無水膠印及其應(yīng)用

儲(chǔ)云娟

近年來，環(huán)境問題已經(jīng)進(jìn)入大眾的視野，各領(lǐng)域各行業(yè)應(yīng)趨勢(shì)逐步向“綠色環(huán)?！笨拷?，而環(huán)境問題已由最初的區(qū)域性有害問題及某些特定行為所引發(fā)的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換為涉及到整個(gè)生態(tài)的問題。在這種情勢(shì)下，印刷業(yè)要繼續(xù)從事行業(yè)活動(dòng)，必須要與“綠色環(huán)?！眮砺?lián)系起來，必須認(rèn)真考慮環(huán)境問題，逐步走向“綠色印刷”。潤(rùn)版液污染是印刷行業(yè)難以忽視的一個(gè)問題，而無水膠印由于摒棄傳統(tǒng)印刷方法，采用硅膠拒油的原理，在不需要潤(rùn)版液的條件下也能達(dá)到高質(zhì)量復(fù)制原稿的目的，減少了潤(rùn)版液對(duì)環(huán)境的污染。除此之外，無水膠印幾乎不使用揮發(fā)性有機(jī)化合物，同樣在很大程度上減少了對(duì)空氣的污染。因此，要想走向“綠色印刷”，對(duì)無水膠印的研究就不可避免。

無水膠印及其原理

膠印的過程就是印版對(duì)油墨進(jìn)行選擇性吸附并將油墨轉(zhuǎn)移到承印物上的過程。傳統(tǒng)膠版印刷中需要先給印版上潤(rùn)版液，再給印版上墨，才能保證印刷正常進(jìn)行。無水膠印利用直接制版機(jī)技術(shù)以及硅橡膠印版來減少水與化學(xué)原料的使用，許多無水印刷機(jī)同時(shí)也使用直接噴墨技術(shù)與植物制墨水來降低資源浪費(fèi)、污染與揮發(fā)性有機(jī)化合物。而且無水膠印的品質(zhì)優(yōu)良，并減少大量用紙，節(jié)約資源。

無水膠印系統(tǒng)由無水印版、無水印刷油墨和帶有溫度控制系統(tǒng)的印刷設(shè)備3個(gè)部分組成。無水印版的結(jié)構(gòu)是多層疊壓型的，其中最底層是鋁基板，中間層涂布了一層光敏聚合材料，最上層是2個(gè)微米的硅樹脂橡膠層。

無水膠印使用獨(dú)特的預(yù)先感光印版，不需要潤(rùn)版液就可在印刷機(jī)上印刷。印版的空白部分被拒墨的硅膠層覆蓋，而圖文部分呈現(xiàn)輕微的凹陷并形成一個(gè)可接受油墨的聚合物表層。未使用過的印版在曝光之前，感光層與硅硐膠層緊緊黏附在一起，感光后，印版的空白部分發(fā)生光聚交反應(yīng)，使上層的硅硐膠層固定。印刷時(shí)非圖文部分的硅膠層拒墨，油墨填充在輕微凹陷的圖文部分，然后油墨在印版壓力的作用下轉(zhuǎn)移到承印物上，使得原稿真實(shí)再現(xiàn)。

無水膠印由于使用拒墨印版，在圖文部分除去涂層就可以吸墨，實(shí)現(xiàn)圖文轉(zhuǎn)印，不需要潤(rùn)版液來實(shí)現(xiàn)水墨平衡。無水膠印一般使用的油墨是大豆油油墨和不含芳烴的油墨，這兩種油墨沒有VOCs產(chǎn)生，不會(huì)對(duì)人體和環(huán)境產(chǎn)生影響。

