柔印产业链要做大做强的几个关键细节

卫星式柔印机的优点是套印精准，只要油墨干燥速度足够快，印刷产能在所有印刷工艺中几乎是最高的。卫星式柔印机的各色组环绕着庞大的中心压印滚筒分布，紧贴在中心压印滚筒表面的承印材料（薄膜或纸张）经过各印刷色组的相邻间隔一般只有800～1 000 mm，这在各类轮转印刷机相邻印刷单元纸路的长度中几乎是最短的。由于承印材料与中心压印滚筒的机械运转速度基本同步，而且有中心压印滚筒作支撑，因此承印材料在各印刷单元之间几乎没有变形。即使是极易受热拉伸变形的薄膜，在卫星式机型上也不会因变形而影响套准。

根据轮转印刷机上承印材料所受张力的计算公式（张力T＝V2－V1），张力即后一色组与前一色组的线速度之差。因为卫星式柔印机上相邻色组的材料线速度V2＝V1，所以T＝0，即套印是在零张力的条件下获得的。这与机组式轮转机型的套准需要恒定的材料张力和精确的光电跟踪系统相比优势极大，因此其质量高、成本低，在业界普遍受到青睐。

卫星式柔印机的精确套准是有条件的。将承印材料紧贴在中心压印滚筒表面的橡胶压辊上，材料的形状与花纹，调节压力的气缸以及材料在中心压印滚筒上的包角等技术细节，为材料传输速度与机械运转速度的基本同步提供了保证。现在的卫星式柔印机基本采用伺服电机直接驱动，传动的稳定性与响应速度有了明显提高，各色的套印精度也有了明显提高。

套印准确为提高产能奠定了基础。尤其是采用全伺服电子轴传动以后，600 m/min的印刷速度已不是难事，如果油墨干燥跟得上，800～1 000 m/min也不再是梦想。高产能成为卫星式柔印的基本特征。

然而，当机组式柔印机配置了滚枕机构以后，衡量产能与质量这一对矛盾时，天平显然朝产能虽低一些但印刷质量明显有优势的机组式机型倾斜。所谓滚枕，其实就是在版滚筒轴的两端各装一个铁盘，铁盘直径约等于版滚筒直径＋2层双面胶厚度＋2层印版厚度。这个尺寸其实就是版滚筒的齿轮节圆，一个传动系统虚拟圆的基本数值。铁盘必须是耐磨的硬质合金材质，误差必须是负公差，通常所说的正负公差是误导。

柔印机配置了滚枕以后，操作人员对上墨压力与印刷压力的调节就有了某种意义上的机械限位，即压力调节必须在滚枕限定的范围内进行，这样就类似于胶印机上印版滚筒与橡皮布滚筒的走肩铁。

柔印机滚枕机构是否合理可以通过实验方法来检验。根据齿轮节圆的控制理论，做一块印版长度为三分之一版滚筒周长的测试版，宽度不限。测试印版上30%的传统圆网，对线数无特殊要求。在额定速度下印刷，得到一段印有三分之一平网与三分之二空白的印张。由于30%圆网的相邻网点间距离约等于网点直径，因此肉眼就容易观察到网点扩张的变化。将样张先受压部分与后离压部分的网点裁下作目视比较，若首尾相叠处没有网点扩张的突变，说明滚枕有效；若受压处与离压处的网点发生明显变异，说明滚枕尺寸有误差，没有起到对齿轮节圆的有效控制。精确的测试可以使用分光密度仪测量网点数值，正确的滚枕结构可以使网点大小误差只有1%～2%，若误差接近5%或更大，表明滚枕作用没有显现。

这个测试方法利用了齿轮节圆这类虚拟圆的相切与实际柔印三个滚筒表面相切的差别必然会造成的印刷故障这一情况。网纹辊与压印滚筒的端面分别是完整的圆，而版滚筒由于印刷版面的三分之一凸起与三分之二凹陷，版滚筒端面并不是完整的圆。在额定速度下三滚筒相切，版滚筒必然会跳动。宽幅柔印机对版滚筒跳动的解决方法通常是错开排版，但窄幅柔印机由于印版尺寸的限制，只能横向单排，因此版滚筒跳动很难避免。唯一的解决办法是降低印刷速度，使冲击力小一些。但若采用滚枕结构，印版上的凹凸被版滚筒两端的铁盘搁起来了，铁盘为版滚筒提供了相切时的旁路通道，版滚筒不再因表面受压不均匀而跳动。

