眾所周知,膠印一直以來在印刷業(yè)中占據(jù)重要位置,是一種主流的印刷方式。在膠印過程中,印版上的圖文需要經(jīng)印刷橡皮布轉(zhuǎn)移到承印物上,印刷橡皮布質(zhì)量的好壞會在一定程度上影響最終印刷質(zhì)量,因此,印刷橡皮布作為一種不可替代的印刷配套器材,隨著膠印設(shè)備的進步而不斷發(fā)展,由普通的實墊橡皮布發(fā)展為目前常用的氣墊橡皮布。本文中,筆者將詳細介紹氣墊橡皮布的生產(chǎn)工藝以及我國印刷橡皮布產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。
圖1 實看墊橡布
圖2 氣墊橡皮布
氣墊橡皮布和實墊橡皮布的區(qū)別
早期使用的印刷橡皮布主要是實墊橡皮布,其由4層布和4層膠復(fù)合加工而成,也被稱為非壓縮性橡皮布或普通橡皮布。實墊橡皮布起承印作用的面膠是橡膠,具有不可壓縮性。由于其體積不會減少,所以當受到壓力時并不會沿受壓方向壓縮,而只會將受壓橡膠部分轉(zhuǎn)移,在受力的兩邊凸起,如圖1所示。這種特性使得實墊橡皮布在印刷過程中具有一定的局限性。因為膠印是通過壓力來實現(xiàn)的,在轉(zhuǎn)動的壓印滾筒的壓力下,實墊橡皮布在受到正壓力的同時也受到了剪切力,面膠在瞬時壓力的作用下同時出現(xiàn)了兩邊鼓起的現(xiàn)象,而剪切力還會使前面鼓起的“凸包”比后面的“凸包”大一些,直接導致面膠變形,從而使得印品網(wǎng)點增大、圖文失真。當壓印滾筒轉(zhuǎn)速加快時,這種面膠受力、鼓起、恢復(fù)彈性的速度遠遠跟不上印刷壓力的周期性變化速度,所以實墊橡皮布難以勝任精確復(fù)制的工作。
于是,就出現(xiàn)了一種中間包含壓縮層的橡皮布,即氣墊橡皮布,也稱可壓縮橡皮布。氣墊橡皮布由于包含了壓縮層,因而受壓后不會產(chǎn)生凸包,且能在印刷壓力消失后瞬間恢復(fù)(如圖2所示),其網(wǎng)點還原性、抗破壞沖擊能力、印刷適性比實墊橡皮布有很大的提高,因而能適應(yīng)高速印刷的需求,近年來得到了廣泛應(yīng)用。
氣墊橡皮布的組成及制作工藝
氣墊橡皮布一般分為4層:表面膠層、纖維層、氣墊層、全棉織物層。
1.表面膠層
印刷質(zhì)量的好壞很大程度上取決于氣墊橡皮布的表面膠層,為確保良好的油墨轉(zhuǎn)移,表面膠層必須具有傳墨性好、不易堆墨、不易堆紙毛屑、易清洗等特點。因而氣墊橡皮布的表面膠層主要采用性能良好的合成橡膠和橡塑高分子聚合物。
氣墊橡皮布的表面膠層粗糙度對印刷品的質(zhì)量也有極大的影響,表面粗糙度不同,網(wǎng)點的還原準確性、油墨的傳遞性能、以及紙張的剝離性能也會有所差異,因此,在印刷過程中,需要根據(jù)產(chǎn)品需求選擇表面粗糙度合適的氣墊橡皮布。
2.纖維層
氣墊橡皮布的纖維層主要由抗壓縮的混紡布基組成,應(yīng)具有抗拉伸、耐刺穿性能和較好的穩(wěn)定性。
3.氣墊層
氣墊橡皮布的氣墊層由合成彈性體和微粒組成,微粒內(nèi)含空氣,層間的壓縮性由氣墊層氣泡和橡膠化合物決定,氣墊層可通過以下3種方法制作。
(1)鹽析法
這種方法采用某些鹽類晶體如MgSO4等與膠料混合、加硫后,用水將鹽類晶體析出。橡膠內(nèi)部留下極細的孔隙。由于水的浸潤及流出需要通道,所以用鹽析法生產(chǎn)的氣墊孔隙為開孔式,但由于該方法生產(chǎn)周期長、成本高、效率低,現(xiàn)已不被采用。
(2)化學發(fā)泡法
這種方法與制造海綿橡膠制品的工藝方法類似,即將某些化學物質(zhì)混入膠料中,在一定的溫度和壓力下,這些化學物質(zhì)分解出的CO2、N2等氣體會在膠料內(nèi)部形成孔隙,從而形成氣墊層。這種方法操作簡便、實用,曾得到廣泛應(yīng)用。但其形成的孔隙形狀不一、大小不同,屬于開孔式孔隙。當氣墊層受壓時,孔隙中的氣體被排出“體外”,待壓力消失后,氣體重新流回“體內(nèi)”,故這種氣墊層的壓縮力很小,難以滿足高速印刷的需求。