無水膠印一般使用低黏度無水膠印油墨。此外，印刷品也不再是厚墨膜印刷，而是與傳統(tǒng)膠印一樣的薄膜印刷。單張紙印刷時(shí)無水膠印通常使用“Dry-O-Color Artis”油墨，這種油墨既能保持產(chǎn)品原有光澤，能在抗起臟的基礎(chǔ)上改進(jìn)了油墨的著墨性、轉(zhuǎn)移性、固著性以及加工適性等，更能適應(yīng)高速、多張單色紙無水膠印機(jī)的要求。而卷筒紙印刷通常使用的是高速輪轉(zhuǎn)膠印機(jī)用熱固型油墨。卷筒紙輪轉(zhuǎn)膠印與單張紙印刷相比，印刷速度提高了約2倍，要求油墨具有更高的流動(dòng)性，更低的黏性。而輪轉(zhuǎn)熱固型油墨同樣能夠采用與“Dry-O-Color Artis”相同的樹脂設(shè)計(jì)方式，即在不降低糊版發(fā)生指數(shù)的條件下，采用改善油墨流動(dòng)性的連結(jié)料，使油墨在高速印刷時(shí)獲得更好的轉(zhuǎn)移性。

無水膠印對(duì)膠印機(jī)的精度要求比較高。因此無水膠印擁有更穩(wěn)定的網(wǎng)點(diǎn)、更高的網(wǎng)目線數(shù)，且色彩穩(wěn)定性好。無水膠印承印材料廣泛，紙張、金屬以及塑料皆可作為成因材料，但需要注意的是，無水膠印對(duì)承印材料表面性能要求較高。

無水膠印的特點(diǎn)

不同于傳統(tǒng)膠印技術(shù)，無水膠印利用直接制版機(jī)技術(shù)及硅基版來減少水與化學(xué)原料的使用。另外，無水膠印不使用潤(rùn)版液，對(duì)環(huán)境非常友好，大大較低了印刷過程中可能對(duì)環(huán)境造成的污染。

與傳統(tǒng)膠印相比，無水膠印的印品反差更大。即暗調(diào)部分更黑，亮調(diào)部分更亮。也就是說，無水膠印有著傳統(tǒng)膠印達(dá)不到的印刷質(zhì)量。而且，在相同加網(wǎng)線數(shù)下，無水膠印的印品比傳統(tǒng)膠印的印品層次更豐富，色彩還原更加真實(shí)。

無水膠印擁有更高的色彩飽和度。傳統(tǒng)膠印一般采用175線/英寸，而無水膠印一般采用300線/英寸加網(wǎng)線數(shù)，可提供更高的色彩飽和度和更好的印刷反差，再現(xiàn)更多細(xì)節(jié)，分辨率更好。除此之外，300線/英寸加網(wǎng)線數(shù)通常可以消除在175線/英寸或者150線/英寸情況下印刷的龜紋。

無水膠印擁有更大的色域空間，其印刷效果比傳統(tǒng)膠印更好一些，其網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大也更小，這使得暗調(diào)部分能更清晰的表現(xiàn)細(xì)節(jié)。而無水膠印的印品油墨密度大，可擴(kuò)大色域空間，能使印品展現(xiàn)出更飽和的色彩。無水單張紙印刷的色域空間周長(zhǎng)比傳統(tǒng)卷筒紙印刷的色域空間長(zhǎng)21.3%，比傳統(tǒng)單張紙色域空間周長(zhǎng)長(zhǎng)13%。

無水膠印設(shè)備需要對(duì)溫度進(jìn)行精確控制。這是因?yàn)橛“鏉L筒表面在印刷時(shí)由于摩擦作用，溫度不斷升高，同時(shí)也由于無水油墨的黏性較高，在滾筒研磨油墨的過程中也會(huì)造成印版滾筒表面溫度的升高。為解決這一問題，無水膠印一般采用震動(dòng)制冷技術(shù)，其能在制冷過程中，在油墨輪內(nèi)的空心震動(dòng)冷卻輥中抽出冷卻劑。除了油墨的質(zhì)量因素外，墨輥間的壓力也是至關(guān)重要的。輥壓過大除了容易造成墨杠外，也容易造成版面起臟，而輥壓過小會(huì)導(dǎo)致傳墨不良，降低了產(chǎn)品質(zhì)量，所以在墨輥及印刷輥筒間壓力的調(diào)節(jié)上必須嚴(yán)格按要求去做。