柔印机采用滚枕机构首先是在窄幅标签印刷机上实现的。不论柔印三滚筒采用什么结构，版滚筒上的铁盘尚有空间安装，尤其是三滚筒的轴芯呈等腰三角形分布，在设计上很容易实现。由此，机组式柔印机虽然在产能上不及卫星式柔印，但在印刷质量上的提升非常明显。机组式柔印机采用滚枕机构以后，三大效果逐步显现：一是因人员操作水平的差异所造成的网点扩大不一致，同一机台的不同班次所得到的产品质量不一致，都得到了有效控制；二是因排版因素造成版滚筒跳动而引起的网点异常扩张被解决了；三是柔印工艺标准化具备了坚实基础，可以像胶印一样控制灰平衡了。一个良好的局面从具有滚枕机构的机组式柔印机开始逐步打开了。

然而卫星式柔印很难在版滚筒两端安装滚枕，因为与版滚筒齿轮节圆相同尺寸的铁盘没有办法在原本就非常紧凑的印刷单元上找到安装位置，所以目前尚未见到具有滚枕结构的卫星式柔印机。其实办法还是有的，有些机组式柔印机在版滚筒支承座上设置了上下左右四片弧形金属板，在版滚筒两侧分别构成了限定版滚筒与网纹辊、版滚筒与压印滚筒间隙的限位。两片弧形板在同一平面构成一道外向的有间断的弧，在版滚筒两侧分别按弧形曲线架住了网纹辊与压印滚筒。这种也被称之为“耳朵片”的限位机构，从版滚筒支承座上向外延伸出的数值，正是按齿轮节圆设定的版滚筒直径与双面胶厚度以及印版厚度的相加值。这种从外形上看不到两个大铁盘但能控制齿轮节圆的机构，本质上也是一种滚枕结构，在卫星式机型上完全可以找到安装位置。

对于目前还没有安装滚枕的卫星式柔印机来说，对上墨压力和印刷压力的调节一般分为三步：一是调节网纹辊与印版滚筒的间隙，使印版着墨，整块印版各处都均匀上墨方才完成；二是调节印版滚筒与压印滚筒的间隙，在承印材料上获得完整的印版图文，转印图文无缺漏、无变形；三是将原先已调整好的上墨压力逐步减小，找到图文因上墨压力过小而造成缺省的临界点，此时再略微加压，完成一个色组的调节。

仔细分析这三个步骤，第一个步骤是定性的，看印版上有没有油墨，至于油墨多少暂时不考虑；第二个步骤是定量的，需要从已经转移到承印材料上的图像（尤其是网点与线条）来判断印刷压力的大小；第三个步骤是对第一个步骤的修正，寻找最小上墨压力的合适位置，此时需要根据经验作出快速判断。因为没有滚枕机构，没有对齿轮节圆提供限位，卫星式柔印机上的压力调节是缓慢的，全凭机长经验完成。即使同一位机长，每一次调节也会有误差；即使存有以前同一份印样的调节参数，再次上机仍然需要微调。印刷质量不稳定的风险依然存在。

对于因排版因素造成的印版滚筒跳动，一线操作人员常常通过制版时在印版两侧留下的3 mm压条为印版版面的凹凸提供旁路通道，使之从端面看能保持一个完整的圆。但3 mm压条的实践效果并不好，放宽到5～10 mm会有所改善，但如此一来承印材料损耗惊人，生产成本不允许。标签柔印曾将两侧压条加宽到15 mm，将压条上的UV油墨转移到压印滚筒上，效果很明显，旁路通道确实形成了，承印材料也没有浪费。转移到压印滚筒上的UV油墨虽未经干燥仍保持湿润，但累积多了墨滴会掉落造成污染，必须降低印刷速度。

标签柔印机最终采用滚枕机构来解决这个问题，由版滚筒两端的机械滚枕代替原先用双面胶贴上去的加宽压条。这种思路应该对卫星式柔印机的改善也有帮助，用在版滚筒上加贴压条的土办法来作为暂时的滚枕值得一试。

