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发布日期:2011-02-22

  在一九二零年前,柔性版印刷也叫苯胺印刷,因为这种印刷方式使用的油墨为苯胺油墨,并且多用于食品包装行业。但是这种苯胺油墨的油墨色剂成分是煤焦油染料,其中含有毒素,所以不久,美国印刷业者放弃了此油墨,改用水性油墨进行印刷,这种印刷方式也就必名为柔性版印刷。直至一九五二年,美国柔性版印刷协会(FTA)成立,这种印刷方式才在美国得到了很大发展。

  所谓柔性版印刷是指通过网纹传墨辊传递油墨的印刷方式。柔性版是由橡胶版、感光性树脂版等材料制成的凸版总称。


一.制版

  用于柔性印刷的凸印版有两种:即橡胶印版和聚脂印版。橡胶版由自然合成或人工合成,通过铸造及雕刻的方法制版;聚脂版由光敏树脂制成。聚脂版与橡胶版的生产方法不同,聚脂版的制版材料是经紫外线直接曝光,使聚脂硬化。因为聚脂印版多是由感光性制版方法进行制作的,所以多被业界人士称为感光性树脂版。制作聚脂版材料有两种:一种为预制的单张聚脂版,称为固态柔性版;另一种为液态聚脂,又称液态感光柔性版。无论是橡胶的柔性印刷或是聚脂印版均具有柔性,并且具备能将油墨覆着到各种不同的承印材料上的性能。


橡胶制版

  制作橡胶印版有三种基本步骤:

(1)由照相阴片制作成腐蚀雕刻板;

(2)由雕刻版制成模型或字模版基;

(3)由字模版基制橡胶版。


  橡胶制版制作过程,是将一片表面涂有感光乳剂的合金放于特别设计的真空框架内,制版的菲林放于合金片上,进行曝光。接下来将非印纹而未变硬的乳剂冲掉,非印纹部分腐蚀,凸出图像部分,在控制热度及压力下,铸模与凸版相压,材料熔于合金凸版上,形成铸模。在控制热度及压力下,再把一片橡胶与铸模相压,造成橡胶版。


  由于橡胶版是由蚀刻版制成,校对时发现任何版面问题,都要重新再造蚀刻版,增加制造成本。


聚脂版制版

  聚脂版制版方法不同,所以产生不同形态版材,其中以固态及液态两种。


  柔性聚脂版是由预制的固态聚脂制成或由液态聚脂按要求的厚度进行涂布,固化后形成印版。


固态聚脂版的制作

  在进行橡胶版制作时,首先应由照相阴版片制成雕版,用固态聚脂版制作是直接由阴片来制版,无需中间步骤,每块版都是由阴片直接制成厚度。首先,将未曝光的固态聚脂版裁切为工艺所要求版材尺寸后,置于真空架中,经紫外线完全曝光,使版基硬化或固化。照后将阴片放于光敏树脂版上,并一起于清洁的真空架中,用紫外线进行曝光,光进入阴片的图文部分(空白部位)引起聚脂版上图文部分的硬化。用这种方式,使阴图位上有图文的影像,经印刷机印刷复制出来。下一步是:曝光后的版经冲版机冲洗,版上的非图文部分,未经曝光的非硬化的聚脂被清洗掉,版面下凹;而留下凸起的硬化了的图文部分。然后将版送入烘干机吹干,使其进一步进行硬化和干燥。经冲洗干燥后,将印版再次用紫外线曝光,经过这次曝光后,就获得了完全处理好的印版了。


  另外,柔性印刷的橡胶印版和聚脂印版较比其他可比成本的印刷用版耐印率高,对平滑表面的印刷品需求其生产量经常高于五百万印张,诸如:聚乙烯材料、涂布的纸张之类的印刷材料等。因此,柔性印刷经济实用,比凹印滚筒的寿命长,柔性印版的生产成本低,制作比胶印版简单而且速度快,排污量也比胶印少,在印刷时无需对印版冲水,排除了胶印中存在的水平衡问题。


液态聚脂版的制作

  液态聚脂版有涂布、模压及滚压成型三种方法。


  其制作过程,首先将阴图片放在制版机的平行玻璃上,然后将液体感光树脂版铺在有保护的阴图片上,同时覆盖基片,进行上下曝光成型,经冲洗干燥,后曝光处理。曝光成型是制版工序重要一环,如果曝光过量时,会使坡度加大,造成文字笔画之间空档太浅,或者照片暗调部分网点扩大,影响印刷效果。其实复制半色调稿,可先反转印版,向底部做较短时间的曝光,让印版的版基有较小范围受光,然再曝光,可使印纹较深。