(3)微球體發(fā)泡法
這種方法是將異丁烷的熱塑型樹脂空心微球(平均球徑為0.0004mm)混入膠料,在一定的溫度和壓力下,這些微球膨脹為球形孔隙(平均球徑為0.02mm),或事先預(yù)制微球體球泡混入膠料,加溫后形成球型孔隙層。這種氣墊層由于孔隙形狀為獨立球體,大小均一,受壓時體積減小,氣量不變,球體內(nèi)壓增大,當外部壓力消失時,能瞬時恢復(fù),反應(yīng)靈敏,很適合在高速印刷條件下使用。目前市場上除個別品牌型號外,幾乎全部的氣墊橡皮布都采用微球體法制造。
4.全棉織物層
氣墊橡皮布的全棉織物層由多層纖織品組成,一般為3層及4層。纖織品層由合成纖維和天然纖維組成,每層的強度和耐性都不相同。在制造時,纖織品和橡膠在熱能、化學能的作用下、在精確控制的工序中結(jié)合在一起。
氣墊橡皮布的生產(chǎn)難點
有專家指出,“印刷橡皮布盡管在印刷總值中所占比例微不足道,但其對印刷質(zhì)量而言舉足輕重。其產(chǎn)品科技含量之高,讓許多想進入這個行業(yè)的人望而卻步?!边@句話點出了印刷橡皮布產(chǎn)值 偏小、產(chǎn)品科技含量高、對印刷質(zhì)量至關(guān)重要的特點。表1為氣墊橡皮布的基本技術(shù)要求。
目前,氣墊橡皮布的生產(chǎn)在技術(shù)上有兩大難點。
1.技術(shù)工藝難點
氣墊橡皮布是精細的化工產(chǎn)品,具體地講,中高速氣墊橡皮布的研制涉及橡膠化工、紡織染整、納米技術(shù)、流變物理、涂料干燥、機械電氣自動化、計量檢測、環(huán)保安全、印刷化工、印刷設(shè)備、印刷工藝、印刷材料等多門學科,其制造具有很高的難度。
2.成品檢測難點
氣墊橡皮布的成品質(zhì)量需要滿足以下3方面要求,這使得一般的印刷橡皮布制造企業(yè)很難做好。
(1)氣墊橡皮布表面質(zhì)量要求
這是高、中、低檔氣墊橡皮布都必須滿足的基本要求,主要包括:氣墊橡皮布表面應(yīng)無雜質(zhì)、無缺陷、無疵點、無臟點等,該檢測一般靠人工肉眼來完成。
(2)氣墊橡皮布物化指標要求
不同種類的氣墊橡皮布需要滿足不同的物化指標要求,這些要求包括:氣墊橡皮布的伸長率、強度、硬度、彈性、壓縮性、耐溶劑性、粗糙度、不平整度等,該檢測需要由專門的設(shè)備和儀器完成。
(3)氣墊橡皮布的印刷適性要求
中、高速氣墊橡皮布必須滿足一定的印刷適性要求,主要包括網(wǎng)點增大率、滿版均勻性、紙邊痕、油墨轉(zhuǎn)移率等,需要對氣墊橡皮布進行動態(tài)檢測,一般情況下,印刷橡皮布制造企業(yè)都需要求助印刷企業(yè)來完成此檢測,既被動、不方便,也增加了其對橡皮布質(zhì)量的把握和控制難度。
表1 氣墊橡皮布的基本技術(shù)要求
我國印刷橡皮布產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及建言
1. 我國印刷橡皮布產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