有三个细节需要注意：一是在印版两端贴上的压条必须有足够的宽度，否则无法支撑整根版滚筒，尤其是宽幅卫星式柔印机上；二是印刷过程中压条不能着墨，承印材料不能增加损耗；三是贴上压条后，版滚筒的实际直径必须等于其齿轮节圆。注意：构成版滚筒外径的实际数据包括印版厚度和双面胶厚度，双面胶厚度须是实际受压后泡棉结构变形后的真实厚度，须实际测量得到确切可验证的数值，才能真正发挥滚枕的作用。

根据上述要求，压条宽度可以放大到接近25 mm。网纹辊可选用两端留有25 mm未雕刻空白区的型号，使该处不着墨，版滚筒上的压条与此处相切也不会沾上油墨。压条的贴版需要专门的贴版机（国内已有供应）。

贴版机应该有两个附加功能：一是在贴版滚筒外侧有一根能对贴版滚筒加压的橡胶压辊，由气缸驱动，压力大小可按需调节；二是有测量版滚筒外圆直径的测量装置，用数显方式直接显示版滚筒外径。贴压条时，可按计算的齿轮节圆值调节橡胶压辊所需要的压力，模拟双面胶在印刷时的受压状态，然后决定压条的实际厚度，模拟滚枕机构。机组式标签柔印机几年前就有过类似尝试，卫星式机型也不妨试试看。

一年多前，笔者在一个技术论坛上曾看到过一台宽幅贴版机配置有橡胶压辊，所缺的只是测量外径的数显装置。只要稍加改造，这种设备就能应用于为版滚筒添加加宽压条。

其实笔者提出的卫星式宽幅柔印机改善方案，其原理在标签柔印领域都取得过经验。版滚筒两端的压条，贴版机外侧的气动加压辊乃至版滚筒两端的滚枕，只要在理论上站得住脚，机组式柔印的优势基本都能嫁接到卫星式柔印上来。但这种嫁接需要有理论支撑，并非依葫芦画瓢的简单模仿。从外观的花瓣式结构到走肩铁，直至控制齿轮节圆，理论总结十分重要。多年来，我国一直瞄准国外的先进技术在追赶，现在若能率先在卫星式柔印机上配置可有效控制齿轮节圆的滚枕类机构，将在该技术的研究与发展上增添中国智慧。

柔印产业链在中国的成长与环保密不可分。柔印因能在纸张印刷时大量应用水墨，而水墨的环境友好性令大家对柔印的环保秉赋逐步接受。柔印产业链从柔性版的制造、应用、回收再利用以及水墨的应用、污水处理、废渣处理等整个生命周期，贯穿了一条绿色环保的主线。

但是塑料薄膜印刷目前还是使用溶剂型油墨为主，对环境的污染一直遭到社会的诟病。近几年来，国家从源头上控制油墨的环保特性，制定了油墨的环境标志产品技术要求，力度很大。但由于某些技术原因，水墨在薄膜印刷领域的应用并不顺畅。

纸张水墨与薄膜水墨在应用过程中遇到的问题有共性。虽然前两年薄膜印刷时水墨的附着特性还遭到业界的质疑，但通过水性丙烯酸与水性聚氨酯树脂的不断改进，这个问题已逐渐解决。共性的问题在于水墨在实地印刷时的质量特点以及印刷高产能所需要的高干燥速率。

水墨实地印刷时，在放大镜观察下，实地不平服，表面墨层似乎有高低，墨色有深浅，相比胶印和凹印有差距。而UV油墨的实地印刷比水墨要好许多，但同胶印和凹印相比还有差距。薄膜水墨印刷实地不平服的缺陷更明显。

这个问题同水墨本身的结构有关，原因就在于水墨中的水性乳液。构成水墨的主要成份有水性溶液制造的水墨色浆和水性乳液。色浆的作用是着色，干燥后再浸入水中能再次溶解。水性乳液则用于形成墨膜，提供墨膜的物理耐抗性。乳液树脂的分子量比较大，一般在20万以上，内聚力大，分散后黏度也高，这不利于油墨向承印材料上的转移。因此用乳化剂对树脂进行乳化，使高分子量的树脂分散为极小颗粒，悬浮在水中构成水性乳液。水性乳液具有固含量高、黏度低的特点，一般占水墨质量的50%左右，干燥后不溶于水。

