單紙路變雙紙路 成本效率雙豐收

程暉

筆者所在河南新華印刷集團(tuán)有限公司多年來(lái)一直非常重視綠色印刷，在自主創(chuàng)新、節(jié)能減排和綠色印刷方面做了大量工作，實(shí)現(xiàn)了印前數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化、印刷多色高效化、印后多樣自動(dòng)化，工藝技術(shù)及裝備水平居全國(guó)同行業(yè)先進(jìn)水平，并順利獲得了綠色印刷認(rèn)證。尤其在綠色印刷工藝創(chuàng)新方面，我公司多年來(lái)通過(guò)不斷對(duì)膠印設(shè)備進(jìn)行改造和創(chuàng)新，特別是將單紙路改造為雙紙路，優(yōu)化了工藝流程，減少了能源耗費(fèi)，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。在此，筆者將我公司單紙路改雙紙路的思路及遇到的難題與同行共享。

改造原因及目標(biāo)

當(dāng)輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)采用單紙路工藝時(shí)，單紙卷通過(guò)紙卷安裝機(jī)構(gòu)、張力控制機(jī)構(gòu)及紙帶引導(dǎo)系統(tǒng)，被引導(dǎo)、輸送至印刷機(jī)組，之后進(jìn)入折頁(yè)機(jī)組，最終完成整個(gè)作業(yè)。當(dāng)輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)采用雙紙路工藝時(shí)，雙紙卷分別通過(guò)兩個(gè)紙卷安裝機(jī)構(gòu)、張力控制機(jī)構(gòu)及紙帶引導(dǎo)系統(tǒng)，分別被引導(dǎo)、輸送至兩組印刷機(jī)組并同時(shí)進(jìn)入折頁(yè)機(jī)組，最終完成整個(gè)作業(yè)。

可以看出，當(dāng)采用相同輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)，單紙路工藝一次只能印刷一個(gè)印張，而雙紙路工藝可以同時(shí)印刷兩個(gè)印張。在相同時(shí)間內(nèi)，雙紙路工藝的產(chǎn)量是單紙路工藝的1.8倍左右，所以由單紙路生產(chǎn)改為雙紙路生產(chǎn)不僅能提高生產(chǎn)效率，而且能大大降低輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)的能耗。

我公司作為書(shū)刊印刷企業(yè)，承印產(chǎn)品多為教材、教輔、圖書(shū)、期刊等，且活源結(jié)構(gòu)不均衡。我公司的輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)多承印教材，但每年教材的印制時(shí)間只有5～6個(gè)月，在其他時(shí)間，該類(lèi)設(shè)備就幾乎閑置。而我公司單、雙色產(chǎn)品活源豐富，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，但我公司輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)數(shù)量少、效率低、品種單一，難以滿足需求。因此，為了解決這一矛盾，我公司自2004年起，開(kāi)始對(duì)雙色、四色輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)進(jìn)行雙紙路工藝改造，這樣不僅能充分利用閑置的設(shè)備，更能大大提高印刷、裝訂工作效率。

經(jīng)過(guò)多年的升級(jí)改造，目前我公司已經(jīng)淘汰了所有的單色輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)，將雙色輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)全部改為四色輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)，現(xiàn)有輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)全部配有雙紙路紙架，能實(shí)現(xiàn)4+4、2+2雙紙路、1+1雙紙路等的印刷，實(shí)現(xiàn)了類(lèi)似報(bào)紙印刷的多紙路印刷。

改造方案

在將單紙路改造成雙紙路時(shí)，需要考慮以下3個(gè)方面。

1.紙架選擇

紙架有單紙架和雙紙架兩種。當(dāng)采用單紙架（如圖1所示）時(shí)，由于一個(gè)紙架需要同時(shí)安裝兩個(gè)紙卷，所以必須將接紙制動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭终{(diào)張力，上紙卷張力為自動(dòng)控制，下紙卷張力需要通過(guò)操作面板手動(dòng)控制。為了保證上下兩個(gè)紙卷的實(shí)際供紙張力相同或接近，要盡量選用直徑大小和紙張質(zhì)量相近的紙卷，以保證折頁(yè)穩(wěn)定。在印刷過(guò)程中，須注意紙卷直徑大小的變化，仔細(xì)檢查折標(biāo)位置，以便了解折頁(yè)誤差是否在允許范圍內(nèi)，必要時(shí)上、下紙卷應(yīng)同時(shí)遞減張力，確保印刷質(zhì)量。另外，在換紙卷時(shí)，必須停機(jī)手動(dòng)進(jìn)行上、下紙卷的接紙，當(dāng)然，這必然會(huì)造成紙卷裝卸時(shí)間的浪費(fèi)和重新開(kāi)印的紙張消耗。

