印也有回升之势。

3.适宜柔性版印刷的承印物 在传统的铅版凸印逐年下滑的同时,凸版印刷中柔性版印刷却逐年上升。柔性版印刷旧称苯 胺印刷,原本也是一个老的印刷方式,可是自从八十年代以后,在报纸印刷、包装印刷方面 逐渐取代原来的传统凸印和平印而引人注目。柔性版印刷为什么能异军突起,得到发展,自 有 其内在的原因。柔性版印刷的印版是用具有弹性可挠曲的橡胶或感光树脂做成的,所以称柔 性版。这使它具有同平版印刷中橡皮布间接压印有相似之处,既适合软性承印物,也非常适 合金属、玻璃等硬 性承印物。柔性版印刷机油墨流动性好,墨路短,因而机器结构简单,造价低,印刷效率高 , 这是凹印机和平印机无法竞争的。柔性版印刷油墨与凹版印刷油墨相似,既能在渗透 性的纸张上印刷,也能在非渗透性的硬质材料上印刷。特别是柔性版印刷油墨如果使用水性 墨,不仅价格低廉,还减少环境污染,这是企业所关注的。综上所说,柔性版 印刷是集平印、传统凸印和凹印三者印刷方式优点于一身的新的凸版印刷方式。在包装印刷 中,易拉罐、瓦楞纸及各种软包装等都适合柔性版印刷。特别是轮转式柔性版印刷,在卷筒 状承印材料中有着良好的应用前景(彩图21-2)。

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彩图21-2

4.适宜网版印刷的承印物 网版印刷既是古老的印刷,也是自八十年代以后发展较快的印刷方式之一。在平、凸、凹、 孔 4种印刷中,凹印的压力最大,网版印刷的压力最小,甚至可以说,在刮板压力下透过网孔 的印墨传递到承印物上,网 版同承印物之间仅仅是接触,没有多大压力。网版本身既柔软又富有弹性,特别适合在金属 、玻 璃等硬性或易碎的承印物上进行印刷。网版印刷还有一个特点,它的印刷墨层最厚,可达1 毫米以上,是平印墨层厚度的几十倍。七十年代以前,陶瓷贴花纸印刷还是采用平印,七十 年代 以后随着网版印刷技术飞速发展,陶瓷贴花纸越来越多地采用网版印刷了。与凹印、平印相 比,网版印刷的缺点 是对于连续调彩色原稿,复制效果较差,印刷速度较慢。但是网版印刷设备造价低、工艺简 单,除瓷贴花纸以外,对于印刷数量不是很大,文字、线条、色块商标一类的印刷品,网版 印刷也是合适的。

5.不干胶标签印刷 七十年代以前商标标签一类的印制,一般是先在纸上印刷,印好之后模切成型。使用时在商 标 、标贴背面刷上浆糊,贴在商品上。这种方法,印刷省事,用时还要刷浆糊,有些费时费事 ,浆糊还容易弄脏商品。自八十年代以后,一种新型商标标贴印刷方法很快占领商标标贴印 刷 市场,这就是不干胶标贴印刷,就其印刷原理而言,它并没有新颖之处,不外是传统的平、 凸、凹、孔几种印刷方式,但是它的承印物与众不同,而且是专为各种标贴、标签、标记等 贴附性印刷品使用的,所以人们称它为不干胶印刷。

    不干胶承印材料一般由印刷层、剥离层两个基层和两个基层之间的粘合剂、硅油两个涂层组 成。印刷层是印刷面,由纸或塑料薄膜组成。在印刷层背面涂布一层粘合剂,所说的不 干 胶,指的就是这层粘合剂。依靠粘合剂的粘附作用,贴上的标贴长久不会脱离。剥离层有纸 基,也 有薄膜,它的作用是对印刷层起保护和承托作用。在剥离层的保护作用下,印刷层背面涂布 的粘合剂在剥离之前一直不与外界接触,不被污染。为了避免印刷层背面粘合剂与剥离层粘 结在一起,便于把标贴从剥离层上揭下来,在剥离层与粘合剂层之间的基层表面上涂布一层 硅油。