乳液型水墨是目前的主流水墨，树脂颗粒以悬浮态存在，同溶剂型油墨存在很大差别。溶剂型油墨呈均相状态，实地印刷很平服；而乳液型水墨呈非均相状态，实地流平性较差，实地印刷时缺陷很明显。纸张水墨印刷时，承印材料的粗纤维能有效掩盖水墨的非均相特点，但在涂层较厚、本身纸纤维不明显的铜版纸等承印材料上，水墨的非均相缺陷就暴露出来了。水墨薄膜印刷的缺陷更明显，在放大镜下观察有时还惨不忍睹。

在水墨制造过程中添加少量助溶剂能够改善这一缺陷。但按照环境标志产品技术要求的限定，水墨中的溶剂添加量不能超过总质量的5%，这就需要另外从印版制作和油墨黏度调节两方面来改善。

柔性版制版工艺中的实地加网技术是解决水墨非均相态缺陷的有效措施，这其实是在为实地版面提供通沟。凹印电雕版正是有了通沟，实地平服才有了切实的保证。柔性版实地加网技术也能将原本无规则排列的水墨颗粒引导到有规则的通沟中，就像柔性版暗调网点的排列一样，水墨非均相特点造成的缺陷将很难被看出。实地加网技术中通沟的形状与宽度需要与所用水墨的颗粒大小匹配，需要选择合适的实地加网参数。

提高水墨黏度的作用也很明显。单位面积上水墨的黏度越高，乳液颗粒间的间隔就越小，相邻颗粒间水分间隔所呈现的浅色面积也越小，从视觉上看颜色就更平服。在实地加网的基础上提高水墨黏度，作用很明显。

上文说到UV墨的实地质量比胶印和凹印的实地略差，是由印刷工艺的特点决定的。胶印版面的实地均匀，墨辊上的油墨经多次匀墨后也是均匀的。胶印上墨辊也称为“揩胶”，因为墨辊往印版上转移是揩上去的，所以实地很平服。凹印电雕版因为有通沟，所以油墨在通沟中迅速流平，实地也很均匀。但UV柔印因为在印版上没有通沟，而且贴版双面胶受压变形、离压反弹，所以实地不够平服。由于印版着墨区的表面能与UV墨表面张力的匹配关系，在使用UV墨时，版面实地加网技术的优势不明显。好在用户对UV实地印刷并没有提出过于苛刻的要求，UV印刷薄膜收缩套标市场的快速增长，说明这一质量水平是被市场所接受的。

从水墨制造方面彻底解决乳液型水墨非均相状态的缺陷，目前在技术上是有保证的。利用中等分子量的水溶胶树脂改善乳液型水墨暂时的不足，采用国内材料与国内技术在成本上也是可接受的。

干燥问题一直是困扰业界使用水墨的主要障碍。纸张柔印使用水墨已有几十年历史，其干燥原理一般理解是水墨在纸张中挥发干燥、渗透吸收。吸水性好的纸张干得快些，吸水性差的纸张则干得慢些，应对方法是加大烘干能力、升温或加大风量。

而水墨用于薄膜印刷领域则不然。薄膜没有渗透吸收功能，只能挥发干燥，但因为薄膜受热后会拉伸变形，因此不可能无限制地升温。由于水墨中约一半是水，而水的蒸发潜热大，这意味着如果按挥发干燥的原理来理解水墨干燥将走入误区。在水墨干燥时添加溶剂，尤其是价格较低的乙醇，表面上看乙醇与水组成共沸溶剂，共沸点会降低，干燥会快些，或者说水分会随着溶剂的挥发而挥发，可以加快干燥。但共沸点的变化需要参与的质量比作为支撑，没有大量溶剂的加入，干燥速度不可能有明显提升，而添加溶剂如果超过规定的红线，就违背了使用柔印水墨的初衷。

问题出在对水墨干燥原理的理解。目前使用的水墨绝大多数属于乳液型。水性乳液的干燥原理与水性溶液完全不同，而水性溶液的干燥原理同溶剂型油墨倒是极为相似。溶剂型油墨的干燥是通过烘干溶剂加速挥发，并使浸透在树脂中的溶剂脱出，树脂堆积并交联成膜。