據(jù)筆者了解,目前國內(nèi)印刷橡皮布制造企業(yè)共有11家,從地域來看,上海有7家,其產(chǎn)量占全國印刷橡皮布產(chǎn)量的89%,浙江、江蘇、北京、河南各有1家,可見上海是印刷橡皮布的主要生產(chǎn)基地;從企業(yè)性質(zhì)看,民營企業(yè)有9家,中外合資、獨資企業(yè)各有1家。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2010年國內(nèi)印刷橡皮布的總產(chǎn)量為151萬平方米,較 2009年增長了2.7%,其中70%~75%為氣墊橡皮布。雖然國內(nèi)印刷橡皮布的產(chǎn)量有了一定增長,但據(jù)筆者了解,每年我國印刷企業(yè)仍需從國外進口50萬~70萬平方米的印刷橡皮布,而我國印刷橡皮布制造企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備利用率卻不足70%。通過對美、歐等國家和地區(qū)印刷橡皮布制造企業(yè)的考察和與國外技術(shù)人員的交流溝通,筆者認為,國內(nèi)印刷橡皮布制造企業(yè)與國外的差距主要體現(xiàn)在以下3個方面。
(1)設(shè)備落后
印刷橡皮布生產(chǎn)設(shè)備自動化率低、精度差、規(guī)格小、速度慢,造成勞動強度大,質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低,產(chǎn)品規(guī)格少,難以滿足用戶需求。
(2)生產(chǎn)條件差
國外印刷橡皮布制造企業(yè)一般都采用全密封車間,靠電氣設(shè)備和通風管道來調(diào)節(jié)溫度、濕度和通風。一位國外印刷橡皮布制造企業(yè)經(jīng)營者告訴筆者,他們一年的電費中,生產(chǎn)設(shè)備只占1/3,其他2/3都用在空調(diào)上。這和國內(nèi)印刷橡皮布制造企業(yè)的“靠天吃飯”形成鮮明對比,天氣變化給印刷橡皮布質(zhì)量帶來的不穩(wěn)定性,是國產(chǎn)印刷橡皮布質(zhì)量難以提高的重要原因。
(3)投資少、研發(fā)能力差、管理水平低、發(fā)展后勁不足
國內(nèi)11家印刷橡皮布制造企業(yè)中,專業(yè)生產(chǎn)橡皮布的只有4家,另外7家除了印刷橡皮布之外還從事其他產(chǎn)品的生產(chǎn),大部分制造企業(yè)都沒有一套完整的橡皮布制造技術(shù)工藝和管理團隊,更不用說研發(fā)能力的培養(yǎng)了。相比之下,國外印刷橡皮布制造企業(yè)都有自己的研發(fā)中心、測試實驗室、品牌以及銷售渠道,印刷橡皮布的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣水平自然遙遙領(lǐng)先。
2.我國印刷橡皮布產(chǎn)業(yè)發(fā)展建言
基于我國印刷橡皮布制造企業(yè)存在的問題,一方面,筆者希望國家能夠出臺相關(guān)政策,大力培育和發(fā)展印刷設(shè)備及原輔耗材的民族品牌,由相關(guān)行業(yè)協(xié)會牽頭,在國家的宏觀規(guī)劃和指導下,制訂相關(guān)發(fā)展計劃,讓有一定條件的國內(nèi)印刷設(shè)備及原輔耗材生產(chǎn)企業(yè),在整頓、調(diào)整、發(fā)展的基礎(chǔ)上做大做強,帶動全行業(yè)的發(fā)展。
另一方面,筆者建議采取產(chǎn)學研相結(jié)合的方式,以行業(yè)中的龍頭企業(yè)為主體,設(shè)立研發(fā)中心,研究印刷橡皮布及相關(guān)材料的適用性,制訂行業(yè)標準,設(shè)立培訓中心,提高行業(yè)整體水平。
除此之外,筆者認為,印刷橡皮布制造企業(yè)還應(yīng)重點關(guān)注能夠滿足輪轉(zhuǎn)印刷和包裝印刷需求的印刷橡皮布的研發(fā)和生產(chǎn),尤其要加強金屬板橡皮布、雙壓縮層結(jié)構(gòu)橡皮布以及UV橡皮布等新產(chǎn)品的研發(fā)力度,以滿足市場需求。