  曝光后用冲洗液冲洗,可把未固经的树脂从版面上彻底消除。弱酸钠盐碱度越高,有利于冲洗工作,但太高会损坏印纹,故浓度要保持合理范围。冲洗处理时,还需控制冲洗温度,温度过高,会使高光位网点及横细笔画损害,冲洗压力也应保得控制,压力过大,损坏印纹部分。干燥目的是把印版冲洗过程中吸收的水份全部烘出,以利曝光有效进行。所以在处理过程要严格控制,否则会影响网点不透明及耐印力下降。


二、 版材性能

  从传统橡胶版模压橡皮凸版发展至感光性树脂版,解决了不少问题。目前,感光性树脂版的最高解像力已突破最高解像度每英寸三百五十线,网点再现力达到1~95%,版材平整度±0.013mm。固体柔性版制版非常简单,明显优点是厚度非常均匀,宽容度很大,能容纳很精细的高光层次,比橡胶版及液态版收缩量小。耐印率高。


  液态柔性版可以有不同的硬度,近年来,随着技术的发展,还可以制造液多层柔性版,能用泡沫塑胶片基代替聚酯片基。


三.柔性印刷承印材料的种类

  包装业,近一半的包装产品是采用纸张和纸皮来进行生产的。今天,多于85%的包装产品是采用柔性印刷方法来完成。柔性印刷为什么能够在包装业中,成为主用采用的印刷工艺,其原因主要在于柔性印刷的多用途。事实上,它可在包装所用的任何一种承印材料上进行印刷。用于柔性印刷,主要的承印材料有:(1)纸张和纸板;(2)胶片;(3)金属箔和塑料薄膜。


纸和纸版

  柔性印刷对纸的要求并不高,它可适用于多种纸张和纸板的印刷,被人们认可的包装纸中,最简单然而应用范围最广泛的纸类型之一,就是用牛皮纸做成的棕色食品袋,是由柔性印刷的。另外,最大众化的柔性印刷的纸张制品和纸板产品,是部分的日常生活用品。如:购物袋、糖袋、面粉袋、马铃薯、洋葱头和宠物食品的包袋。平装书、罐头标签、压敏材料、标签及礼品包装等。


胶片

  胶片承印材料是最常用的柔性印刷材料,实际上,早在一九三零年胶片革命时,就采了玻璃纸,用玻璃纸印刷需要流体干油墨。这种油墨只能采用柔性印刷方式或照相凹版印刷,照相凹版工艺成本高,而且受限于大规格的凹印滚筒的雕刻和较繁锁的操作程序。一九五零年开始推广的聚乙稀,是另一种多用途的胶片,被广泛应用于包装业。


  柔性印刷用于包装最常见的产品为日常用品,其中包括:新鲜和冷冻的蔬菜包装,新鲜的或冷冻的面包包装、糖果乳酪、肉类、烘烤食品的包装、干燥清洁袋、床单、纺织品、恤衫和其他的零售布料包装。这些日常用品全部转为用绦纶来印刷,绦纶本身的许多特性使它成为一种理想的包装材料。


金属箔

  柔性印刷用的金属箔是成轴的铅卷或是铅合金,采用金属箔印刷与用胶片印刷方式非常相似,金属箔印品用于包装时,总是要衬垫纸张或胶膜一起,用于食品包装、烟盒雪糕的包装、糖果、冷冻食品、烟草和混合的食品包。在推出金属箔发泡包装后,又增加了扁平的小药丸生产和胶囊药丸的生产。金属箔的礼品包装同样是用柔性印刷的,并常常用来与基粘附复合一体。


复合材料

  金属箔、胶片、塑薄腊和纸张可全部被复合在一起,以循环的复俣方式或是按需要实现的特性去复合均可。复合可无局限的去进行,五个或者更多的承印材料可成功组合在一起进行印刷,通常在印刷一个承印材料时,其被印刷的材料表面则是复合另一个印刷承印材料的正面或背面,其上层或外层用于保护印刷环境,而里层则用来保护所要包装物的内容。一些利用复合材料的包装产品:有快餐食品、乳酪、肉类包装、蕃茄酱的包装、芥末、酱油调味汁和水果汁等等。


四.柔性印刷油墨的特性

  有五种主要的印刷工艺。它们分别为:胶印、凹印、柔性印刷、凸印和丝网印刷。需配制专门油墨适应各种工艺要求。柔性版印刷油墨的颜料可以是有机或无机性,天然的或合成的材料,这些颜料必须是研磨得很细的颗粒。它们能为油墨提供色素,并为墨膜增强力量,提高墨膜的遮盖力、透明性及光泽度,油墨内的粘结料采用可以固定色料颗料,并能将它们粘附在印刷物表面的树脂。油墨的溶剂能将油墨的固体部分变为适于印刷的液体。为了提高油墨的粘附力、墨膜的柔软性及耐擦力,里面可加入添加剂。


