試論薄膜凹印與薄膜柔印之成本對(duì)比
發(fā)布時(shí)間：2024-04-03 點(diǎn)擊：141
近年來，隨著印刷油墨的環(huán)保要求越來越高，薄膜越來越薄，以及印刷廠對(duì)生產(chǎn)效率逐年提高的要求，柔印在聚乙烯薄膜（ldpe）印刷領(lǐng)域開始越來越受歡迎，進(jìn)入高速發(fā)展的階段，并有在紙張、復(fù)合薄膜等印刷領(lǐng)域應(yīng)用越來越多的趨勢(shì)。
柔軟的聚乙烯薄膜印刷品廣泛用于生活用紙、婦女用品、飲料、紡織品、水果、食品包裝等領(lǐng)域，可以使用機(jī)組式凹印機(jī)或者衛(wèi)星式柔印機(jī)進(jìn)行印刷。在歐洲、北美和南美地區(qū)，這些產(chǎn)品幾乎100%采用柔?。辉谀蟻喌貐^(qū)，柔印占有率也超過80%；在東北亞地區(qū)的日本、韓國等幾乎都是采用凹印；而中國則是柔印占15%～20%，其他為凹印。
但是柔印與凹印相比，哪個(gè)成本更低呢？各方的觀點(diǎn)存在很多差異。本文根據(jù)薄膜印刷實(shí)際生產(chǎn)中幾年積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些對(duì)比，期望找到相對(duì)準(zhǔn)確的答案，以引導(dǎo)國內(nèi)企業(yè)在添置印刷機(jī)時(shí)的選型定向。通過對(duì)設(shè)備固定投資、印版版庫固定投資與維護(hù)成本、印版成本與壽命、印刷運(yùn)營成本等方面的比較，筆者得出結(jié)論如下：在訂單量較小時(shí)，機(jī)組式凹印機(jī)的成本低；在訂單量大時(shí)，寬幅衛(wèi)星式柔印機(jī)的成本低。
一、設(shè)備的固定投資對(duì)比
目前衛(wèi)星式柔印機(jī)的主流供應(yīng)商在歐洲，比如德國、西班牙、意大利等國，一臺(tái)中高檔1200mm幅寬的8色柔印機(jī)價(jià)格在1600～2000萬元；中高檔凹印機(jī)供應(yīng)商在日本、歐洲，價(jià)格大概在1100～1300萬人民幣?？梢姡瑔螁卧谟∷C(jī)投資成本上，一臺(tái)柔印機(jī)就要比凹印機(jī)高50%以上。
而且，每臺(tái)柔印機(jī)還需要配套很多裝置和備件，比如20～30根網(wǎng)紋輥（70～400l/cm）；40～50套印版套筒，3～4套中間套筒，一臺(tái)專用貼版機(jī)等。這些配套設(shè)備需要額外投資500～600萬元。所以一臺(tái)進(jìn)口柔印機(jī)的固定投資大概相當(dāng)于2臺(tái)進(jìn)口凹印機(jī)。
二、印版版庫的固定投資與維護(hù)成本對(duì)比
柔印版是平張感光樹脂版，重量輕，易儲(chǔ)存，一般只要在印版之間用發(fā)泡膜隔開，再用兩張瓦楞紙板保護(hù)整套印版即可。柔印版一般采用豎放的形式，一個(gè)平方米的場地可存放10～20套印版，一臺(tái)柔印機(jī)每年大概有800～1000個(gè)產(chǎn)品在正常周轉(zhuǎn)，大概需要50m2一般倉庫儲(chǔ)存印版即可。另外，柔印機(jī)的網(wǎng)紋輥、印版套筒、中間套筒也需要場地存放，大概需要70～100m2。
凹版的印版滾筒由鋼、銅、鉻等金屬制成，重量大概25kg/根，一套8色的印版就要超過200kg。因此凹版的印版存放一般使用高位貨架，進(jìn)出需要使用高位鏟車，一臺(tái)凹印機(jī)一般需要500m2的標(biāo)準(zhǔn)高位貨架。由于承重要求很高，凹版版庫幾乎是投資最高的倉庫。
不管是倉庫的固定投資，還是日常維護(hù)成本，柔版都遠(yuǎn)比凹版低。
三、印版成本與壽命對(duì)比
