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　　最近，一项由PrintCity出具的有关报纸印刷方面的研究报告引起了全球业界人士的广泛关注，这项研究针对报业卷筒纸印刷机独特的经济性和技术性进行了系统评估，旨在提升产品印刷质量。事实上，印刷质量取决于纸张、油墨和固化系统，这三大要素之间相互作用，最终影响着资金投入、运营成本、最高生产速度、印刷质量和承印材料范围等。

　　对处在高速运转状态下的多功能卷筒纸印刷机而言，热固装置是成熟工艺的标准，除此之外，可供选择的还有普通UV型、惰性UV型、电子束（EB）型，它们也被广泛应用在印刷、包装领域，而且相关技术已经非常成熟。

　　研究中，PrintCity具体对比了UV、EB固化技术，连同其他在生产工序中发挥重要作用的装置，以分析配置不同的报业卷筒纸印刷机。

　　油基胶印冷固和热固油墨干燥装置能够很好地满足高速生产的要求，矿物油基油墨和植物油基油墨的分子链很长，不易出现飞墨现象，而且在生产速度高达3500英尺/分钟的情况下，热固装置也能够在不同质量的卷筒纸上完成无约束干燥。

UV油墨与EB油墨

　　利用UV光和EB能量，UV/EB辐射固化油墨即发生化学粘连而被固化。不同的是，UV油墨需要光引发剂，用以加速固化时间；而EB油墨需要一种惰性气体，以维持特定的固化环境。UV/EB油墨具有可在任何承印材料上印刷，传递给纸张的热量很少等优势。坦白地讲，UV/EB油墨都是平版印刷中的强者，然而目前存在的诸多问题与其自身的特性密不可分，如分子量较低，持续印刷速度只能在1000～1400英尺/分钟等。而且，UV/EB油墨需要比传统油墨更高的附加条件，黑墨固化受到UV光吸收程度的影响，UV油墨需要光引发剂且需要提高灯管能量等，因此，短期内解决上述问题、提高速度非常困难。另外，丙烯酸脂是一种非常昂贵的配料，属于限量供应，由此导致UV/EB油墨比油基油墨贵了300%～500%，而且在成本上没有降低的可能。

　　目前，EB系统多用于卷筒纸印刷机，以及使用水性油墨印刷纸箱和塑料的凹版印刷机。从理论上讲，EB固化完全属于一种冷加工技术，不存在固化强度的下降问题，不受油墨颜色的影响，而且EB固化所需能量较少，无需经常维护。

　　惰性UV是一种全新的技术，利用惰性气体和电离子发生器，减少临近纸面的氧气分隔层，以免固化受阻，提高报纸的生产效率。通过减少灯管数量或增加固化速度，该系统可节约灯管能量高达35%，并可大大减少热传递，改善油墨光泽。

技术性评估

1.印刷质量

　　UV/EB固化装置的应用使得印刷质量大为改观，然而UV/EB油墨普遍存在着印刷网点增大的问题，对于仍希望使用冷固装置的印刷商而言，高附加值的铜版纸不失为解决这一难题的首选。

2.技术局限

　　UV/EB系统的应用虽然使各种限制明显减少，但却依然存在。首先，当前最常见的印刷故障就是油墨悬带与飞溅，从而限制了印刷速度；其次，在交替使用不同类型的油墨时，必须彻底清洁供墨系统，即便一个微小的残渣，也会污染辐射油墨；再次，UV油墨自身的黏度较高、流动性较低，给大多数墨杠问题的解决和清洗工作带来很多不便；最后，胶辊和橡皮布必须符合UV油墨的要求，否则将导致质量的极速降低。
如果设置专用印刷单元生产100%的UV产品，那么各方面的限制将大大减少。

3.印刷速度

　　普通热固装置的生产速度能够保持在3600英尺/分钟，但UV/EB油墨本身的特性却限制了这一速度的实现。目前，窄幅商业卷筒纸印刷机的印刷速度最高可达1500英尺/分钟，单张纸印刷机和报业卷筒纸印刷机的印刷速度最高可达1000英尺/分钟，而在涂布材料上印刷速度可提高到1500英尺/分钟，但对于报业卷筒纸印刷机而言实现起来非常困难，因为油墨黏性是一个很大的问题，高温条件下UV墨辊上的飞墨问题非常频繁。