乳液干燥则完全不同。乳液属非均相状态，树脂被乳化后呈悬浮态。干燥过程的第一步是通过烘干挥发掉树脂颗粒间的水或乳化剂，第二步是颗粒排布的靠拢集中并堆积，第三步是树脂交联，第四步才是成膜。因此烘干在整个干燥过程中仅仅在第一阶段起作用（减小了树脂颗粒间的间隙），而颗粒集中与树脂交联才是乳液型水墨干燥的关键。

因此水墨干燥必须关注两个关键参数，即成膜温度与成膜时间。在烘干的基础上要加快干燥，可以添加交联剂。在乳液型水墨中添加溶剂助干，说明对其干燥原理没有理解，在错误理论的指导下实施了错误的实践。

将水墨的烘干温度设定在高于供应商提供的成膜温度，干燥上就没有大问题。印刷企业在选购水墨时只要把成膜温度作为评估标准之一，干燥过程中就没必要增加更多的能耗。成膜时间目前还没有直接的计算公式，可以在实验室测定，或在印前模拟，抑或通过印后的数据测定来倒推。针对已经在使用的水墨，通过相关数据测定，就可以估算出该水墨的成膜时间。

乳液型水墨在纸张上柔印，因为纸张有渗透吸收功能，所以印后烘干只要墨膜不黏手或卷料产品没背黏，就说明干燥过关。至于不同纸张的渗透吸收功能在乳液型水墨干燥的第四步起到了多大作用，很少有人会关注。但薄膜水墨则不同，因为没有渗透吸收功能，干燥上就会慢很多。可以用一款薄膜水墨先印在纸张上，使之烘干成膜，然后用同一印版印在薄膜上，样品下机后用3M测试胶带来测墨膜对薄膜的附着力，或测墨膜的其他耐抗力，各项指标达标则表示水墨成膜。比较两者的成膜时间，就能看到渗透吸收在乳液型水墨成膜过程中竟有这么大的贡献。

因此，根据水墨的成膜温度与成膜时间来制定印刷工艺十分重要。如果供应商暂时无法告知成膜时间，就需要印刷企业通过实验来测定。测定参数有水墨对薄膜的附着力、墨膜的硬度与耐磨擦性，以及水墨产品的水分残留量等。

因为承印材料从纸张换成了薄膜，使我们对使用了几十年的水墨作正本清源的重新理解。用水墨印刷的复合软包装在剥离强度方面一直不稳定，很大程度上就是由于水分残留过高、墨膜太嫩导致机械强度不够。

乳液型水墨在应用过程中的问题很多，但究其根本都与油墨的乳液型结构有关。据此来做好每一步分析，对策并不难。当然若水墨设计走入中等分子量的水溶胶体系，出现的问题就会不一样。

这原本是印刷过程的界面分析与界面匹配的小众理论问题，但这个问题与柔印的特征性缺陷（堵版）密切相关。

堵版又称为糊版、脏点、堵版、塞网、堵墨等，是油墨黏结在印版上不应该着墨的区域（相邻网点间的凹陷区）。因为柔性版是凸版，黏结在凹陷区的油墨初始时并未出现印刷故障，但随着积墨越来越多，转移到承印材料上就形成了质量故障。

称堵版为柔印的特征性缺陷，同柔印的基本原理有关。第一，柔印采用可压缩的弹性印版，版面上的凹凸面决定了上墨与否的分界，但版面若受压过大，网点坍塌，油墨会掉落到原本不该着墨的凹陷区；第二，柔印转印单元的压力控制基本依赖人工调节，容易压力过大；第三，柔印使用低黏度的油墨，特点是自流平，油墨从应该着墨的高处自动流向不该着墨的低处是大概率事件；第四，柔印采用网纹辊传墨，当印版上的网点直径小于网纹辊上网穴的开口时，网点会误塞进网穴，拔出时网点的四周会沾染油墨，这些油墨无法转移出去，只能在印版凹陷区堆积，直至形成质量故障。

