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依靠橡皮布将印版图文部分的油墨转移到承印物表面,这是胶版印刷区别于其它印刷方式的一个重要的特征,胶版印刷也因此而得名。
橡皮布是将印版上的图文转移到承印物上的媒介。由于橡皮布在胶版印刷中的使用,降低了压印需要的压力,同时也由于橡皮布的弹性变形,使承印物表面和需要转移的图文部分的油墨能够充分的接触,弥补了承印物表面的不平整,也因此提高了油墨的转移率。
正因为橡皮布在胶印中有如此重要的作用,使得橡皮布的正确使用在印刷中变得非常重要,对于提高印品质量、降低生产成本都有重要的意义。
橡皮布的种类及选择
目前常用的胶印橡皮布分为气垫橡皮布和普通橡皮布。普通橡皮布由底布、弹性橡胶粘合剂、表面胶层组成。由于橡胶本身具有体积不可压缩的特点,当表面胶层受压后,会在受压区的周围起凸包。由于橡皮滚筒压印时轴向同时受压,于是便在橡皮滚筒压印区的前后两侧起凸包,凸包使得压印接触区周向前后弧线上的最大半径(凸包处)和最小半径(弧线中点)相差更大,结果造成橡皮滚筒和印版滚筒之间及橡皮滚筒和压印滚筒之间压印时滑移量增加,致使网点扩大,图文转移的正确性下降。气垫橡皮布除了底布、弹性橡胶粘合剂、表面胶层以外,还在表面胶层下增加了微泡海绵层。微泡海绵层由无数微小、封闭的空气球体分散在胶层中形成。橡皮布表面胶层受压后,空气球体在压力作用了缩小自身体积,于是橡皮布便产生垂直压缩,变形不再向压印区的前后两侧发展,在压印过程中不会在压印区的前后两侧起凸包,减少了压印间隙的滑移,图文转移的正确性得到提高。
对于印刷高加网线数的彩色产品,采用气垫橡皮布使得网点的扩大率减少,减少了层次的丢失,使得产品的清晰度提高,阶调和色彩复制的正确性提高。除此以外,由于微泡海绵层存在的缘故,气垫橡皮布和普通橡皮布相比,还具有更好的敏弹性、回复性能和耐冲击性能,对于高速印刷机来说,在交变应对频率很高的情况下,使用气垫橡皮布可使橡皮布的内耗不致太大,在保持印刷压力稳定性的同时,还能减小老化的速度,延长橡皮布的使用寿命。但是气垫橡皮布在价格上远远高于普通橡皮布,使生产成本增加,气垫橡皮布只有在高速机上和采用硬性包衬或中性偏硬包衬印刷高档产品时使用,才使得气垫橡皮布图文转移精确率高、敏弹性好的优势良好地发挥出来。如果采用软性包衬印刷普通产品,由于软性包衬的压缩量大,压印面宽,网点易铺展扩大,抵消了气垫橡皮布图文转移精确率高的优势,就不值得采用气垫橡皮布了。
胶印中橡皮布的性质以及相应操作
下面我们来分析一下胶印橡皮布的一些必须具备的性质(换个方向来考虑,只有在不破坏橡皮布的特性时操作才可能是合理的,另外在操作和保养中,只要针对这些性质对橡皮布进行使用,才能有效的延长橡皮布的使用寿命以及使用质量)。
一、弹性
印刷中使用的橡皮布必须有良好的弹性(在压力作用撤消后,变形能够及时恢复的性质),以便在压印过程中能够和表面平整度不是很好的承印物良好接触,从而能够将印版图文部分的油墨相对完整的转移到承印物表面。
除了在生产中保证橡皮布有良好的弹性外,在使用中也应当注意保护好橡皮布的弹性。在这里我们简单的介绍一下橡皮布在印刷中的变形,来讨论对橡皮布的弹性的保护。
橡皮布的变形主要有两种,即弹性变形和塑性变形(变形后不能恢复),其中弹性变形又包括敏弹性变形(当外力撤消后,由外力导致的变形能够立刻恢复)和滞弹性变形(当外力撤消后,由外力产生的变形在一段时间内方可恢复)。在这几种变形中我们最有利于印刷的变形是敏弹性变形,而尽量避免橡皮布的不正常塑性变形,进而维持橡皮布良好的敏弹性,是橡皮布使用中需要特别关注的。
塑性变形跟以下四个因素有关:
1.印刷压力
