关于出版物印刷企业设备技术升级的思考

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“工欲善其事,必先利其器”,印刷企业作为加工型企业,印装设备是其开展生产经营无可替代的重要物质基础。尤其是出版物印刷企业,没有先进的设备就不能形成较强的生产能力,无法适应目前加工周期紧、任务重的市场要求,也不能保障产品质量,无法满足人们对出版物印刷更加精美的美好期望,不能形成独特的生产工艺和竞争优势,无法在当前激烈的市场竞争中处于有利地位。在“十四五”期间,出版物印刷企业的高质量发展离不开设备的技术升级改造。

 

一、平版印刷设备概况

 

目前,出版物印刷基本采用平版印刷技术。平版印刷是间接印刷,指印刷图文先从印版滚筒的印版上转印到橡皮布滚筒的橡皮布上,再转印到纸张上,俗称胶印。根据使用纸张的状态不同,胶印设备分为单张纸胶印机和卷筒纸胶印机。

 

单张纸胶印机在印刷行业使用非常广泛,应用于商业印刷、出版物印刷、包装印刷、特种印刷等各个领域。目前国内单张纸胶印机主要是以对开720mm×1020mm幅面的四色印刷机为主。精细印刷品或防伪印刷品往往因采取特殊工艺而定制专用的多色胶印机。单张纸胶印机可适应纸张幅面的灵活变化,一次完成单面印刷或双面印刷。印刷色组一般都是三滚筒结构,分别是印版滚筒、橡皮布滚筒、压印滚筒,这种印刷机械结构能够保证印刷网点还原好,层次较为丰富,色彩饱和,印刷产品质量较高,因此在印刷行业应用较为广泛。目前,对开幅面的单张纸胶印机在出版物印刷企业占主流,速度达到1.7万张/时;全开幅面或更大幅面的印刷机速度能达到1.5万张/时,近几年在商业印刷、包装印刷领域应用相对较多。为了加快油墨干燥速度,适应很短的交货期,用于商业印刷的单张纸胶印机已经开始应用油墨紫外线干燥技术。卷筒纸胶印机根据所用纸张和油墨的不同,采用不同工艺,配置不同的辅助设备设施,用来印刷不同类型的产品,大致分为商业轮转印刷机(简称商轮)、报纸轮转印刷机(简称报轮)、书刊轮转印刷机(简称书刊轮转)。

 

商轮配备有烘干和冷却系统,可以使用涂料纸(俗称铜版纸)、轻型涂料纸,以及双面胶版纸、新闻纸等冷固型纸张进行印刷,印刷适应性较强。商轮使用热固型油墨,印刷产品经过烘箱时,墨层被高温加热,油墨中的连结料迅速挥发,进而快速干燥。商轮印刷速度一般在4万~5万张/时,生产效率较高,印刷产品质量较好。商轮以进口品牌为主导,单台设备投资较高,大约相当于3台对开四色印刷机的价格。近些年,我国进口的二手商轮因性价比较高,市场占有量较大。报轮使用报纸专用油墨,在新闻纸张上进行印刷,油墨在纸张上主要靠渗透干燥,新闻纸吸墨性强,但容易发黄变色,因此报刊产品一般不易较长时间保存。报纸的时效性强、印量大、印刷周期短,通常采用单位产能非常高的双幅面双倍径轮转机,印刷速度一般在7.5万张/时以上。报纸轮转机体积大、自动化程度高,专业化程度强,生产效率很高,单台设备投资很大。书刊轮转机主要印刷书刊产品,一般使用双面胶版纸和书写纸等印刷,油墨在纸张上主要是靠氧化结膜和部分渗透共同完成干燥,油墨干燥时间相对较长。受油墨干燥程度的制约,当前书刊轮转机实际印刷速度一般在3万张/时以内。国产设备在出版物印刷企业应用非常普及,单机投资相对不高。

 