柔版的制版費(fèi)視不同的門幅、周長而定，價(jià)格在10000～20000元/套，而凹版只有8000～12000元。而且，柔版的平均壽命在90～100萬印，而凹版則可以超過150萬印，再加上凹版在磨損嚴(yán)重的情況下可以通過退鍍處理重新使用，這是柔版所無法比擬的。
這些情況雖然與目前柔版制版廠發(fā)展時(shí)間短、規(guī)模小有關(guān)，但是很重要的原因在于柔版的主要原材料——感光樹脂版材的價(jià)格始終居高不下。版材成本大概占印版售價(jià)的1/3～1/2，而目前感光樹脂版材主要由杜邦和富林特兩家國際公司供應(yīng)，其高度的市場占有率也主導(dǎo)了柔版的市場價(jià)格。
當(dāng)然，柔版制版也有其優(yōu)勢(shì)，制版周期短，只有0.5～1天，比起凹版的3～7天，可以大大的提高效率，滿足客戶靈活的交貨要求。
四、印刷運(yùn)營成本對(duì)比
1.效率
柔印印刷速度快，目前主流機(jī)型速度高達(dá)300～400m/min，這是凹印在印刷柔軟薄膜時(shí)80～150m/min的速度所無法比擬的。以柔軟的ldpe薄膜制品為例，柔印的合格率比凹印高5%～10%，而且柔印的套色精度高達(dá)25μm，這是凹印0.3～0.5mm的套色精度所無法比擬的。油墨消耗（kg/萬m2）39.0721.27單價(jià)（元/kg）32.8850.76成本（元/萬m2）1284.521079.45光油消耗（kg/萬m2）22.8120.30單價(jià)（元/kg）25.3627.56成本（元/萬m2）578.45559.46溶劑消耗（kg/萬m2）111.6063.94單價(jià)（元/kg）8.139.22成本（元/萬m2）907.34589.51合計(jì)由于凹印的穿料路徑長，每色高達(dá)4～6m，柔印的色組間距離只有40～60cm；同時(shí)凹印印刷過程中經(jīng)常遇到的橫向套印不準(zhǔn)問題（特別是柔軟、易拉伸的薄膜材料），在柔印中幾乎不會(huì)出現(xiàn)。因此，凹印在印刷柔軟、易拉伸薄膜時(shí)，由于橫向套印不準(zhǔn)，只能選擇窄幅、低速印刷；柔印則是高速、寬幅。兩者之間的效率差別達(dá)4～6倍以上。
2.能耗
經(jīng)過測算，柔印機(jī)與凹印機(jī)的蒸汽消耗基本相當(dāng)。如果以0.68元/度的電價(jià)計(jì)算，一臺(tái)正常運(yùn)營的凹印機(jī)電耗大概為51.4元/h，柔印機(jī)則只有20.67元/h。可見，柔印機(jī)的電耗只有凹印機(jī)的40%。
3.油墨消耗
雖然柔印油墨目前的售價(jià)要高于凹印油墨，但是柔印油墨的消耗量只有凹印的一半左右，溶劑的消耗則要低得多。表1是同一個(gè)產(chǎn)品在凹印和柔印生產(chǎn)時(shí)的實(shí)際。
表1凹印和柔印生產(chǎn)之油墨和溶劑消耗對(duì)比
凹印柔印成本（元/萬m2）12770.312228.42消耗和采購成本的跟蹤對(duì)比。據(jù)此計(jì)算，柔印生產(chǎn)時(shí)油墨和溶劑的消耗要比凹印低20%。
一臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)營的凹印機(jī)和柔印機(jī)，年產(chǎn)量約為4000萬m左右的卷筒材料，以0.80m的平均門幅計(jì)算，一年可以生產(chǎn)3200萬m2的產(chǎn)品。經(jīng)過表1的數(shù)據(jù)測算（含溶劑消耗和油墨中包含的溶劑），柔印相對(duì)凹印可以減少排放61.375kg/萬m2的溶劑到大氣中，以此計(jì)算出一臺(tái)柔印機(jī)比凹印機(jī)少排放溶劑196.4t/年。因此說，柔印是一種環(huán)保印刷方式就在于此。
柔印混合溶劑以乙醇為主，含少量的醚類溶劑；而環(huán)保的凹印混合溶劑含有大量的異丙醇、醋酸乙酯，不環(huán)保的凹印混合溶劑則還使用大量的甲苯和丁酮?？梢娂词雇瑯拥呐欧帕浚彩侨嵊「迎h(huán)保。