压力越大,有纸张处橡皮布承受了更大的压力,发生的塑性变形更大,就越容易出现这种不均匀的塑性变形,因此印刷时,在油墨能良好转移的情况下,印刷压力不宜过大,应采用最佳压力印刷。
2.橡皮布的绷紧度
绷得越紧,橡皮布的胶层越薄、敏弹性越差,越容易出现不均匀的塑性变形,同时弹性降低。所以橡皮布在使用中的绷紧度要适度(在咬口或拖稍处近橡皮布处敲击橡皮布,发出清脆的敲击声为度,不应绷得过紧)。
(另外如果橡皮布绷得太松,橡皮布压印时,在挤压力的作用下发生位移而不能及时复位,会导致重影故障的发生。如果橡皮布绷得太紧,会带来许多弊病:胶层减薄;导致印刷压力不均匀;影响同步滚压状态;加速了橡皮布的蠕变和老化)。
3.橡皮布的性能
气垫橡皮布因为有微泡海绵层的良好的敏弹性和回复能力,不易发生不均匀的塑性变形。对于高档印品应当考虑使用气垫橡皮布。
4.印刷数量
长期大印量印刷某一幅面的纸张,会导致局部的塑性变形较大。
5.纸毛和墨皮的堆积
经过一段时间印刷后,橡皮布表层因为物理吸附,粘附许多纸毛、纸粉,如果没有及时清洗,厚厚的纸毛、纸粉增加了局部的印刷压力,使得局部发生更多的塑性变形。印刷纸板时,拖梢边因裁切而产生的纸屑,在油水的作用下,容易堆积在橡皮布上相对靠近纸板拖梢边缘以外的位置,由于纸板裁切不齐,印刷某些稍长一点的纸板时,堆积的纸屑造成该处局部凹陷,所以印刷容易掉毛、掉粉、掉屑的纸张、纸板时,应特别注意及时清洗橡皮布。压印滚筒上粘附有干结的油墨,印刷时也会因局部压力不匀,造成橡皮布的局部凹陷,所以每一种尺寸的产品印刷结束后和每天印刷结束后,都应该及时清洗橡皮布和压印滚筒。
二、亲油性
由于橡皮布在胶印中主要是作为油墨的中间载体,所以橡皮布在印刷过程中,必须始终保持一定的对油墨的润湿性(即亲油性),优秀的橡皮布还应该具备一定的憎水性。为了更好的吸附油墨,橡皮布还必须具备一定的毛细结构,这能够保证印刷中图文细节的良好再现。
在印刷的过程中,由于橡皮布不断的接触承印物(主要是纸张)、油墨,及承印物表面携带的粉尘(其中包括灰尘、防蹭脏喷粉等),在压力和油墨的粘性的共同作用下,纸张表面上的细小纤维、填料、胶料、油墨中的颜料和粉尘,会向橡皮布表面的毛细孔中渗透。由于这些物质都含有大量的极性分子,有很强的亲水性,接触到水(润版液)后就会吸湿,同时开始对油墨排斥,所以在印刷过程中要经常对橡皮布进行彻底的清洗,将吸附在橡皮布表面的极性物质清除掉,否则由橡皮布转移给承印物的网点就会出现空虚、边缘不实等质量故障。
三、表面光洁平整度
为了保证橡皮布与承印物或印版表面良好的接触,无论在制造还是使用的过程中,都必须保证橡皮布的厚度均一、表面平整度好。
橡皮布在滚筒的压力作用下参与印刷,不断的受到滚压力(滚筒间对橡皮布施加的正压力),安装橡皮布时施加的张紧力等一些机械力的影响,为了维持印刷过程中压力的稳定,除了选择具备一定程度形稳性的胶印橡皮布,在印刷操作上也要相应的注意以下几点:
1.在绷紧力的作用下,橡皮布在圆周方向上,不同位置受到的拉力是不均匀的,导致厚度的减薄在圆周方向上是不均匀的(靠近叼口和拖稍位置上的橡皮布减薄严重,橡皮布的中间位置厚度相对要大),结果产生印刷压力不均匀。绷得越紧,这种不均匀性越严重。压力的不均匀引起墨迹转移的不均匀性,使原本应该均匀的实地或平网底色变得不均匀,使彩色图像的色调出现偏移。
2.在安装和更换橡皮布的时候,首先应注意橡皮布的尺寸,并在保证橡皮布合理尺寸的同时裁切(虽然现在的高档橡皮布已经是裁好的尺寸,甚至已经自带了卡夹,但在很多国产印刷机上使用国产橡皮布的时候,仍需要印刷厂自己裁切)时要注意以下两点:
(1)保证橡皮布相对两边平行,保证橡皮布相邻两边垂直,否则就会造成橡皮布两端绷紧度不均匀,由此导致橡皮布的拉伸程度不均,出现厚度不匀的现象。