在一线生产中，柔印堵版后必须停机擦版，用压缩空气吹干擦洗过的印版，延缓再次出现故障的时间。在清洗后的印版上喷涂低表面张力的硅类脱模剂，相当于在印版凹陷区填充低表面张力的有机硅，能降低凹陷区的表面能。随着脱模剂中溶剂的挥发，印版相邻网点间的凹陷区会恢复原有的表面能，仍然有可能堆积油墨。采用定时停机续喷脱模剂的措施来弥补，比发现故障再停机擦版要好得多。

这就把柔性版在着墨区与非着墨区应该具有不同表面能的需求提上了议事日程。但这事关柔性版产业链的最前端，国内过去还没有具备掌握并改善该技术的条件。好在目前国内薄膜与片材制造企业的多层共挤技术逐步成熟，在薄膜与片材的厚度截面上获得不同的物理特性已经成功，将该技术理念应用到柔性版制造工序具有可行性。

目标很简单，让柔性版不同厚度上具有不同的表面能。高处的版面需要的表面能略高，与在此处着墨的油墨表面张力适配；中间高度的版材需要较低的表面能，能喷涂脱模剂而不沾染油墨；底部的表面能不能太低，因为此处还须黏附贴版双面胶。

遗憾的是隔行如隔山，处于产业链中低端的位置往往人微言轻。在无法获得共挤复合型柔性版的条件下，利用界面分析与界面匹配的理论，也可以让单层版获得复合版的效果。

如果用固体表面张力测试仪测一下现在使用的单层柔性版上不同位置的表面能，也能获得不同的表面张力数据。以一款水洗柔性版为例，着墨区域表面张力30～31达因，非着墨区域表面张力32～33达因，即印版不着墨的凹陷区比着墨区要高出2达因。这从版面光洁度的观察上也能得到验证，在200倍放大镜观察下，非着墨区表面比着墨区要粗糙得多。用该方法对其他柔性版进行验证，热敏柔性版或激光直雕柔性版也是这样，有一款竟然达到了6达因。油墨若不慎滴落到该区域，一定会牢牢黏附于其上，还可能迅速流平。

因此减小该区域的表面能，使着墨面与非着墨面的表面能数值接近，非着墨面可以略大些，但决不能过大。放大镜下看到的版面粗糙度与表面张力数据的相关性是解决问题的第一步，而造成版面粗糙的原因在于洗版溶剂的溶解性与洗版毛刷。

对洗版溶剂溶解性的关注很早。在洗版工序要将细小网点洗出，溶剂的溶解性越好，洗得越干净，网点四周无黏连，印版的质量就越好。溶解性波动涉及两个因素，溶解在洗版液中的未固化树脂越多，溶解性就越差；洗版液往往是混合溶剂，不同溶剂的沸点不同则蒸发速率不同，溶解度参数也不同。洗版过程中因溶剂的挥发会使原本设计合理的混合溶解性发生变动，若溶解性强的真溶剂挥发过多，溶解性就变差。即使后来加入按原先比例配制的补充混合溶剂，但由于真溶剂挥发比例过大，洗版液中的溶解性已不能达到初始水平。

早期柔性版洗版液中两种溶剂的合成配比是3∶1。制版过程中要用比重计测量混合溶剂的密度，必要时添加溶剂以保持原有密度。缺什么补什么，及时调整洗版溶剂的溶解性，这个方法使用多年，效果不错。后来有企业将配比调整为4∶1，溶解性更好。

环保溶剂是多种溶剂按比例混配，安全性提高了，但测定很繁琐，补充溶剂的添加也很复杂。笔者看到过两家柔性版国际品牌的洗版溶剂测定与补充方法，可能是出于商业保密的因素，方法设计得很不直观，用户甚至很难搞清楚想保持什么。因为对调节原理的不理解，不少用户忽略了这个环节。环保溶剂的溶解性在设计上原本就略逊于传统溶剂配方，在忽略测定就添加特定补充溶剂以后，洗版溶剂的溶解性更差些。虽然小网点能洗出，但毛刷在印版非着墨区域留下的痕迹更严重。

业内目前实行的制版标准只要求洗出精细网点，忽略非着墨区域的平整度与光洁度，因此对毛刷的要求比较低，更不会关注毛刷用力轻重对痕迹的影响。洗版溶剂的溶解性波动与毛刷精度被忽略，这就是现今柔性版制版工序的现状，非着墨区的表面能大于着墨区2达因已经不易了。