4.換版效率
凹印機(jī)更換一套8色印版大概需要1.5～2小時(shí)，消耗薄膜900～1500m。
柔印機(jī)更換一套8色印版，齒輪傳動(dòng)柔印機(jī)需要2～4小時(shí)，無齒輪的伺服柔印機(jī)則需要0.75～1.5小時(shí)，消耗薄膜400～600m。而最新的帶自動(dòng)清洗墨路系統(tǒng)和自動(dòng)壓力控制系統(tǒng)的柔印機(jī)更換8色印版則只需要0.5小時(shí)，甚至更短的時(shí)間。
5.耗材消耗
凹印使用重壓力的同向單刮刀系統(tǒng)，柔印使用輕壓力的逆向雙刮刀系統(tǒng)，柔印的刮刀消耗大約只有凹印的30%。
柔印使用了凹印所沒有的雙面膠固定印版，在使用溶劑型油墨的傳統(tǒng)衛(wèi)星式柔印機(jī)體系內(nèi)，一般使用0.55mm厚度的雙面膠，供應(yīng)商為3m、德莎等國際品牌，每臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)營的柔印機(jī)雙面膠使用量在50萬元/年以上。
四、結(jié)論
圖3訂單量與生產(chǎn)成本對(duì)比
綜上所述，凹印和柔印各有優(yōu)勢(shì)。在正常生產(chǎn)中，筆者通過對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品的成本跟蹤發(fā)現(xiàn)（如圖3）：在訂單量比較小的情況下，凹印的成本更低，這主要是因?yàn)槠渲瓢尜M(fèi)比較便宜；但隨著訂單量的增長，柔印效率高、能耗低、油墨溶劑消耗低的優(yōu)勢(shì)越來越明顯，在訂單量超過某一個(gè)值（50萬張）時(shí)，柔印將比凹印的成本更低。
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無苯油墨認(rèn)證的出臺(tái)將會(huì)帶來更大的商機(jī)
一本書的誕生7：后工序
個(gè)性化數(shù)碼快印利潤空間巨大
集群化是數(shù)字出版產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)
解析快印店?duì)I銷創(chuàng)新之道
環(huán)保部2019將開展第二輪督查，印企環(huán)保改革迫在眉睫
柔軟的聚乙烯薄膜印刷品廣泛用于生活用紙、婦女用品、飲料、紡織品、水果、食品包裝等領(lǐng)域，可以使用機(jī)組式凹印機(jī)或者衛(wèi)星式柔印機(jī)進(jìn)行印刷。在歐洲、北美和南美地區(qū)，這些產(chǎn)品幾乎100%采用柔?。辉谀蟻喌貐^(qū)，柔印占有率也超過80%；在東北亞地區(qū)的日本、韓國等幾乎都是采用凹印；而中國則是柔印占15%～20%，其他為凹印。
但是柔印與凹印相比，哪個(gè)成本更低呢？各方的觀點(diǎn)存在很多差異。本文根據(jù)薄膜印刷實(shí)際生產(chǎn)中幾年積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些對(duì)比，期望找到相對(duì)準(zhǔn)確的答案，以引導(dǎo)國內(nèi)企業(yè)在添置印刷機(jī)時(shí)的選型定向。通過對(duì)設(shè)備固定投資、印版版庫固定投資與維護(hù)成本、印版成本與壽命、印刷運(yùn)營成本等方面的比較，筆者得出結(jié)論如下：在訂單量較小時(shí)，機(jī)組式凹印機(jī)的成本低；在訂單量大時(shí)，寬幅衛(wèi)星式柔印機(jī)的成本低。
一、設(shè)備的固定投資對(duì)比