  柔性版印刷油墨主要是水基性油墨、溶剂性油墨及UV油墨。水基性油墨适合于吸收的瓦坑纸、包装纸、报纸印刷。它具备两个基本的特性。即:柔性印刷油墨的液态流动性和快固着。与凸印和平印所用的膏状油墨不同,柔性印刷油墨(同凹印油墨一样)稀薄,并可浇注—它是有流动性。柔性油墨的低粘度和流动性就是为什么柔性印刷机上,有如此之墨辊的原因。


  随着油墨改良,柔性印刷油墨具有快固着性。使它可理想的完成在无吸收性承印刷材料上进行印刷的任务。例如:透明薄膜、聚乙稀和乙稀树脂。另外,柔性油墨只需简单的干燥系统,采用较简单设计的印刷机连接。因此,柔性印刷低耗能的热气干燥器可使耗能成本降低。简易的印刷机设计可保持印刷机的价格始终低于其他印刷机械价格。


  在包装印刷过程中,很多时候会采用UV墨,使印刷品快速干燥,而采用UV墨另一好处,在任何时间停机,网纹辊不用立即清洗,也不会影响印刷质素。再者该墨颗粒细、浓度高、稳定性,加上油墨固化是化学反应,没有溶剂的蒸发,不存在大气污染。虽然如此,由于油墨浓度高,必须采用封闭型的墨槽,同时增加调整粘度的调温系统,又为了防止承印物的热收缩,需要引进印刷机及UV灯的冷却系统。


五.柔性版印刷的广阔市场

  柔性版印刷范围广泛,举凡插页、商业表格、包装卡纸、瓦坑纸、商标、薄膜包装、纸质软包装、纸袋、塑料袋、容器、纤维板及胶带等。欧洲柔性版印刷企业约有四千多间,分别有四百五十家从事纸箱生产;软性包装公司约九百家;而制袋厂则约有一千家。由于柔性版印刷机的传墨装置简单;印刷机成本较凹印机投资少,而能做到凹印的工作;柔性版印刷机的制作精度有提高,印刷压力接受无压印刷,机器噪音小,速度高;对于高速印刷的运转平稳,损纸率低。


  消费者对产品各异,产品制作商为了迎合大众品味,分等分量生产事在必行,而这种量小类多的印刷,既非传统大量生产的凹印目的,又非一般昂贵柯式印刷所达到,而柔性版印刷却可宽现多变市场的需要。


  在美国,柔性版印刷已经与人们息息相关。超级市场那些包装上所显示的款式、字目,衣装上的亚麻布纹的修饰,均是采用柔性印刷完成的。在百货商店处处可见柔性印刷制品。塑料袋、纸袋,被人常用来将物品带回家。日常的牙膏皮、牙膏盒是采用柔性印刷的。橙汁所用的纸盒、玻璃瓶,所采用的设计图案均是柔性印刷的。包装早餐花卷、面包所用的保鲜塑料袋是由柔性印刷的,所操作的复印机上的控制键盘(控制板),在自动售货机上特殊服务的食品包以及放入咖啡中的糖的包装,都是柔性印刷的。邮局间传递文件一捆封的信封是由柔性印刷的,午饭时所用的酸乳酪包装纸盒是柔性印刷,晚餐时所要烧的冻肉的包装说明也是柔性印刷的。柔性印刷有如此广泛的用途,所以柔印技术在美国始终得到不断的发展。


  另外使用柔性版印刷的水基性及UV油墨符合外国环保严格要求;版材耐用性高,印刷可达百次,损耗率低;柔性版印刷机配以联线如模切、烫金、上光,及离线作业如包装、制纸杯及折盒线等流水式生产,方便管理及减省额外人力,加上机件装置简单、稳定性高,投资较凹印成本低,将来也会成为印刷主流。


六.柔性版印刷机

网纹辊

  网纹辊是柔印机的传墨辊,其表面有凹下的墨穴或网状槽线,用于印刷时控制油墨传送量,。采用网纹辊不仅简化了输墨系统的结构,而且可以控制墨层厚度,为提高印品质量提供了重要保证,被人们誉为柔印机的心脏。网纹辊的质量与线数对传墨量的多少,以及墨层厚度的均匀性有重要影响。


1. 网纹辊的类型

  早期使用的网纹辊是机械雕刻的铜质辊,并在铜辊上镀铬,以提高耐磨性,增加携墨量。现代网纹辊采用激光雕刻陶瓷辊技术。两种网纹辊都有较好的传墨性能。但陶瓷网纹辊价格偏高。在印刷高精度的网线版、印刷速度达到200m/min时,陶瓷网纹辊更能显示出其耐磨、耐热的优势,但实践证明:陶瓷辊的墨穴易堵塞,应用时必须注意清洗及保养。金属网纹辊由于有镀层,墨穴不易堵塞,但使用寿命不如陶瓷辊。