    不干胶标贴印刷可以用凸印,也可以用胶印、凹印或其他印刷方式,国内生产的不干胶印刷 机大多用凸印(彩图21-3)。

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彩图21-3

6.凸版平印的应用 凸版平印又称干胶印,它的印版是薄凸版,印刷时薄凸版上正向凸起的图文油墨先传递到橡 皮 滚筒上,再从弹性橡皮布转移到承印物上。对承印物来说,给它转印图文油墨的不是硬的凸 版,而是软而且有弹性的橡皮布,所以这种印刷方式既具有凸版印刷印版耐印力高、墨色鲜 艳的优点,又有平印间接印刷可以印在硬性承印物面上的优点。利用干胶印的这个特点,可 以进行 易拉罐、金属软管等印刷。考虑到承印物的非渗透性,印刷之后需要烘烤才能使油墨固着。自八十年代以后不少的啤酒、饮料制造业的易拉罐采用凸版平印的印刷方式。

三、包装印刷的印后加工

    在包装印刷全部过程中,印刷机上只是完成了将印版图文上油墨转移到承印物上一个过 程,按照对承印物体的形状、使用功能以及材质的不同,印完之后还要进行不同的加工,如 印金 、银、上光、覆膜、模切、压凹凸、烫电化铝等加工过程。印后加工不仅使印刷品更美观, 也使印刷品更具实用性。

1.金、银墨印刷 金、银墨印刷是包装印刷中应用较多的印刷加工方法之一。像高档酒类、食品、保健品 以 及馈增亲友的礼品包装印刷中,在鲜艳华丽的画面上,适当地印刷金色或银色,不仅能 烘托画面的喜庆热烈的气氛,显得金装银饰雍容华贵,还能提高物品的档次和身份。

    (1)金墨。金墨是用铜粉与调墨油、亮光油、燥油及溶剂调配而成。铜粉中还含有少量锡、锌、铝等金 属元素,使金墨呈现黄中带红、青等不同金色。

    (2)银墨。银墨是用铝粉同调墨油、亮光油和燥油调配而成。为了使金、银墨印刷之后墨层表面更具金 银的光泽,往往在印金、银墨之前先印一层底墨。金墨底墨印黄墨;银墨底墨印白墨。

    金、银油墨的色料皆为金属粉末,长期同空气接触,容易同空气中的氧、二氧化硫等起化学 反应而失去金属光泽。另外,使用金、银墨的印刷品不宜用来包装酸、硷性物品。

    除了金、银墨印刷之外,为了获得特殊的装潢效果或防伪要求,有时还施印珠光墨、荧光墨 、磁性墨和放射性墨。

2.上光、覆膜 包装印刷品的外观与印刷品表面的光亮度有很大的关系,由于纸张纤维之间充满孔隙, 表面的光亮度较低,所以纸张表面上印刷墨层的光亮度总不如塑料薄膜表面上墨层的亮度好 。为了提高纸制品印刷装潢效果,往往在印完之后再在印刷面上印一层亮光油(上光),或压 一层塑料薄膜(覆膜)。经过这样加工处理后的印刷面,光泽度提高了,减少漫反射白光,增 加色彩的饱和度,颜色显得更鲜艳。

    (1)上光。上光印刷用上光油,一般由成膜性好的醇酸树脂同连结料、溶剂等组成。亮光油印刷后的固 着方式同油墨一样,有氧化结膜型、溶剂挥发型、热固着型及光固着型。使用什么型的上光 油,就得使用相应的固着方式。

    (2)覆膜。在印刷品表面压上一层透明薄膜也能起同样效果。

    先在塑料薄膜上涂布粘合剂,待溶剂挥发后,在一定温度下,经滚压使其同纸面粘合。塑料 薄膜种类繁多,用于覆膜的薄膜有聚丙烯薄膜(PP),双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)、聚氯乙烯 薄膜(PVC)、聚乙烯薄膜(PE)及聚碳酸酯薄膜(PC)等。

