提高印版耐印率的一些探讨

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    在保证印刷品质量的前提下,印版能承受的最高印刷数量,叫做印版的耐印率。印版耐印率的高低直接影响印刷成本的高低,所以对于印刷企业来说,研究如何提高印版的耐印率,是有很实际的意义的。
    在探讨如何提高印版耐印率以前,我们必须先搞清楚以下这个问题:印版上的哪些结构决定印版的耐印率?印版的耐印率又是受哪些因素影响的呢?俗话说牵牛要牵牛鼻子,只有抓住影响印版耐印率的主要因素,我们才能够更有效的针对提高印版耐印率来改善工艺。下面我们分别讨论:
    一、 决定印版耐印率的印版结构和印版性质:
1. PS版的版基为铝
    铝版材具有质轻(密度为2.7g/㎝)、易于加工、柔软性好等优点,所以被广泛的使用。但铝是比较活泼的金属,容易受到空气中的氧以及酸、碱、盐等很多物质氧化,从而改变印刷适性;另外铝具有高延展性(抗拉强度为14kg/m㎡,伸展度为3~4%),抗机械力性能差(洛氏硬度为15~19),以上也可以说是铝板作为版基的化学、物理缺陷。
2. 铝版基的厚度为0.2~0.4㎜之间
    这就更决定了铝版对机械力(弯折、拉伸、敲压等)的承受能力很低。如果铝板所承受的机械力超过了铝板的承受范围,就必定影响到版材的正常使用甚至废弃。
3. PS版表面的微孔结构


    这中微孔结构在印刷过程中能够有效的提高印版空白部分的亲水性能,但在摩擦力的作用下比较容易受到破坏。图中所示,印版上的微孔结构可以分为ABCDE四个等级,越靠近顶端(A.B)越容易受到磨损,当磨损的程度到E时,印版上的微孔结构就基本上被磨平了,失去了含藏水分的能力,也就不能有效的抵御油墨了,也就是说这时候的印版就基本上报废了。
4. 印版表面的亲水盐层
    PS版表面有一层比较致密的亲水盐层(硅铝酸钠),这层亲水盐层本身具有多孔,硬度高(与铬相似),以及亲水强等特点,故有很强的储水性和耐磨性。印版表面的这层亲水盐层相当于印版表面的一层保护层,亲水盐层的保护和及时的修复将直接影响印版的耐印率和使用质量。
5. 印版表面的感光树脂层
    这层感光树脂层是印版表面的图文基础,亲油憎水,耐磨性相对空白部分好。但由于化学成分(重氮醌类化合物)的影响,耐碱性比较差。又由于表面膜层只有1.5~2.0μm,轻微的划伤就会造成版面图文受到损伤,难于修复。所以对于图文部分(感光树脂层)的保护更加重要。
    二、 我们可以把影响印版耐印率的因素归纳为几个方面:原材料的选择;制版和晒版工艺;机械力损伤对于印版的破坏;印版的电化腐蚀和化学腐蚀。下面我们分别进行讨论。
1. 原材料的选择:
    i. 选择好的PS原版是印刷过程中印版寿命长短的首要前提。良好的PS必须具备表面砂目均匀,印版表面感光层平服光洁,网点再现良好等性质。
    ii. 纸张:要求表面强度高,脱粉掉毛现象轻,表面脱胶少。油墨:要求颜料颗粒细小。纸张和油墨的选择直接影响在印刷过程中对印版的磨损。
2. 制版和晒版工艺
    i. 保存或操作不当,曝光或显影前跑光;曝光过度;显影过度。这三者的结果是一样的,都是对PS版表面的感光树脂胶产生影响(直接结果就是感光膜减薄,承受摩擦的能力降低)。晒制PS版时要严格执行工艺规程,满足印刷需要,遵循晒版工艺中“强曝光、弱显影”的原则,勤测试光源,勤测试显影液浓度、勤记录,做到曝光时间准确、显影速度恰当。