如果采用雙紙架（如圖2所示），可以同時(shí)將兩個(gè)紙卷通過(guò)軸芯分別安裝在兩個(gè)紙架上，即兩個(gè)紙架先分別在下紙架安裝一紙卷，開(kāi)印后，再將后續(xù)的紙卷分別安裝在上紙架上，不需要停機(jī)裝紙、接紙，根據(jù)設(shè)定的接紙位置，在紙卷芯僅剩5mm時(shí)自動(dòng)接紙，不僅節(jié)約接紙時(shí)間，而且減少紙張浪費(fèi)。

基于上述，我公司最終采取了雙紙架、自動(dòng)接紙裝置。

2.自動(dòng)接紙裝置選擇

為了提高每個(gè)紙卷交接時(shí)的接紙效率及穩(wěn)定性，保證印刷質(zhì)量并減少紙張浪費(fèi)，必須選擇合適的自動(dòng)接紙方式。根據(jù)自動(dòng)接紙方式的不同，紙架分為高速紙架和零速紙架兩種。零速自動(dòng)接紙是指接紙時(shí)，被連接的2個(gè)紙帶速度均為零，在印刷機(jī)不停機(jī)的情況下，自動(dòng)完成接紙，達(dá)到向印刷機(jī)連續(xù)供紙的目的，主要工作過(guò)程包括正常印刷輸紙、紙卷降速、零速接紙、加速運(yùn)轉(zhuǎn)至正常印刷輸紙階段4個(gè)過(guò)程，接紙可靠性較高，且由于采用了蓄紙庫(kù)，因此對(duì)晾紙、紙張的預(yù)處理、控制紙帶張力等都起到了一定作用。而高速自動(dòng)接紙是指整個(gè)接紙過(guò)程都是在紙帶高速運(yùn)動(dòng)的情況下自動(dòng)完成的，要求正在使用的紙卷用到規(guī)定的直徑時(shí)（通常稱(chēng)舊紙卷用完時(shí)），自動(dòng)準(zhǔn)確無(wú)誤地將新、舊紙卷的紙帶粘貼在一起，并及時(shí)將舊紙卷的紙帶切斷，新紙卷的紙帶及時(shí)供給印刷使用，無(wú)儲(chǔ)紙機(jī)構(gòu)。

書(shū)刊輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)速度一般為18000～25000張/小時(shí)，為了保證雙紙路工藝實(shí)施效果，節(jié)約接紙時(shí)間，并減少紙張浪費(fèi)，零速自動(dòng)接紙更為合適。因此，我公司在進(jìn)行雙紙路工藝改造時(shí)，采用了零速自動(dòng)接紙裝置。

3.穿紙線路選擇

在確定穿紙線路時(shí)，需要考慮穿紙工作效率、穿紙操作習(xí)慣、設(shè)備改造情況及紙帶控制情況等。通過(guò)多次試驗(yàn)，我公司在2+2輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)上采取了如圖3所示的穿紙線路，其中，后紙架紙帶走第一印刷機(jī)組，前紙架紙帶走第二印刷機(jī)組，當(dāng)然也可以后紙架紙帶走第二印刷機(jī)組，前紙架紙帶走第一印刷機(jī)組。如果是4+4輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)，穿紙線路有更多種選擇，就需要印刷企業(yè)通過(guò)不斷試驗(yàn)，選擇最適合的穿紙線路。

改造中遇到的問(wèn)題及解決方案

雙紙路工藝改造完成后，在試印過(guò)程中遇到了諸多問(wèn)題。

1.斷紙

在試印過(guò)程中，斷紙現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，由于采用雙紙路印刷，只要出現(xiàn)斷紙，就會(huì)造成兩個(gè)紙路的紙張浪費(fèi)。分析不同斷紙位置，原因主要有加速離合器氣壓設(shè)定問(wèn)題、加速離合器分開(kāi)、紙張有裂口、紙張過(guò)脆、紙張抗拉強(qiáng)度不夠、紙張張力設(shè)定參數(shù)不當(dāng)?shù)取?/p>

為了避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，領(lǐng)機(jī)需要注意檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，特別需要檢查加速離合器工作是否正常；當(dāng)設(shè)備正常工作時(shí)，再檢查紙張，通過(guò)聽(tīng)敲打紙卷兩邊發(fā)出的聲音，判斷紙卷復(fù)卷是否平整，通過(guò)穿紙，檢查紙張是否有裂口，通過(guò)折、撕紙邊，判斷紙張是否過(guò)脆等，通過(guò)調(diào)整紙張兩邊的張力，使紙帶松緊盡量一致；如紙張有裂口，應(yīng)從紙邊處將裂口撕掉，防止斷紙，較脆的紙張可通過(guò)減小紙張張力，來(lái)降低斷紙概率。

通過(guò)多次分析、調(diào)整、試驗(yàn)，領(lǐng)機(jī)逐漸掌握了設(shè)備調(diào)整技術(shù)，在紙張復(fù)卷平整、抗拉強(qiáng)度大的情況下，斷紙現(xiàn)象很少發(fā)生。