柔印的界面匹配理论要求印版着墨区的表面能等于或略小于油墨的表面张力，印版在油墨转移过程中起到二传手的作用，要尽可能地转移走而不能滞留。版面表面能略低于油墨的表面张力不会影响印版着墨，因为固体材料的表面剪切力增加会提升该处的表面能。实践证明，版滚筒多次旋转以后，版面的表面能提升了，用实验的方法可以论证这一点。

印版着墨区的油墨不慎滴落到相邻网点间的凹陷区，若该处的表面能高于油墨表面张力，根据接触角理论，接触角小于90°则处于润湿状态，油墨在该处将润湿并流平，必然黏附在版面上。油墨积累多了就会转移到承印材料上形成堵版。若油墨表面张力大于版面表面能，意味着接触角大于90°，油墨处于收缩状态，就像玻璃上的水珠没有黏附于其上而处于滑动状态。这就是需要的界面匹配效果。

油墨因各种原因滴落到相邻网点间的凹陷区，即使已经沾染到印版网点的坡根，利用油墨表面张力与该区域印版表面能所形成的接触角，墨滴可以不黏附在版材上。当压印滚筒旋转到网点坡根高于坡顶的位置，墨滴就会随着坡度滑落至坡顶处，重新回到印版的着墨区。柔性版的这种自我清洁功能是柔印可以达到清洁转印的根本原因。

柔印要达到这种功能，对油墨表面张力与版材的表面能要有选择，对制版时相邻网点凹陷区的表面能提升要有所控制，要注意洗版液的溶解性与毛刷的作用。制版时一定要使印版的非着墨区域保持光滑细腻，不让表面粗糙引起该区域的表面能增加。

有一个消息很使人振奋，上一届中国印协柔印分会石梅杯质量展评活动中有一款获得技术创新奖的产品，已经采用了洗版工序不用毛刷的新工艺。印版非着墨的凹陷区表面光洁细腻，用固体表面张力测试仪测得的数据令人惊喜。

油墨的表面张力可以测定，印刷企业可以请油墨供应商提供参数。印版的表面能也可以测定，版材供应商也会提供。印版非着墨的网点相邻区域表面能需要企业自己测定。在一块实地版的非着墨区域，用固体表面张力测试仪测定，基本就能认定印版相邻网点凹陷区的表面能。对于溶剂型或水性制版工艺，影响版材表面能的有UV固化、洗版液对未固化树脂的溶解以及洗版毛刷在未固化区域留下的痕迹。在实地版的非着墨区域得到的数据与相邻网点凹陷区的数据接近，在实际测定中可以将其认定为基本相同。

在确定界面匹配问题时，若是在薄膜上印刷，因为薄膜本身的表面张力一般控制在38达因及以上，所以选定油墨表面张力时同样要考虑接触角理论，即油墨在薄膜上的润湿。

在柔印机结构方面控制齿轮节圆，同时在制版方面控制网点相邻凹陷区的表面能，双管齐下，柔印堵版将不再是困扰业界的大问题，这就为柔印自动化奠定了基础。开机即是成品的梦想将很快实现，柔印智能化未来可期。

第一个问题是图像自动监测并反馈，这在机组式柔印机上已部分实现。CCD相机既可提供对产品的质量监控，又能根据图像中的质量检测点判断卫星式柔印机上各色组加热装置对中心压印滚筒表面温度的影响，从而驱动各印刷色组在丝杠上的位置调节。荣获2020年国家科技进步二等奖的西安交大团队在高端包装印刷装备关键技术与系列产品开发方面取得了很大成绩，其电子轴全伺服控制系统已能同该领域的博世力士乐、西门子与贝加莱三大巨头比肩。驱动领域电子控制技术的进步为柔印机的自动化改进提供了坚实基础。当然，因中心压印滚筒表面受热而引起的直径方向1米1丝1℃问题，也应该彻底解决了。