  大部分用户认为,尽管陶瓷辊初期投资大,但是这种网纹辊使用寿命长(特别是在使用刮墨刀的输墨装置场合),性能优异(激光雕刻可以得到更精致的网线),足以补偿与一般网纹辊相比的额外支出。


镀铬网纹辊的制作

  网纹辊的网纹线数用单位长度内的网线数表示,至目前止,世上最精细的网纹辊的网线数已达到每英寸五百线。网纹传墨主要有机械加工法、照相腐蚀法、电子雕刻法及镭射雕刻陶瓷网纹辊等。


机械雕刻

  机械雕刻的镀铬网纹辊,由于采用低碳网或铜板焊接至网辊上,经过机械加工,就制作网纹辊。由于镀铬层很薄,一旦镀铬层长时间磨损,其内层低碳网和铜层就会磨损,严重影响网纹辊的传墨量。为了达到储墨要求,改用陶瓷网纹辊,并采用机械方法雕刻,及在表面用等离子喷涂上层合成陶瓷粉沫,陶瓷辊耐磨性高。陶瓷多孔性会使网格形成很微细墨囊,有助墨膜变薄及均匀。


镭射雕刻

  为了加强网加紧基体表面的粘结性,需用喷砂法进行清洗,有需要时重新加工其直径,用火焰喷涂法将无蚀金属粉沫喷至辊体表面,或将网焊接到基体上,处理基体后,将陶瓷铬氧化物粉沫用焰喷涂至网辊基体。陶瓷表再用菱形的金钢石加工,及进行抛光。最后一个加工步骤是镭射雕刻,把辊子装到镭射雕刻机上,调整心度后进行雕刻。雕刻完成后,还要进行一次抛光,除去由镭射雕刻造成的未氧化的重熔物。镭射雕刻出的网格有很平滑的网墙,有利于油墨传递,陶瓷网纹辊其线宽与网孔容积有较宽的选择范围。最好的网格是六十度的六角形,因为六角形为几何形状,单位面积利用率高。网孔间有最窄的墙和最小的馀留面积,传墨最大,可产生均匀的墨膜。


2.决定网纹辊传墨性能的参数

  网纹辊的传墨性能与网纹辊的墨穴雕刻角度、墨穴容积、墨穴深度、网线数、清洗情况等因素有关。


a.墨穴雕刻角度

网纹辊的表面是由无数大小一致,分布均匀的细小凹孔组成的,称为墨穴,墨穴作为传递油墨的载体,具有储墨和匀墨的作用,在高速运转的情况下能有效地克服飞墨现象。最新发展的激光雕刻网纹辊技术,墨穴角度α主要有30°、45°、60°和90°,墨穴排列可相互交错或相互平行。由于雕刻过程由计算机控制,因此网纹辊及其墨穴可以反复复制。国外有人建议,网纹辊墨穴的雕刻角度为60°。


b.墨穴雕刻形状

  墨穴一般有斜齿形、棱锥形、棱台形等,如图10所示。斜齿形网纹辊供墨量较大,一般用于涂布。现代激光雕刻网纹辊多采用正六边形开口。实践证明,这种正六边形的开口供墨方式可以有效地避免莫尔条纹的产生(印版加网角度不当可产生龟纹)。注意,不要采用对称的墨穴圆形开口,因为圆形墨穴开口的墨穴之间的网墙面积增大(网纹辊上凸的部分称为网墙),不仅降低了供墨量,而且传墨的均匀性下降。


c.墨穴深度与宽度

  油墨从墨穴中向印版上转移的墨量除了与油墨的性能、印刷速度等因素有关外,还与墨穴的深度与宽度的比值有关,如图11所示。显然,如果墨穴开口窄而深,那么墨穴底部的油墨就无法转移,不仅降低了墨穴中的油墨向印版上的转移率,而且也不利于网纹辊的清洗,由此造成墨穴的永久堵塞。实践证明:墨穴开口宽度b与深度h的比值R(R=b/h)约等于0.28时,油墨转移较流畅。


  现代网纹辊一般用激光雕刻陶瓷辊制成,一般而言,网线数越高,墨穴深度越浅,墨穴深度及宽度以微米计量。


d.网纹辊网线数与网线角度

  网纹辊的传墨量一般以网线数(线/cm)来衡量。网线数是指在每厘米范围内所雕刻的墨穴数量。一般讲,网纹辊的供墨量随网线数的增加而降低。实践证明:要获得品质优良的印品,网纹辊的网线数应与印版加网线数保持一定的比例关系,即网纹辊的网线数一般应为印版加网线数的4倍左右。对于实地印刷,如果网纹辊的网线数过低,则供墨量太大,印版边缘因积墨而造成印品边缘重影;如果网线数过高,供墨量不足,实地密度不够而发花。实际工作中,必须根据供墨量合理选择线数。