卷筒纸胶印机一个色组同时完成正反两面印刷,正反面的橡皮布滚筒承担着互为压印滚筒的作用。这种软压软的机械结构,印刷网点扩大率相对较大,印刷图像层次不够丰富。报轮因其滚筒直径和幅面较大,一般印刷机组是垂直成塔式排列,俗称塔机,占地面积小,但高度可达到三层楼高。商轮和书刊轮转印刷机组一般是单元式水平排列,每个印刷机组是四个滚筒成直线式排列,分别是上印版、上橡皮布、下橡皮布、下印版滚筒,印刷完成后纸张进入折页机,直接裁切折叠成书帖。卷筒纸胶印机的滚筒直径和折页机的裁切尺寸是不变的,因此其印制的产品尺寸受到限制,只能印刷相应规格尺寸的产品,完成相应规格系列的不同开本之间转换。比如,裁切尺寸为546mm的轮转机只能印刷787mm规格的8开、16开等不同开本的产品。裁切尺寸为625 mm的轮转机只能印刷890mm规格的8开、16开、32开等不同开本的产品,如果印刷787规格的产品就会造成纸张浪费,从经济角度是不可行的。因此,轮转机分为不同裁切尺寸的系列设备,比如,787 mm规格的产品是用546mm、550mm等裁切尺寸的轮转机,890mm规格的产品是用624mm、625mm、630mm等裁切尺寸的轮转机,也有508mm、578mm、598mm等其他裁切尺寸的轮转机,是针对特殊规格产品专用的。轮转机的优势很突出,速度快,产能大,效率高,适合大批量产品的生产,多用于规格尺寸相对稳定的出版物印刷和宣传品印刷等。

 

二、出版物印刷设备技术升级

 

就卷筒纸胶印机而言,如何提高单机生产效率,大幅提升生产能力?往双倍径双幅宽方向发展是较为可行的选择之一。主要基于以下几点考虑:一是随着设备自动化水平的不断提高,人工操作减少,操作人员的劳动强度大幅度降低;二是印刷自础更加扎实,对操作人员的经验依赖程度减小;三是大幅降低人工成本,这样一台设备的产能相当于几台传统书刊轮转机的产能,但只用配置一台设备的人员,减员增效显著,同时缓解招工难、用工难的状况;四是可以推动产品质量的稳定与提高。传统生产中多机台、多班次、多人员操作,必然会带来产品质量的波动,而使用一台设备生产可以有效避免上述情况,减少误差,印刷产品质量稳定性得以提升。综上,往双倍径双幅宽方向发展有助于减少物料消耗、减少操作人员、降低劳动强度、改善产品质量稳定性,从而提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量。笔者认为,这种双倍径双幅宽高产能的轮转机是出版物印刷技术升级的发展趋势,受到制约的因素主要是单机投资大。

 

据了解,国外印刷企业使用高速轮转机来印刷黑白图书,采用塔式配备两个色组的轮转机,生产过程是一用一备,一个色组正常印刷生产,另一个色组装版准备。当运转中的色组工作任务完成,停止印刷,另一个准备好的色组立即投入生产,如此循环,不同产品或者同一产品的不同版别之间转换,最大程度缩短辅助生产时间,提高设备利用率,充分发挥设备产能,提高生产效率。高速轮转机生产能力大,辅助生产时间短,纸张消耗少,如果规格尺寸相对稳定,能够集中进行专业化生产,是替代传统双面机的选项之一。还有一种选择可以考虑,那就是出版物印刷企业如果已经有带翻转功能的印刷机,则可以充分加以利用,生产双面单色或双面双色产品,能够提升印刷产品的质量,提高生产效率,也能促使图书印刷质量与生产效率的升级。

 

想要提高单张纸胶印机的生产效率,在设备速度潜力得到充分挖掘的情况下,增加印刷幅面也只能是唯一选择。用合适的印刷设备印刷更大幅面的产品,比如小全开胶印机生产全开幅面,提升设备有效利用率,可以大大提高劳动生产率,大幅降低单位可变成本,增强市场竞争力。

 

单从印刷幅面角度来衡量出版物印刷企业的设备利用率,以16开本为例,印刷幅面640mm×940mm的设备印刷890mm规格的产品最合适,设备利用率在90%左右。印刷幅面720mm×1020mm的设备印刷B系列规格的产品最有效率,设备利用率达到97%。印刷幅面840mm×1150mm的设备印刷787mm规格的产品是最佳选择,设备利用率在87%左右。出版物印刷企业常用印刷幅面720mm×1020mm的对开胶印机印刷787mm规格的产品,每版只能对开印刷8页16开本的内容,设备利用率只有58%左右。如果使用印刷幅面840mm×1150mm的小全张胶印机印刷787mm规格的产品,每版能够全开印刷16页16开本的内容,设备利用率可以达到87%左右。相比而言,这两种幅面胶印机的最大印刷幅面差距并不是很大,但针对787mm规格尺寸的产品,设备单机生产能力却有很大的差别。对开胶印机每次只能印刷一个印张,而全开胶印机每次能够印刷两个印张,综合测算,一台小全开胶印机的产能是对开胶印机的1.7倍左右。随着近几年义务教育教科书版本、规格相对稳定,绝大多数教科书采用787mm规格尺寸,因此选用小全开单张纸胶印机能够有效提高企业生产效率,增强企业市场竞争力,推动出版物印刷企业高质量发展。 

(本文刊载于《印刷杂志》2020年第5期)

 

2020年12月16日 09:23
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