    ii. 对经过显影的PS版进行烤版处理是提高印版耐印率的一个非常有效的手段。下面我们进行比较详细的介绍:印版经过烘烤后,感光层中的感光基消失,酚醛树脂受热发生热交联反应,由线状分子变成大型网状分子。此时,印版的耐溶剂性,耐蚀性,耐磨性以及感光层对版面的吸附性大幅度提高。但是,在烘烤时,除了图文部分感光层发生变化外,阳极氧化的铝版基表面经封孔处理被封闭微孔,可能由于失水而使流水性增强,引起版面起脏。因此,在烤版前,必须用脱脂棉给版面均匀涂布一层保护剂,保护空白部分不起脏。一般涂布量为一张对开张涂布20ml-30ml。烤版温度控制在230℃-250℃。时间为5-8分钟。必须注意的是,烤版所用的专用烤版机要有恒温控制装置,温差范围在±2℃之间,烘烤温度过高或时间过长都会使感光层碳化变质,铝版变形和机械强度降低,影响印版耐印力和版基寿命;温度过低或时间过短,因感光层受热固化程度不够,也会影响耐印力。烘烤后,必须自然冷却,不宜用水强制冷却,以免版基变形。冷却后,用废显影液洗去保护剂,再用3%磷酸中和,并水洗干燥,涂布阿拉伯胶加以保护。
    !注意:在烤版的过程中,要严格控制烤版温度和烤版时间,超过规定的温度和时间,不仅不会提高印版的耐印率,反而会降低印版的使用寿命。
3. 机械力:
    i. 静态(印版装在印刷机上,机器停机时,或者印版在机下,称为静态)。在这个阶段由于人为对印版的弯折;硬物或尖锐物对印版表面造成的划伤;保存过程中印版表面的划伤等原因,都容易对印版的使用寿命,即耐印力,造成很大的影响。
    ii. 动态(印版在印刷机上印刷时,称为动态)
    印版在印刷的过程中,不断的接触墨辊、水辊、橡皮滚筒,这种接触是在压力作用下进行的,压力越大,所能够产生的摩擦力也越大;同时除了墨辊、水辊、橡皮布本身,还有由它们带来的油墨、纸毛、纸粉等物质,这些物质也会在压力和速度差的作用下对印版表面产生磨损;另外由于橡胶辊、橡皮布、水辊、印版衬垫的变形所导致的速差,也会在印版表面产生摩擦,进而磨损印版。每一种摩擦从印刷一开始便对印版表面结构开始起到破坏作用。
4. 电化腐蚀和光化学反应。
    i. 静态。印版在保存过程中容易和空气中的氧气等气体发生反应,降低空白部分的亲水性和耐磨性;印版的图文部分见光发生分解,降低图文部分的强度。
    ii. 动态。印版在印刷过程中和润版液中的酸反应,会造成图文部分的腐蚀,降低耐印率。
    讨论过影响印版耐印率的印版结构和外界因素后,我们再来探讨在实际生产中对印版进行的保护就更容易了。下面我们对印刷生产中采用的一些保护手段进行一些介绍。
    由于受到物理和化学的条件限制,同时也受到工艺条件和工艺操作的影响,应采取一系列的保护措施,保持印版的正常印刷和延长它的使用寿命。在日常印刷生产中,印版保护一般可以分为;静态保护和动态保护。
1. 印版的静态保护
    印版静态保护的总原则是:版面均匀的擦亲水胶体(如:阿拉伯树胶),并保持版面干燥。但印版在静态保护中还应当注意以下几点:
    A.  防止氧化。若印版表面没有覆盖保护层,直接覆盖在空气中,能被氧化,生成的氧化物具有亲油感脂性使印版上脏,破坏印版而降低耐印力。
    B. 防止潮湿。印版置于潮湿空气中,尤其空气的相对湿度比较大的情况下,是加速版面氧化的前提(发生电化腐蚀),这时的氧化能够使金属版基受到腐蚀,破坏空白部分改变亲水疏油性,使版面上脏。