2.折頁(yè)時(shí)紙張前口處擠皺

為保證雙紙路的兩個(gè)紙路折頁(yè)同步、穩(wěn)定，折頁(yè)時(shí)，不能像單紙路那樣，使用位于折頁(yè)機(jī)三角板上中間的剖刀，而使用了跳切刀（也稱(chēng)花輪刀）。但在印后加工時(shí)，紙張前口處經(jīng)常出現(xiàn)明顯擠破現(xiàn)象，有時(shí)甚至從前口皺到書(shū)芯文字處，非常難看。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象是由于跳切齒小，劃開(kāi)長(zhǎng)度短，而紙張連接點(diǎn)長(zhǎng)，造成空氣無(wú)法完全排出所致，這一故障在折頁(yè)后不明顯，但經(jīng)堆積碼臺(tái)壓擠，就會(huì)在某個(gè)連接處出現(xiàn)明顯皺褶。

為解決此問(wèn)題，我公司對(duì)跳切刀進(jìn)行了改造，使其劃開(kāi)長(zhǎng)度加大，紙張連接點(diǎn)變短，從而解決了雙紙路折頁(yè)時(shí)紙張前口擠皺問(wèn)題。

3.折頁(yè)不穩(wěn)定

剛開(kāi)始試印時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)紙帶在運(yùn)行時(shí)易左右、上下錯(cuò)動(dòng)，很不穩(wěn)定，外紙帶比內(nèi)紙帶松，從而使得兩紙帶無(wú)法做到準(zhǔn)確折頁(yè)，頁(yè)碼經(jīng)常錯(cuò)位，折標(biāo)位置也無(wú)法保證。即使通過(guò)紙帶左右位置的調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整，但因調(diào)節(jié)幅度過(guò)大，并不能準(zhǔn)確調(diào)整到位。

經(jīng)過(guò)對(duì)紙帶運(yùn)行軌跡進(jìn)行分析，我們采取了以下方法：調(diào)節(jié)外帖印刷滾筒的包襯厚度，降低外紙帶速度，使內(nèi)外紙帶同時(shí)進(jìn)入折頁(yè)機(jī)構(gòu)；增加導(dǎo)紙輥，保證紙帶運(yùn)行平穩(wěn)；通過(guò)裝置電機(jī)，調(diào)節(jié)紙帶左右位置。通過(guò)采取以上方法，雙紙路折頁(yè)穩(wěn)定性大大提高。

改造投入及效益

在剛開(kāi)始進(jìn)行雙紙路工藝改造時(shí)，改造一臺(tái)輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)，至少要投入80萬(wàn)～90萬(wàn)元，近兩年，由于相關(guān)裝置生產(chǎn)量大，設(shè)備成本逐漸降低，改造一臺(tái)輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)只需投入40萬(wàn)～50萬(wàn)元。而輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)完成雙紙路工藝改造后，生產(chǎn)效率相當(dāng)于改造前的1.8倍左右。如果承印一個(gè)10萬(wàn)冊(cè)、12個(gè)印張的單色16開(kāi)產(chǎn)品，單紙路工藝及雙紙路工藝的印刷、裝訂情況如表1所示。

從表1可以看出，在印刷環(huán)節(jié)，同樣的設(shè)備、相同的操作人員數(shù)量、相同的物耗，采用雙紙路工藝不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，而且生產(chǎn)效率相當(dāng)于提高了一倍，這樣在相同時(shí)間內(nèi)，就可以承接更多的活件，取得更大的效益。同時(shí)，采用雙紙路工藝，由于帖數(shù)減少了一半，按照每人負(fù)責(zé)4個(gè)配頁(yè)站的續(xù)頁(yè)工作，此單產(chǎn)品采用單紙路工藝，需要3個(gè)續(xù)頁(yè)工，而雙紙路工藝只需要2個(gè)續(xù)頁(yè)工，從而為裝訂配頁(yè)工序節(jié)省了人工。此外，由于單、雙色產(chǎn)品的紙張較薄，采用雙紙路工藝時(shí)，每帖書(shū)頁(yè)的厚度變厚、挺度變高，配頁(yè)傳送更穩(wěn)定，膠訂聯(lián)動(dòng)線的速度可達(dá)到其最高速度的80%～90%，生產(chǎn)效率大大提高。

為響應(yīng)國(guó)家對(duì)綠色印刷的號(hào)召，我公司通過(guò)對(duì)膠印設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，進(jìn)一步減少了人力資源成本，減少了中間工序的流轉(zhuǎn)，完成了提高生產(chǎn)效率、減少能源消耗的目標(biāo)。未來(lái)，我公司將繼續(xù)秉承創(chuàng)新精神，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備、技術(shù)進(jìn)行改造，使公司的“綠”意更濃。