  网纹辊的网线角度目前尚无统一规定,实际工作表明,较为理想的网线角度为30°和60°,但是,目前应用较多的是45°,确定网线角度时应以减轻莫尔条纹(龟纹)为基本原则。


e.墨穴体积

  墨穴角度、网线数、墨穴形状及墨穴深度和宽度决定了墨穴的体积,网纹辊正是靠这些凹下的墨穴来传墨。墨穴体积一般用于理论分析,实际工作中很难测量出其精确值。目前,测量墨穴尺寸的方法是用墨穴的平均数量来表示,墨穴数=D×π×L×M2,式中D为网纹辊直径(in),L为网纹辊长度(in),M为网线数(线/in)。不同的墨穴形状,不同的网线及不同的网线角度可组合成不同墨穴容积的网纹辊,表1表示


  不同网线网纹辊的容量及其相应的适用印刷产品。由于网纹辊的磨损和堵塞,实际传墨量为理论值的70%~80%。


表1 一般墨穴结构的网纹辊

线数

墨穴容积范围

适用印刷产品


550~1000

3.0~0.71

非常精细的层次版印刷


440~550

6.0~1.0

高质量色调及层次版印刷


330~400

9.0~1.5

一般色调及层次版印刷


180~250

19.0~3.0

实地印刷


110~180

32.0~6.0

瓦楞纸印刷及纸板涂布


80~100

35.0~8.0

白色涂布


3.网纹辊的清洗

  网纹辊回转时转移到印版上的墨量实际是一个变量,受很多因素的影响。在正常情况下,墨穴内所填充的油墨量能转移到印版上大约在70%~80%范围内。即使油墨本身的稳定性及分散均匀性均符合质量要求,且网纹辊的制造精度也很高,但是,它转移到印版上的墨量也是很有限的。当印品质量的稳定性受到严重破坏时,其根本原因不在于油墨本身的性能,也不在于网纹辊的精度,而是由于网纹辊在工作过程中其墨穴被干固的油墨堵塞所致。墨穴底端的干墨,尤其是水基油墨干燥后较难溶解于新墨,除非溶解时间很长。堵塞故障将减少墨穴的有效传墨量。


  引起堵塞的基本原因有3个:a.更换印件时,网纹辊清洗不彻底;b.长时间停机,没有清洗网纹辊;c.油墨干燥性能过快。“工欲善其事,必先利其器”。所以,要保持墨量的精确传递,必须对网纹辊进行合理的清洗。


目前,有以下5种清洗方法:

a. 化学溶剂刷洗法

  将化学溶剂喷射在网纹辊表面,根据网纹辊材料选用适宜的细密刷子(陶瓷网纹辊用不锈钢丝刷,金属网纹辊用铜丝刷子),用刷子反复刷洗。这种方法只适于清洗粗网线的网纹辊。优点是成本低、清洗方便、不污染环境;缺点是无法深入到墨穴中刷洗,所以清洗不彻底,很难清洗墨穴底部的污垢及积墨,因此,不能恢复墨穴容积。


b. 化学溶液浸泡法

  将网纹辊全部或部分浸入高pH值的强腐蚀性清洗剂槽内,让溶剂溶解软化干固的油墨,最后用清水洗去腐蚀性清洗液和经充分腐蚀且软化的油墨。这种方法虽然较为有效,但长期使用,腐蚀性溶剂会渗透保护层,腐蚀钢体,也不利于环保。


c. 超声波清洗法

  将网纹辊浸放在一个充满化学清洗溶液的超声波清洗系统的槽内,槽内变频装置发送高频声波,使溶液振动并产生气泡,墨穴内的干油墨、树脂、涂布料在溶液振动及气泡定向爆炸而产生的内向爆炸力的共同作用下,从墨穴中逸出并随清洗液流走。清洗时间根据辊的大小及油墨堵塞情况而定,一般需要0.5~24h。在这个时间内,网纹辊长期处在高频超声波振动之下,会破坏陶瓷层,对网纹辊的墨穴、墨穴内壁会造成一定的损坏。另外,这种方法占地面积大、投资成本高,工艺复杂,虽然有一定清洗效果,但是这种方法是否完善,尚需实践检验。