(2)装夹橡皮布两端的卡夹时,要保证卡夹两端的橡皮布伸入量一致。在不一致的时候,也会出现以上所说的情况。
3.防止异物进入压印区,轧伤或轧凹橡皮布。并且要绝对禁止用硬物压、砸、划伤橡皮布。
四、耐油、耐酸碱以及耐溶性
在印刷中橡皮布要不断的接触一些有机溶剂(汽油、油墨、煤油、酒精等),为了保证橡皮布稳定的使用性质,橡皮布必须有良好的耐油、耐酸碱以及耐溶性。
清洗橡皮布时,应选用挥发性较快的有机溶剂作洗涤剂,而挥发性慢的煤油或其它溶剂洗涤橡皮布,易使橡皮布溶胀。洗涤时要洗净擦干橡皮布,不留残迹,残迹一方面易氧化干涸,使橡皮布提前老化,另一方面残迹处接下去印刷其他产品时,开始阶段易出现墨色不均匀现象。从成本上考虑,一般日常可以使用挥发性较强的汽油,再定期使用橡皮布清洗液(目前国内生产的就完全可以满足要求)对橡皮布进行彻底的清洗。
五、耐冲击性
橡皮布在使用中要不断的承受滚筒间的机械冲击和滚压,为了防止橡皮布严重的塑性变形,橡皮布必须具备一定的耐冲击性。
虽然橡皮布本身具有一定的耐冲击性,但只是在一定的范围内。在印刷压力的调整中,应当尽量保证橡皮布和相邻滚筒间的理想压力。从橡皮布本身的使用角度来讲,可以将橡皮布所受到的冲击和滚压强度降到最小值。
六、耐光性
橡皮布需要有较强的耐光性,要求在光的作用下老化缓慢。这是因为橡皮布的主要成分橡胶本身耐光性并不太好,在光的作用下容易老化结膜,这种结膜一般致密光滑,橡皮布表面的橡胶会因此而导致毛细孔消失、表面吸附性下降。正是出于以上考虑我们要求橡皮布具有良好的耐光性。不过即便如此,对于长期不使用的橡皮布也应当避光保存,以免在长期的光照下老化结膜。
对于已经在光照下老化的橡皮布,用以下方式可以进行适当的弥补:使用棉布蘸高沸点煤油和浮石粉的混合物在橡皮布表面反复的擦洗,直到将橡皮布表面的老化膜清除掉,然后用汽油和水将橡皮布表面清洗干净,最后再用干布擦拭一遍。经过这样处理过的橡皮布虽然可以继续使用,但也只能用于质量要求不高的印品的印刷了,所以在橡皮布的保存过程中避光仍是非常重要的。
七、热老化性
橡皮布本身对热敏感。在橡皮布受热以后,产生严重的老化,使表面胶层变硬、发粘,甚至出现裂纹,不能使用。
在工作中我们要尽量使橡皮布在一个相对较低的恒温条件下工作。首先就要保证环境的温度稳定,有条件的最好在车间安装空调。
另外由于橡皮布在印刷过程中,受到印版滚筒和压印滚筒周期性的应力作用,这种交变应力的频率很高,因而橡胶的内耗也会很大,放出的热量也会使橡皮布胶层的温度上升,又加剧了热老化。从这个角度考虑,在印刷过程中我们更应当采用一个理想的印刷压力。
橡皮布在使用中应当注意的一些注意事项:
1.橡皮布的衬垫尺寸
橡皮布的衬垫(软垫有毛呢和垫纸;硬垫中的垫纸)尺寸必须略窄于橡皮布的尺寸,这样做的目的是避免印刷过程中的油类、杂质、粉类、清洗剂、水等渗入里面而引起滚筒腐蚀,并使橡皮布脱层起泡,衬垫变硬失去弹性。
2.清洗橡皮布
尽量使用棉织物作为清洗布,清洗布上不能有任何硬物(尤其注意金属物),避免对橡皮布表面不必要的破坏。
选择挥发性好的溶剂清洗,有条件的最好使用专用的橡皮布清洗剂,尽量不要使用挥发性差的溶剂(如煤油)。洗涤时要洗净擦干橡皮布,不留残迹。残迹一方面易氧化干涸,使橡皮布提前老化;另一方面残迹处接下去印刷其他产品时,开始阶段易出现墨色不均匀现象。
遇到表面附着有较多的纸毛,、纤维、纸张上的胶料等亲水物质的时候,在清洗液中适当混合水,能够提高清洗效率。
在清洗橡皮布的时候尽量不要将清洗液接触到橡皮布的侧边,以免清洗液从侧面溶涨橡皮布,使橡皮布边缘起层。
3.修复橡皮布