　　到目前为止，惰性UV系统在测试条件下的生产速度最高可达2000英尺/分钟，由此维持在1600英尺/分钟左右的实际生产速度有可能进一步提升。

　　至于EB油墨，从理论上讲，在印刷速度上拥有更大的潜力，因为其能量高，无须光引发剂，且固化效率优于UV油墨，因此在解决油墨悬带和飞溅的问题上具有更高的灵活性。

4.运行成本

　　运行成本主要体现在两个方面：油墨成本和固化装置的开支。

　　受稀缺材料及提炼技术的影响，UV/EB油墨的成本居高不下，超出油基油墨300%～500%。另外，将冷固装置改装成UV系统所需的费用也是相当可观。

　　另外，这份报告有关气体和能量的单位成本分析还显示，配有氧化剂的热固装置的能量成本消耗最低，这一水平与EB系统相差无几，但常规的UV系统要贵出50%，而且通常情况下UV系统每1000～1500小时即需要更换灯管。

5.安装问题

　　紧凑型的UV/EB系统拥有一个突出的优势，即便现有的冷固型印刷机已经局限了空间，但其同样可以对固化装置进行翻新。

经济性评估

　　更新技术时，大家通常要考虑的一个主要的问题就是使用过程中的经济性。通常情况下，我们只能获取部分信息，而且这部分信息是不可比的。鉴于此，PrintCity将此次研究委托给了经验丰富的专业公司，通过科学建模的方式做出全面、系统的数据分析。图1所示为热固系统、普通UV系统、惰性UV系统和EB系统的具体表现。

图表1

 

　　以一台报业卷筒纸印刷机为例，其幅宽47.7英寸，裁切尺寸18.5英寸，印刷速度2400英尺/分钟，作为其附加的印刷单元，其全部的安装内容包括印刷塔、涂布装置、自动接纸装置以及起辅助作用的干燥单元，其中干燥装置的投入具体体现在安装以及油墨干燥过程中必备的各类装置等，如冷却辊、导纸辊、惰性气体等。
　　相对而言，由于必需氧化剂，因此热固装置的投资成本最高；而惰性UV系统的投资成本比普通UV系统少一些，在获取相同速度的前提下其需要更少的灯管；EB系统处在两者之间，但与UV系统相比其固化速度几乎没有任何约束，如图2所示。

图表2

　　图2所示，在工作状态下，热固装置和EB系统每小时所需的费用差不多，而普通UV系统和惰性UV系统每小时所需的费用与其相比高出了8%左右。同时两者每小时的生产输出有较大差别，与热固和冷固装置相比，普通UV系统和惰性UV系统低一些，但是这种差距在慢速单幅印刷设备上表现得不是很明显。

　　以三班制计算，一年内印刷操作人员的工作时间有5307小时。每小时的费用包括劳动力（一名印刷操作人员和一名助手）成本，还有橡皮布、胶辊、水、电、服务、维护以及必要的管理和营销等间接成本，资本成本涉及货币贬值和利息，另外空间成本并未计入，因为通常其差异性较大且未对生产产生影响。针对干燥装置“开”与“关”这两种不同的工作状态，分别计算出了相关费用，对于冷固产品而言投资一个干燥装置就意味着每小时都会发生费用。因为需要能量和消耗，所以工作状态下所需的费用更高些。然而一旦应用了干燥装置，就意味着成本将增加。

　　在加工同一具有代表性的印刷品的前提下，总体成本反映出了准备时间、生产速度以及油墨和纸张更换时间的不同。为了对比所有成本因素这是一个主要的计算方法。样本是一个幅面为9.25×12.4英寸且共有16页的签名册，试验过程中需要应用配置不同干燥系统的印刷机在6种纸张上印刷10万份。

　　图2具体显示了这一活件总体生产成本的对比情况，假定印刷机有50%的时间用于印刷，剩余50%的时间用于干燥，冷固装置的生产成本位于100%的基线价格，可以看到，热固装置的生产成本还需要14%，UV/EB系统要高出60%。分析一下，有3个因素导致了辐射固化成本的增加：首先，油墨成本更高；其次，生产速度方面受限（这一因素在慢速单幅印刷设备上不是很明显）；最后，更换油墨需要清洗印刷机。

后序

　　改善报纸印刷质量的方法并不是惟一的。当前热固和冷固装置的技术已经非常成熟，速度、质量和总体生产成本方面均为市场认可。相比之下，普通UV系统在低速报业卷筒纸印刷机上非常有建树，而惰性UV系统可以适应速度更高一些的报业卷筒纸印刷机，另外值得一提的是，EB系统看起来是最具前景的。报纸的印刷工艺不同于商业印刷，并不能由简单的最低总体运行成本来决定，还涉及干燥装置的频繁使用，可投入资金量，现有印刷机的安装空间等方面。但毕竟我们应该具体问题具体分析，在做出投资决策前应该做一个全面、系统的分析。UV/EB系统并不适合商业卷筒纸印刷机，因为与热固装置相比，其生产成本高、印刷速度慢，而且操作受约束。