d. 低压喷洗法

  用二碳酸钠、小苏打(碳酸氢钠)作为清洗粉,在低压下喷洗网纹辊,可以彻底清洗残留在墨穴中的干油墨、树脂、涂布料等,但要注意喷射压力不宜过高,否则有可能把陶瓷涂层从网纹辊体脱离,一般压力下得超过0.1MPa。由于二碳酸钠、碳酸氢钠是一种软化性清洗介质、易溶、无毒无害,符合当今全球性的环保要求。实践证明:这种方法清洗效果好,既可恢复墨穴容积,又可以现场直接进行清洗,还包括墨斗、油脂、墨迹等。这种方法尽管近年来才能展,但是很有潜力,值得推广。


e. 塑料细珠喷射清洗法

  原理同低压喷洗法类似、不过清洗粉用的是塑料细珠。这种清洗方法可使网纹辊的清洗速度提高30%,并能在提高印品质量的同时,还可延长网纹辊的使用寿命。这种方法塑料细珠的耗量小,清洗过程没有任何有害物质的排放和化学物品的沉淀,有利于环保,高效安全。油墨堵塞墨穴是柔印中令人头痛的问题,用10倍或20倍放大镜可以很清楚地观察墨穴堵塞的情况。从印刷工艺角度考虑,柔印墨量一般要求为1.2g/m2(UV油墨则更少),如果采用60°的墨穴角度,网纹辊的网线数为300线/in时,墨穴体积则为3.5cm3。使用这样的网纹辊,墨穴所能转移的墨量达40%,印版图文部分的墨层厚度约为1.5μm,这时网点扩大率最低。


柔性版印刷机

  柔性版印刷机随着设计与技术配合,柔性版印机的软件及硬件也有长足发展。


压力

  印刷压力调节对于控制柔性版印刷图像的质量十分关键。要达到精细的印刷压力调节,坚硬度系统设计在印刷控制板内,以消除操作期间的偏差和震动。一旦印刷压印力设定,就把控制板元件锁定。液压型的锁定系统,带有控制板调节,用于协调高/低压的系统,这种控制方式可以局部或遥控。


刮墨刀

  刮墨刀的作用是从网纹辊表面刮去多余的油墨,更好地控制向印版滚筒转移的墨量。油墨固化不良(固化过快或过慢)、油墨化学成分配比不当、匀墨不均等故障,都会影响刮墨效果。柔印油墨中有机颜料的颗粒直径一般为2~5μm,这种小的颗粒一般不会造成刮墨刀的磨损。但是,由于颜料颗粒在油墨中的粘结而使其颗粒变大,有的颜料颗粒直径达到10~25μm,此时颜料分散的不均匀性将会加快刮墨刀的磨损,影响刮墨性能,所以油墨在使用前必须充分均匀分散。


  刮墨刀与网纹辊配合使用,可对输墨量定量控制。如前分析,这可以使柔印机适应各种粘度的柔印油墨,在高速印刷下获得高品质印品。


刮墨刀装置的两种类型:

  ①简单刮墨刀装置,即一片刮墨刀相切在网纹辊表面。这种简单刮墨刀装置有正向式和逆向式两种刮墨方式,如图12所示。正向式刮刀一般采用在与网纹辊接点处切线成45°~70°的角度刮墨。正向式刮刀,余墨由刀内流去,由于液压会使刮刀浮起,所以必须对刮刀施加压力,这就增加了网纹辊的磨损。由于液压会使刮刀浮起,所以有可能使油墨中的异物、纸毛等通过,会擦伤版面从而影响印品质量,这时,就需要刮刀横向不断往复窜动机构,使墨刀装置复杂。逆向式刮刀一般采用与网纹辊接点处切成140°~150°的钝角刮墨。逆向式刮刀,余墨由外流去,不必施加额外压力,不伤网纹辊。


  ②闭封式逆向双刮刀装置。如图13所示,这种装置由墨室(又称刮刀座)、两片刮刀、墨室两端由耐磨软材料制造的侧面密封板与网纹辊构成一个封闭的墨腔。墨室有进墨口与出墨口,油泵经进墨口将柔印油墨喷到网纹辊表面并储存在墨室中,着墨后经刮刀刮墨,刮下的油墨可继续循环使用。因为封闭式供墨,所以具有良好的密封性,可以有效地减少油墨的挥发以及气味的外泄,对卫生和环保有很大好处。这种封闭式装置还可以通过加热或冷却手段调节油墨粘度,同时还可增设清洗装置,方便地将网纹辊墨穴内的积墨及时清洗干净,以保证稳定的输墨性能。需要补充说明的是两片刮刀作用各不相同,一片为反向式,称逆向刮刀,起刮掉网纹辊上多余油墨的作用;另一片为正向式,称为正向密封刮刀,起密封作用。