    覆膜在专用的覆膜机上进行。纸基经覆膜之后,不仅印刷面的光泽度提高了,色彩更加艳丽 ,还增强了纸基的防潮能力和强度。

3.烫印 为了增强印刷品的装饰效果,在印后加工中有采用烫金的办法。用铜锌凸版在烫印机上,通 过加热把金箔或银箔烫印在印刷品上,看起来光彩夺目富丽堂皇。但金箔、银箔都是贵重金 属,用量受到限制。自六十年代以后,一种新的烫印材料电化铝被广泛采用。它价格低廉, 但烫印效果很好,被广泛用在图书封面、商标装潢、证书贺卡等印刷品上。

    电化铝烫印材料是在被染上颜色的涤纶薄膜上经过真空蒸镀,生成薄的铝箔层以后,再涂布 一层胶粘层而制作成的,一般由5层物质构成。

    (1)基体层。它是承托电化铝材料的基体,一般由涤纶薄膜加工而成,厚度12~25微米。

    (2)硅树脂层。硅树脂同其他物质之间几乎没有粘合作用,在基体层上涂布一层硅树脂,电化铝烫印后,铝 箔层和染色层就能顺利地脱离基体层,粘附到印刷品表面。

    (3)染色层。选择透光性、成膜性、粘附性都较好的树脂,经染色以后涂布在硅树脂层上而成。染色层染 上什么颜色,电化铝就呈现什么颜色。有金黄、橙、绿、青、蓝、品红等各种颜色。

    (4)铝箔层。采用真空高温镀膜的方法,将金属铝蒸镀到基体的染色层上。蒸镀的铝层结构致密,具有很 高的金属光泽,能把染色层的颜色像镜面一样反射出来,大大提高了印刷品华贵富丽的装饰 效果。

    (5)胶粘层。将热熔性胶粘物质熔化以后,均匀地涂布到电化铝材料的最上面。烫印时在金属版加热、加 压条件 下,胶粘物质熔化,离开烫印版之后,胶粘层树脂立即冷却固着,并将铝箔层和染色层紧紧 粘结到印刷品表面上(彩图21-4)。

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彩图21-4

    烫印电化铝要先制烫印用铜锌版,在烫印机上进行。电化铝烫印的品质,除了胶粘层同承 印物表面粘附的牢固程度好坏以外,主要取决于烫印时加热的温度及加压的时间。

4.凹凸压印 在包装装潢印后加工中,还有一种很独特的艺术加工方法,这是浮雕艺术造型同压印工艺相 结合的加工方法,即凹凸压印。依照印刷画面上物体的形态和明暗层次,制做出凹凸模版, 不用油墨,将彩色画面压制成起伏不平的具有浮雕效果的立体造型。

    中国的凹凸压印工艺素负盛名,曾加工出不少深受国内外印刷界人士高度赞扬的包装印 刷品的艺术佳作。

    凹凸压印工艺的关键是凹凸模版的制作。凹版是压印原版,通常用铜锌版或钢版用腐蚀法或 雕刻法制作。画面需要凸起的部位,在金属原版上凹下去。按照画面形态和明暗层次,在原 版上呈现出不同的深浅凹度,压印之后画面就会突出起来,产生浮雕立体感。

    压印机一般是将去掉输墨装置的立式平台凸版印刷机改装而成。凹原版制成以后装在压印机 版框上,用石膏粉同浆糊调制成的石膏浆在压印机上与凹原版合压,翻制出石膏凸版。待石 膏凸版干固以后,即可进行压印。

5.模切压痕 在包装印刷中,有不少白板纸盒印刷品,像牙膏盒、小礼品盒以及形形色色的折叠纸制 品之类,印完之后还要按照纸制品展开成平面后的形状和尺寸在纸板上进行切割和压折痕, 这就是模切和压痕。

    (1)排模切压痕版。模切压痕制版俗称排刀,其做法同活字排版差不多。按照模切压痕图形尺寸,切割线处排钢 刀,钢刀高23.8毫米,略高于活字高度;压折痕线处排钢线,钢线的高度为23毫米,略低于 活字高度。其他空处用填充材料充实。

    (2)装版和粘橡皮。模压版排好之后即可上机装版,固定位置调整好压力,在刀口两边粘上橡皮。切割时,切口 处依靠橡皮的回弹力,将卡纸从刀口弹出,以便继续下一个切割。

 

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