目前衛(wèi)星式柔印機(jī)的主流供應(yīng)商在歐洲，比如德國、西班牙、意大利等國，一臺(tái)中高檔1200mm幅寬的8色柔印機(jī)價(jià)格在1600～2000萬元；中高檔凹印機(jī)供應(yīng)商在日本、歐洲，價(jià)格大概在1100～1300萬人民幣?？梢姡瑔螁卧谟∷C(jī)投資成本上，一臺(tái)柔印機(jī)就要比凹印機(jī)高50%以上。
而且，每臺(tái)柔印機(jī)還需要配套很多裝置和備件，比如20～30根網(wǎng)紋輥（70～400l/cm）；40～50套印版套筒，3～4套中間套筒，一臺(tái)專用貼版機(jī)等。這些配套設(shè)備需要額外投資500～600萬元。所以一臺(tái)進(jìn)口柔印機(jī)的固定投資大概相當(dāng)于2臺(tái)進(jìn)口凹印機(jī)。
二、印版版庫的固定投資與維護(hù)成本對(duì)比
柔印版是平張感光樹脂版，重量輕，易儲(chǔ)存，一般只要在印版之間用發(fā)泡膜隔開，再用兩張瓦楞紙板保護(hù)整套印版即可。柔印版一般采用豎放的形式，一個(gè)平方米的場地可存放10～20套印版，一臺(tái)柔印機(jī)每年大概有800～1000個(gè)產(chǎn)品在正常周轉(zhuǎn)，大概需要50m2一般倉庫儲(chǔ)存印版即可。另外，柔印機(jī)的網(wǎng)紋輥、印版套筒、中間套筒也需要場地存放，大概需要70～100m2。
凹版的印版滾筒由鋼、銅、鉻等金屬制成，重量大概25kg/根，一套8色的印版就要超過200kg。因此凹版的印版存放一般使用高位貨架，進(jìn)出需要使用高位鏟車，一臺(tái)凹印機(jī)一般需要500m2的標(biāo)準(zhǔn)高位貨架。由于承重要求很高，凹版版庫幾乎是投資最高的倉庫。
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三、印版成本與壽命對(duì)比
柔版的制版費(fèi)視不同的門幅、周長而定，價(jià)格在10000～20000元/套，而凹版只有8000～12000元。而且，柔版的平均壽命在90～100萬印，而凹版則可以超過150萬印，再加上凹版在磨損嚴(yán)重的情況下可以通過退鍍處理重新使用，這是柔版所無法比擬的。
這些情況雖然與目前柔版制版廠發(fā)展時(shí)間短、規(guī)模小有關(guān)，但是很重要的原因在于柔版的主要原材料——感光樹脂版材的價(jià)格始終居高不下。版材成本大概占印版售價(jià)的1/3～1/2，而目前感光樹脂版材主要由杜邦和富林特兩家國際公司供應(yīng)，其高度的市場占有率也主導(dǎo)了柔版的市場價(jià)格。
當(dāng)然，柔版制版也有其優(yōu)勢(shì)，制版周期短，只有0.5～1天，比起凹版的3～7天，可以大大的提高效率，滿足客戶靈活的交貨要求。
四、印刷運(yùn)營成本對(duì)比
1.效率
柔印印刷速度快，目前主流機(jī)型速度高達(dá)300～400m/min，這是凹印在印刷柔軟薄膜時(shí)80～150m/min的速度所無法比擬的。以柔軟的ldpe薄膜制品為例，柔印的合格率比凹印高5%～10%，而且柔印的套色精度高達(dá)25μm，這是凹印0.3～0.5mm的套色精度所無法比擬的。油墨消耗（kg/萬m2）39.0721.27單價(jià)（元/kg）32.8850.76成本（元/萬m2）1284.521079.45光油消耗（kg/萬m2）22.8120.30單價(jià)（元/kg）25.3627.56成本（元/萬m2）578.45559.46溶劑消耗（kg/萬m2）111.6063.94單價(jià)（元/kg）8.139.22成本（元/萬m2）907.34589.51合計(jì)由于凹印的穿料路徑長，每色高達(dá)4～6m，柔印的色組間距離只有40～60cm；同時(shí)凹印印刷過程中經(jīng)常遇到的橫向套印不準(zhǔn)問題（特別是柔軟、易拉伸的薄膜材料），在柔印中幾乎不會(huì)出現(xiàn)。因此，凹印在印刷柔軟、易拉伸薄膜時(shí)，由于橫向套印不準(zhǔn)，只能選擇窄幅、低速印刷；柔印則是高速、寬幅。兩者之間的效率差別達(dá)4～6倍以上。