  刮墨刀设计已经趋于合理化,借助电脑设计工程,解决刀身的应力分析问题。对于保持墨刀的重量及用料,已使墨刀片重量平均减轻百分之二十五。


控制板

  自动化与电脑化使印刷简化,可保存数据完整性,操作者可方便保存及存取数据文件,作业管理更方便,这些系统提供连续的全方位控制及监控系统功能。


印刷系统


三墨辊油墨系统

  三墨辊油墨系统有一个墨槽辊,多是用橡胶制成,负责把油墨输送至网纹辊。在这系统中,墨槽辊的速度保持不变;网纹辊速度则会变化。这样墨槽辊不单是把油墨输送至网纹辊,还会碰擦它,把多余的油墨抹去。三墨辊油墨系统,是以控制网纹辊的转速来调节墨量。


图1.1 三墨辊油墨系统


双墨辊油墨系统

  双墨辊油墨系统则没有墨槽辊。网纹辊直接在墨槽上转动,而用刮墨刀把墨辊上多余的油墨刮去(图1.2)。网点墨刀与网纹辊平行,并呈30°角。刮墨刀使油墨量更精确及固定,但对网纹辊的耗损,则比三墨辊系统大。只有用专为刮墨刀油墨系统而设的四边形凹孔,来减少额外耗损,因为四边形凹孔底部是正方形而不是尖形。四边形的凹孔可比三墨辊系统使用的三角锥形凹孔,能抵受更多耗损,不致令凹孔性能明显降低(图1.2)。


图1.2 双墨辊油墨系统

  四角形凹孔的油墨容量,会因底部比三角锥形凹孔阔,能载入更多油墨,凹孔表面的滚筒耗损影响较少。


图1.3 滚筒耗损后凹孔容量比较


印版滚筒

  印版滚筒的设计是使用粘着物固定柔软印版与柯式印版不同的,柔性版印版的大小可因所要印刷的东西大小而异。选用的印版滚筒的圆周可与印刷的尺码配合。一般而言,多个重复的图像,会以多个印版附在同一印版滚筒连续印刷,因此印版滚筒 码是要选用与重复图像尺码配合的。亦即,若要印刷的图象是六寸,可用一个十二寸的印版滚筒来印两个重复图像。然而,不可用一个十寸的印版滚筒来印六寸的图像。由于印版滚筒要与印版配合,而网纹辊亦要与印刷工作配合,柔性版印刷机的设计使印版滚筒及油墨输送都很容易,在每次接到新印单时移去或组合安装起来。


  很多柔性版印刷机都是把多个印刷单位连线组合起来,每次经过印刷机能同时印刷四种或以上的颜色。在各色头间都有干燥单位,在印刷第二种颜色前,把印刷物料干燥。使用这种印刷机印刷,每印完一件印刷品,需将印刷组件拆下,按不同的颜色重新装配。虽然这要花些时间,但所花费的时间,可因新印版得以在上印刷机前装置及核对,节省了在机上的准备时间,实际上还因而节省了更多时间。


  在光滑的金属压印滚筒及印版之间的压力,可调较至所谓“适压”。由于一些薄胶卷膜及裱胶物料都很薄,常用柔性版印刷,而印版压力产生位置很易弯曲变形,因此要用最轻的印刷压力印刷图像。若压力过大,图像会扩大,影响质素,也会损坏印版或印刷的物料。


输出部分

  输出部分会因印刷工作种类不同而异。很多输出部分都只有一个倒卷机把物料卷回一卷,等待下一步骤处理。例如印刷在薄膜上的糖果包装,就需用倒卷机。倒卷机,整卷印刷完毕的包装就由柔性版印刷厂送往糖果制造商。在糖果工厂包装纸卷再装上,输入制造线。在制造线上,每张包装纸会装入一排糖,密封后放入瓦通纸盒内。柔性版印刷机常设计成与制造生产线联线,使印刷及包装能接连进行。同样,印刷瓦楞纸的单张输入柔性版印刷,构造也可设计成与把印刷完毕的纸折成瓦通纸盒的成型机器同线。


干燥部件

  柔印机上两印刷部件(单元)之间的走带长度为250~400mm,而柔印速度一般达到150m/min,这意味着料卷上某点经过干燥装置的时间仅为几分之一到十几分之一秒,因此,要求柔印机的干燥装置有良好的干燥效率。


  柔印机的干燥装置分为两级:一级是色间干燥,即在进入下一印刷单元之前,使前色墨层尽可能完全干燥,以避免墨色叠印和油墨堵版;另一级是最终干燥,即在各色油墨全部印刷完毕后,要彻底排除墨层中的溶剂,以免复卷或堆叠时造成蹭脏故障。


(1)采用水基或溶剂型油墨的柔印机干燥部件

  这类干燥部件采用加热烘干方式干燥油墨,加热元件是热风管和红外线发光管。经过加热烘干之后墨层中的溶剂得以挥发,但是由于墨层在烘干时被加热,油墨的连结料中的树脂可能还处于胶粘状态,必须安装冷却装置冷却之,以免在复卷或后续加工时未固化的树脂及其中的颜料造成印品蹭脏。另外,色间烘干装置应采用封闭结构,在提高热效率的同时,也保证干燥热风不从风罩中逸出,以免对印版上的油墨造成不良影响。