当橡皮布在印刷过程中被意外的压伤时,可以采用胶皮还原剂对伤处进行处理。当压伤比较严重的时候,可以使用胶皮修补剂进行修复。另外在面积较大,用还原剂效果不太明显的时候,可以采用局部垫补的方法来补救。具体方法如下:
将橡皮布的衬垫撤下0.1mm的量;打满版(不放水辊只放墨辊将印版表面打匀墨);试合压(将橡皮布表面印上均匀的满版油墨);画地图(准确的在橡皮布背面画出需要垫补的区域);垫补橡皮布(最好使用40g以下的纸张垫补,如果需要垫的地方只是比其它地方略虚的话,有时候只用少量的桃胶涂抹后轻涂一些喷粉就可以了);重新打满版试合压(如果垫补区域和其他部分墨色一致就可以了,如果还不行就重复以上过程直到墨色一致为止);当垫补完成后,将撤下的垫纸重新垫回就可以印刷使用了。
以上的方法虽然麻烦,但是相对换一块橡皮布来说还是值得的。
4.橡皮布厚度的正确测量
在胶印生产中,印剧压力的大小通常是,用包衬在滚筒合压时的最大压缩量来间接表示的,正确地测量包衬的厚度,是计算印刷压力大小的关键。
胶印印刷时,橡皮布是绷紧在橡皮滚筒上的,橡皮布受到经向拉力后伸长,伸长量和拉力大小成正比。但橡皮布在滚筒的圆周方向上,由于摩擦力的缘故,不同点所受的拉力是不同的,靠近版夹的两端所受的拉力最大,中间位置所受的拉力最小,从中间向版夹两端方向拉力依次增大。由于橡皮布受拉伸长后,会导致胶层减薄,厚度降低,因此橡皮布在未装到橡皮滚筒上之间的自由状态下,所测的厚度并不等于绷紧后的厚度。通常用千分尺测量橡皮布和衬垫的厚度。由于千分尺只能在包衬未安装之前的自由状态下测量,操作工人应对橡皮布在绷紧后的厚度和自由状态下的厚度差别有正确的估计,才不致出现计算上较大的偏差。对于使用软性包衬来说,这种差别影响可能不大,而对于硬性包衬,由于硬性包衬的弹性模量大,压缩量计算上的小量误差会导致因刷压力的较大改变,不当的印刷压力会严重地影响到油墨的正确传移。
5.橡皮布的绷紧
紧固在橡皮滚筒上的橡皮布,自身会产生内应力和绷紧它的拉力相抗衡,但是内应力会随时间的延长逐渐衰减,使绷紧度下降,称为橡皮布的应力松弛。应力松弛现象最容易出现在新换的橡皮布上,因此新换的橡皮布一方面不能一次绷得太紧,另一方面在合压印刷一段时间后,必须再次绷紧,这样反复三四次后,才能使应力松弛现象减弱,橡皮布的绷紧度在较长的时间内保持稳定。使用气垫橡皮布要作到:新换橡皮布被绷紧后,必须合压空转10分钟左右后再绷紧一次,使橡皮布处于工作状态所要求的绷紧程度之中。
延长橡皮布使用寿命的一些其它方案
在原辅材料中,橡皮布的消耗量大,更换周期短,因此提高橡皮布的使用寿命就意味着生产成本的降低。
1.橡皮布长期不使用时应把原先绷紧的橡皮布放松。即使在使用时,绷紧橡皮布也应适度。
2.保证印版滚筒,橡皮布滚筒和压印滚筒三滚筒的平行,以免橡皮布产生扭曲变形。
3.采用轮休使用法,是一种延长橡皮布使用寿命的有效方法。因为,橡皮布使用一段时间以后,总有局部受压过度的情况,为了使其弹性疲劳得以恢复,就要给予一定的复原时间。实践证明:对两班制使用者,十天拆换一次。高速印刷机约100万印左右更换一次。具体做法是:用两套橡皮布根据机组顺序编号,对口调换。拆下的橡皮布,用橡皮布清洗剂揩净墨迹,遮光、避开有害化学物品,在通风处平放保存。这样除被硬物擦伤或是轧伤,橡皮布实际可以使用6~9个月,比不使用轮休方式的时候大约延长了3~4倍。而且,衬垫数据不必变动,只需要在拆下,换上时做好记录,绷紧度符合原来的要求,即可。
如果使用的印刷机,常年只印刷几种幅面的印刷品的话(尤其是书刊印刷厂),最好采用几块专用橡皮布轮流使用的办法。
轮休作业法不仅适用于气垫橡皮布,对实心橡皮布同样有效。采用轮休作业法后,实心橡皮布弹性恢复约在 70%左右,而气垫橡皮布的弹性恢复可达90%左右。
[时间:2003-07-23 作者:修澄 来源:修澄]