2.能耗
經(jīng)過測算，柔印機(jī)與凹印機(jī)的蒸汽消耗基本相當(dāng)。如果以0.68元/度的電價(jià)計(jì)算，一臺(tái)正常運(yùn)營的凹印機(jī)電耗大概為51.4元/h，柔印機(jī)則只有20.67元/h。可見，柔印機(jī)的電耗只有凹印機(jī)的40%。
3.油墨消耗
雖然柔印油墨目前的售價(jià)要高于凹印油墨，但是柔印油墨的消耗量只有凹印的一半左右，溶劑的消耗則要低得多。表1是同一個(gè)產(chǎn)品在凹印和柔印生產(chǎn)時(shí)的實(shí)際。
表1凹印和柔印生產(chǎn)之油墨和溶劑消耗對(duì)比
凹印柔印成本（元/萬m2）12770.312228.42消耗和采購成本的跟蹤對(duì)比。據(jù)此計(jì)算，柔印生產(chǎn)時(shí)油墨和溶劑的消耗要比凹印低20%。
一臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)營的凹印機(jī)和柔印機(jī)，年產(chǎn)量約為4000萬m左右的卷筒材料，以0.80m的平均門幅計(jì)算，一年可以生產(chǎn)3200萬m2的產(chǎn)品。經(jīng)過表1的數(shù)據(jù)測算（含溶劑消耗和油墨中包含的溶劑），柔印相對(duì)凹印可以減少排放61.375kg/萬m2的溶劑到大氣中，以此計(jì)算出一臺(tái)柔印機(jī)比凹印機(jī)少排放溶劑196.4t/年。因此說，柔印是一種環(huán)保印刷方式就在于此。
柔印混合溶劑以乙醇為主，含少量的醚類溶劑；而環(huán)保的凹印混合溶劑含有大量的異丙醇、醋酸乙酯，不環(huán)保的凹印混合溶劑則還使用大量的甲苯和丁酮?？梢娂词雇瑯拥呐欧帕浚彩侨嵊「迎h(huán)保。
4.換版效率
凹印機(jī)更換一套8色印版大概需要1.5～2小時(shí)，消耗薄膜900～1500m。
柔印機(jī)更換一套8色印版，齒輪傳動(dòng)柔印機(jī)需要2～4小時(shí)，無齒輪的伺服柔印機(jī)則需要0.75～1.5小時(shí)，消耗薄膜400～600m。而最新的帶自動(dòng)清洗墨路系統(tǒng)和自動(dòng)壓力控制系統(tǒng)的柔印機(jī)更換8色印版則只需要0.5小時(shí)，甚至更短的時(shí)間。
5.耗材消耗
凹印使用重壓力的同向單刮刀系統(tǒng)，柔印使用輕壓力的逆向雙刮刀系統(tǒng)，柔印的刮刀消耗大約只有凹印的30%。
柔印使用了凹印所沒有的雙面膠固定印版，在使用溶劑型油墨的傳統(tǒng)衛(wèi)星式柔印機(jī)體系內(nèi)，一般使用0.55mm厚度的雙面膠，供應(yīng)商為3m、德莎等國際品牌，每臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)營的柔印機(jī)雙面膠使用量在50萬元/年以上。
四、結(jié)論
圖3訂單量與生產(chǎn)成本對(duì)比
綜上所述，凹印和柔印各有優(yōu)勢(shì)。在正常生產(chǎn)中，筆者通過對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品的成本跟蹤發(fā)現(xiàn)（如圖3）：在訂單量比較小的情況下，凹印的成本更低，這主要是因?yàn)槠渲瓢尜M(fèi)比較便宜；但隨著訂單量的增長，柔印效率高、能耗低、油墨溶劑消耗低的優(yōu)勢(shì)越來越明顯，在訂單量超過某一個(gè)值（50萬張）時(shí)，柔印將比凹印的成本更低。
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