第二个问题是承印材料不停机换卷（类似于马汀装置）与生产车间的自动物料运输相结合，将仓库领出的承印料卷直接送到印刷机旁，并适时自动上机，无需人工操作。

第三个问题是高、中、低速印刷时颜色密度的一致性。这个问题针对封闭式刮墨刀的固有缺陷，即油墨被墨泵打入腔式刮刀后，在避免油墨随网纹辊高速旋转引起飞溅时出现的副作用。封闭的腔式刮墨刀是柔印使用液体油墨时的一种技术创新，可以解决高速印刷时的油墨飞溅问题。在使用溶剂型油墨时，封闭的管道连接与刮刀结构使印刷转印单元附近的溶剂挥发较少，无组织排放的浓度较低。但是在腔式刮刀架中，油墨的输入与输出管道上下位置受刮刀架高度限制，无法隔得很开，两个点的势能相差有限。虽然输入输出管道严格遵循进管细、出管粗的原则，但管道中随油墨进入的空气被封闭在刮刀腔里，向网纹辊上的网穴压迫，占据了网穴中原本应该容纳油墨的位置，致使网纹辊载墨量减小，油墨转移后的颜色密度下降。采用封闭式刮刀系统的印刷机有个特点，速度越高，墨色越浅。因此换新订单时，额定速度为600 m/min，取样确定墨色时的速度在350 m/min左右，若签样确定墨色时的速度过低，正常生产速度时颜色密度一定不够。令人心痛的是，调机取样都是不合格的成品，原材料损耗很大。解决措施是在刮刀架上增加排气通道，但目前采用的技术还不稳定，增加排气通道后，颜色密度的变化小了，有时油墨会随着排气口飞出，造成污染。因此须详细计算，通过测量排气孔径的大小与排气口管道的高低来确定。理想目标是30 m/min的调机速度与300 m/min的正常印刷速度之间的颜色密度，肉眼很难分辨其差异。

第四个问题是油墨自动清洗与柔印7色方案。油墨自动清洗通过清洗程序与管道的特氟隆涂布，利用氟材料的低表面张力，使换油墨时的速度加快，残存量减少。如采用乳液型水墨，提高喷淋压力，将网纹辊中残存水墨冲刷下来，这与印刷机墨路的自动清洗关系极大。比较困难的是7色方案，其着眼点并不单单在色域扩大，而是用7色方案代替专色，从而达到印刷色组免清洗。标签柔印尝试7色方案被两大问题所困扰：一是7色油墨叠出的181个专色按色差⊿E≤2.0的要求，应该达到72%，而现在的7色实验只能达到31.49%；二是用多色叠印来模拟专色，部分叠色会产生摩尔干涉。因为柔印采用7色方案是在印刷过程能像胶印一样控制灰平衡以后，只有具有滚枕结构的柔印机才具有这种功能，所以这是一项新尝试。但胶印并不是，胶印能控制灰平衡。因为胶印机上早就有滚枕，所以胶印高保真印刷（即胶印6色或胶印7色）的经验与教训是可以为柔印提供借鉴的。181个专色的合格率要达到72%，必须采用高保真油墨，用传统4色油墨则不行，这说明7色油墨与4色油墨的色相有差异。因此用7色油墨叠印的专色合格率来评估4色油墨叠印的专色，对柔印7色实验来说苛刻了些。多色相叠的摩尔干涉可以用调频与调幅网点的相叠来解决，而且通过调幅网点的大小调节可以提高印版线数。只要网点直径比较小，肉眼就不敏感。柔印7色软件需要根据实际需求来调整。笔者曾看到柔印6色产品的紫色是红蓝相叠的。对一种新工艺来说，尚未出现一锤定音的权威，上下产业链商量着办，这个问题并不难解决。

第五个问题是自动换单，以解决人工换单带来的一系列手工调节工作。用空闲的多余色组在不停机状态下换新的订单在国内印刷厂家早已有之，据说这样的印刷车间仅配置8个人就能顶起一个工厂的产能。柔印车间目前还做不到无人化，但少人化是可行的。在不停机状态下的调机使用机械手而不是人工，是柔印最终达到自动化的前提条件。国外的卫星式柔印生产已部分采用机械手，但目前需要机械手与人工结合。先半自动化然后自动化，这是规律。先少人化再达到无人化，这条路一定要走。（原文刊载于《印刷杂志》202302期，为国家新闻出版署智能与绿色柔版印刷重点实验室研究成果 Supported by Key Lab of Intelligent and Green Flexographic Printing.）