  加热烘干装置的安装方式有两种:一种是安装在柔印机组的下部,这种方式结构较稳固,可以减少机器所占的空间;另一种是安装在柔印机组的上部,显然加热烘干时产生的热量向上方逸散,不会对其他构件产生不良影响,这是目前的主流。


  这里还需补充说明两点:①由于柔印机印刷速度和干燥加热温度都很高,必须安装冷却辊或其他冷却装置对承印材料(料卷)降温,以免料卷(特别是PVC塑料薄膜、薄纸等)在加热烘干过程中产生收缩、翘曲或热膨胀等不良现象;②为了减少溶剂型油墨在加热烘干过程中逸散的挥发性有机物(VOCS),应配装VOCS后处理设备。后处理方法主要有两种,催化氧化法和冷却回收法。


(2)采用UV或UV/EB柔印油墨的柔印机干燥部件

  这两种新型柔印油墨已有取代水基型及溶剂型柔印油墨的趋势。UV或UV/EB柔印油墨100%固态含量,这两种柔印油墨采用化学固化方法,几乎没有物理性的蒸发,因而不存在环境污染问题;又由于它们具有无毒、瞬间干燥、油墨颗粒微细、浓度高、稳定性好等优点,目前在欧美已广泛应用。UV或UV/EB油墨的使用,使得墨斗及干燥系统发生了相应的变化。由于UV或UV/EB柔印油墨不需要溶剂稀释,故可以省去热烘道、烘箱及挥发性有机物(VOCS)后处理设备。由于不利用加热烘干方式干燥油墨,故机构及电子元件不会受到因加热而产生高温的干扰,也不会因高温而引起料卷收缩、热膨胀或翘曲变形。因此,印刷适性大大提高。有资料表明,UV或UV/EB柔印油墨性能价格比较高,当前其用量以10%~20%的速度增长。UV或UV/EB柔印油墨干燥系统的光源,大多以中压水银灯为主流,实际使用过程中要注意下面5个问题:


①干燥系统的加热管理。

  尽管UV或UV/EB柔印油墨的干燥固化原理是利用UV(紫外线)光线或EB(电子束)照射油墨引发化学反应,致使油墨瞬间干燥固化,但是在水银灯发射的光能中,UV光线所占的能量仅占20%,IR(红外线)光线却占60%,可见光占20%。所以必须去除IR光线产生的热量,因为水银灯光照下可产生800℃的高温。


  UV油墨中的光引发剂和颜料都吸收UV光的能量。研究表明:油墨中的不同颜料吸收UV光的能力也不同,如Y(黄)色和M(品红)色柔印颜料吸收少量的UV光就可以固化,所以其干燥性能好;而C(青)色和BK(墨)色柔印颜料却要吸收较多的UV光才能干燥固化,也就是说它们的干燥固化效率很低,所以应根据色相来调整不同印刷单元间的UV灯的功率,以确保安全固化并节省能源。


  另外,用UV及UV/EB柔印油墨切忌光照过度。因为UV柔印油墨在UV光照后,剩余的(未充分反应的)光引发剂还要继续反应6~24h,即所谓后聚合反应。若一开始光照过度,UV墨膜会越来越硬,直至脆裂,影响印品质量的同时也无法再后续加工。


②保持干燥系统清洁。国外实践证明,采用UV柔印油墨的柔印工艺对工作环境要求严格。如果工作环境条件较差,特别工作空间清洁性较低,再好的干燥装置也不会获得满意的干燥效果。


③及时更换UV灯管,UV灯的使用寿命应该按照生产厂家规定的额定寿命使用。当超出其额定寿命1000~2000h时,即使灯管仍然发光,也应更换灯管,因为这时UV灯发射UV光的能力已远远不能满足要求。


④反射光装置必须保持清洁,反射镜应经高度抛光以提高反射能力,因此,保持反射装置清洁是保证反射的前提条件。


⑤使用UV柔印油墨时,必须注意防辐射,UV光辐射对于人体有一定危害。其实,UV光能量相对较小,用一层薄薄的铅皮等材料将UV灯进行适当的封闭或遮盖即可。


  4.印刷且干燥后的卷筒料要复卷,以便储存或后序加工。为了保证印刷套准精度,获得松紧均匀、端面整齐、外圆轮廓规矩的印刷料卷,复卷部件都配备有张力调节和控制装置,。为了缩短停机时间,有的柔印机设有多个复卷部件用以不停机换卷。 柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全柔性版印刷知识大全