    C. 防止版面酸碱的腐蚀。PS版的版基是铝,在金属活动顺序中位于氢前,属于比较活泼的金属元素,能与酸和碱反映,生成物均能对印版起到破坏作用,印刷中必须严防印版与酸碱(尤其是强酸和强碱)接触。
    D. 防止版面摩擦和敲击。印版置放在桌面上时,应版面朝上,不能版面朝下来回拖动,防止版面擦伤,若朝下放置的时候,应该铺纸隔开。如果两块印版叠放的时候,两印版相对,并用纸张隔开置放。版面应该严格禁止用硬物敲击或置放过重和过硬的物体(如:扳子,机器零件等)。
    E. 防止马蹄印。拿版的方法要得当,不能任意弯曲,避免拿版时造成局部的马蹄印,呈凹凸不平状,造成图文部分损坏。
    F. 防止版面起胶道。版面所擦的阿拉伯树胶,浓度应当适中,避免过厚起胶道而腐蚀印版图文不吸墨,也不可过薄失去胶液保护印版的作用。尤其是已经变质的胶液一定不能使用。
2. 印版的动态保护。
    印版在机器上运转工作过程中,排除或减小外来各因素的干扰所引起的保护印版的措施,叫做动态保护。 
    印版的损坏,在绝大多数情况下都是在运转压印动态中造成的,因素有两点:一是印版与橡皮布滚筒、墨辊和水辊等,在滚压动态中所形成的速差摩擦;另一点是在各种摩擦因素存在下,水辊含酸性润版液的滚压腐蚀作用。
    针对以上两点对印版的破坏作用,如何正确装配机器,调节各部件的工作准确性,保持机器的精度是很重要的。通常情况下,印版动态保护必须做到以下几点:
    A. 印版与橡皮滚筒、墨辊和水辊的接触过程中,应当使用尽量小的印刷压力,使之减小对印版的版面的摩擦。
    B. 在机器调节过程中,尽量使个滚筒的包衬合理,并使各滚筒间和墨辊、水辊的表面保持线速度相等、减小速差。
    C. 尽量消除水辊、墨辊的轴向窜动而引起对版面的磨损。
    D. 正确的掌握水斗中润版溶液的浓度,是溶液的PH值控制在一个合理适当的范围内(这个范围要求首先必须满足润版液一定的酸值,以便在印版表面盐层被破坏的时候能够及时的修复;另外酸值又不能太大,以免造成对印版的恶性腐蚀)。
    E. 版面上控制一个较小的水量,并保持正常供水。
    F. 控制油墨中干燥油的用量,避免用量过度而引起脏版现象进而破坏印版。
    H. 尽量抖掉纸张的含砂和其它杂物,如遇砂子多,脱粉掉毛严重堆积橡皮布时,要勤洗橡皮布,防止堆积物研磨印版。经常注意观察印版或橡皮布上堆积物的情况,及时清理,尤其印刷粗糙纸张时。经验表明,一般纸张在印刷3-4千张纸后,由纸张、油墨、喷粉等引起的堆积厚度就可达0.1mm以上。若不及时清洗,堆积厚度继续增加,使摩擦加大,网点会因为过度摩擦而掉版。
    I. 当橡皮布被轧坏,为节约开支贴补橡皮布时,应做到准而薄。
    J. 对机器结构精度调整,以及工艺上设法消除滚筒杠、墨辊杠对印版耐印力的影响。
    K. 在印刷过程中的清洗尽量避免使用强力印版清洗剂或滚筒清洗剂清洗印版和滚筒。清洗过后必须马上使用清水冲洗干净。
    L. 及时处理或更换老化的橡胶辊或橡皮布,避免对印版的恶性摩擦。
    以上我们分别从几个方面讨论了印版耐印率的影响因素,和提高印版耐印率的一些途径以及日常生产中的一些保护手段。希望能够对大家有一些帮助。

[时间:2003-08-04  作者:修澄  来源:修澄]

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