無水膠印的維護(hù)成本更低。由于無水膠印沒有像傳統(tǒng)膠印的壓印滾筒磨損問題，因此無水膠印沒有墨輥點(diǎn)蝕、油墨乳化墨輥以及鈣元素所導(dǎo)致的墨輥收縮等問題，所以無水膠印的維護(hù)成本更低。

無水膠印的應(yīng)用

與傳統(tǒng)膠印相比，采用無水膠印，印刷校版紙的使用大幅減少約30%，而印刷效率有大幅度提高。除此之外，無水膠印由于不使用潤(rùn)版液，則相較于傳統(tǒng)膠印方式其印刷過程中產(chǎn)生的VOCs和CO2排放量可減少約90%，對(duì)環(huán)境極其友好，在環(huán)境保護(hù)方面效果顯著，符合綠色印刷要求，所以無水膠印被應(yīng)用到了更多領(lǐng)域。

無水膠印可應(yīng)用于標(biāo)簽行業(yè)。凸印標(biāo)簽的色差控制是眾所周知的難題，印刷過程中墨斗輥下墨量的調(diào)整需要操作人員不斷觀察印刷圖文的墨量。而且，凸版印刷機(jī)的印刷速度比較慢，當(dāng)遇到急單印刷需要提高印刷速度時(shí)油墨的墨量供給不及時(shí)，這樣會(huì)使同一批次的印品出現(xiàn)色差。采用無水膠印這些問題便迎刃而解。而且無水印刷的設(shè)備調(diào)試簡(jiǎn)單，完全可以應(yīng)付凸版的短版活件。

無水膠印還可應(yīng)用于部分網(wǎng)版印刷。網(wǎng)印的特點(diǎn)是墨層厚實(shí)，印刷立體感強(qiáng)，但是網(wǎng)印的印刷色彩不細(xì)膩，在印刷速度超過2000張/時(shí)，使用的基本是溶劑型油墨，要想讓20微米厚的墨層一次實(shí)現(xiàn)固化比較困難。而無水膠印采用特殊凹版板材，載墨量比普通膠印板材大，可實(shí)現(xiàn)膠印高濃度印刷時(shí)的細(xì)膩，其印刷速度在5000～10000張/時(shí)調(diào)整。無水膠印既可以避免網(wǎng)印生產(chǎn)效率慢的問題，又可以達(dá)到高濃度、立體感強(qiáng)的要求，所以采用無水膠印代替部分網(wǎng)印也有很大研究和應(yīng)用空間。

無水膠印的前景

相較于傳統(tǒng)膠印，無水膠印的印品有著更大的印刷反差，更豐富的層次和色彩。由于無水膠印產(chǎn)生的網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大更小，其印品也有著更加豐富的細(xì)節(jié)和整體清晰度。除此之外，無水膠印的維護(hù)成本更低，對(duì)環(huán)境更友好，符合綠色印刷的要求，所以無水膠印有著越來越廣泛的應(yīng)用。但是由于無水膠印存在壞版的幾率大，印刷套準(zhǔn)仍有難度以及大墨位容易起墨皮等問題，無水膠印的應(yīng)用還不是非常廣泛。

但是印刷行業(yè)要向“綠色印刷”轉(zhuǎn)型，無水膠印儼然是一個(gè)重點(diǎn)研究方向。許多印刷企業(yè)都認(rèn)為無水膠印的成本比常規(guī)膠印更高，但事實(shí)不盡如此。雖然無水膠印設(shè)備成本更高，但在化學(xué)制品和廢物管理方面的成本更低，而且在印刷準(zhǔn)備時(shí)所浪費(fèi)的紙張也會(huì)更少，花在培訓(xùn)和維護(hù)上的費(fèi)用也更低，無水膠印的成本整體上也會(huì)降低。成本的降低和印品質(zhì)量的提升能吸引更多企業(yè)的目光，無水膠印在各企業(yè)的應(yīng)用會(huì)越來越多。

作者單位：云南人大機(jī)關(guān)印務(wù)中心

責(zé)任編輯：李倩 liqian@cprint.cn