CN105818517A - 一种水性油墨平版印刷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种水性油墨平版印刷系统。所述印刷系统包括墨斗、墨斗胶辊、网纹辊、印版滚筒、滚动平台；所述印版滚筒附带控温装置，所述滚动平台附带加热装置；所述墨斗、墨斗胶辊、网纹辊、印版滚筒从左到右依次设在滚动平台的上方。与现有技术相比，本发明所述的水性油墨平版印刷系统，其印版滚筒内部具有温控装置，实现对印版滚筒的控温，进而使水性油墨可在一个合适的温度进行印刷转移，从而实现印刷的高精度；其滚动平台具有运行精度高，定位准确，承印物变形小等优点；由于滚动平台具有吸附功能，可实现对单张纸或卷筒纸的印刷，同时滚动平台还具有加热功能，特别针对水性油墨特点，实现印刷转移后，在承印物上水性油墨可以快速干燥。

Description

一种水性油墨平版印刷系统
技术领域
本发明属于平版印刷技术领域，特别涉及一种水性油墨平版印刷系统。
背景技术
平版印刷是由早期石版印刷而发展命名的。后来，凡是印刷部分与非印刷部分均没有高低之差别，亦即是平面的，利用水油不相混合原理使印纹部分保持一层富有油脂的油膜，而非印纹部分上的版面则可以吸收适当的水分，设想在版面上油墨之后，印纹部分便排斥水分而吸收了油墨，而非印纹部分则吸收水分而形成抗墨作用，利用此种方法印刷的方法，就称为“平版印刷”。平版印刷是目前主要的印刷方法之一，也是应用最为广泛的印刷方式。
相比其他印刷方式(凹印、凸印、丝网等)，平板印刷优势在于，制版成本低廉与印刷精度高。有别于凹版印刷、图版印刷等传统印刷工艺，平版印刷的印版，其空白部分和图文部分几乎在同一平面上。利用油、水互斥的规律，在同一平面的印版上构成了亲油疏水的图文部分和亲水疏油的空白部分。印刷时，印版先被“水”润湿，再涂布油墨，经过橡皮布的转移，在承印物上形成印迹。随着技术的演进，出现了“无水胶印”的平版印刷方式，即印刷过程中不需要“水”保护空白区，而只有油墨，在同一平面的印版上构成亲油的图文区和斥油的空白区。
平版印刷技术的制版工作简便，成本低廉，套色装版准确，印刷版复制容易，印刷物柔和软调，可以承印大数量印刷。平版印刷的诸多优势使得到了广泛的应用。但无论“油水分离”的传统平版印刷，还是新型的“无水胶印”，均不可避免的需要采用溶剂型油墨。到目前为止，印刷领域凹印、柔印等印刷方式可以采用环保的水性油墨，而平版印刷方式由于原理限制，而无法采用水性油墨。
发明内容
本发明突破平版印刷传统印刷原理，设计了新型的印刷系统，该系统采用特殊的平版版材，可以实现水性油墨的平版印刷。该系统还具有印刷成本低廉，精度高，绿色环保等优点。
本发明所述的一种水性油墨平版印刷系统，所述系统包括墨斗1、墨斗胶辊2、网纹辊3、印版滚筒4，滚动平台5；所述印版滚筒4附带控温装置，所述滚动平台5附带加热装置；所述墨斗1、墨斗胶辊2、网纹辊3和印版滚筒4从左到右依次设在滚动平台5的上方；版材安装在印版滚筒4外周；墨斗1中盛放水性油墨；墨斗胶辊2用于传递墨斗1中的水性油墨；网纹辊3用于从墨斗胶辊2定量转移水性油墨到印版滚筒4上的版材；滚动平台5用于承载承印物6；版材的图文部分接受水性油墨，空白部分排斥水性油墨，图文部分接受的水性油墨再转移到承印物6，通过滚动平台5的加热，承印物6上水性油墨快速干燥，完成印刷。
本发明所述的一种水性油墨平版印刷系统，所述印版滚筒4为中空结构，其附带的控温装置包括测温部件，升温部件与降温用循环水管路。
本发明所述的一种水性油墨平版印刷系统，所述滚动平台5具有真空吸附功能用于固定承印物6。
本发明所述的一种水性油墨平版印刷系统，所述承印物6是单张纸或卷筒纸。
所述版材的结构从下至上依次为版基，斥墨层，图文层；所述版基的材料选自铝、铝合金、钢、聚碳酸酯、聚酯和聚烯烃；所述斥墨层由氟硅纳米复合材料采用旋涂式涂布到版基上，涂布量为2.4-3.9g.m-2；然后经120℃-200℃固化10-30min后得到；所述图文层是在斥墨层表面喷墨制版，喷涂量为0.8-2.5g.m-2，然后经120℃-200℃固化10-30min后得到。
所述的喷墨制版使用的制版墨水组成包括5-40wt％水溶性酚醛树脂，不低于50wt％的水。
所述氟硅纳米复合材料的制备方法为：在三口烧瓶中加入1-2g含氟单体和0.1-1g甲基丙烯酸酯，然后再加入10-20g酮溶剂和0.05-0.5g偶氮二异丁腈，在60℃-70℃下反应12-36h得到共聚物，然后加入含氟单体质量的5％-30％的含硅纳米粒子，超声10-40分钟得到氟硅纳米复合材料。
所述的含氟单体选自含氟聚甘油醇、全氟十二烷酸、(甲基)丙烯酸含杂原子全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟酰胺酯、(甲基)丙烯酸全氟黄酰胺酯、长链氟烷基苯乙烯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、N－烯丙基全氟丁基磺酰胺、烯丙基全氟(2－异丙基－l,3－二甲基－1－丁烯基)醚、4－全氟(2-异丙基－1,3－二甲基－1－丁烯基)氧苯乙烯、全氟丁基磺酰氟、全氟辛基磺酰基氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
所述的含硅纳米粒子选自气相法纳米二氧化硅A200、纳米粒子Si3N4、碳化硅纳米粒子中的一种或两种。
所述水性油墨组成包括30-85质量份的超支化聚合物、2-20质量份的填料、5-20质量份颜料和1-15质量份的水。
所述的超支化聚合物为超支化羟甲基苯酚、超支化多羟基环氧、超支化聚酰胺中的一种或几种；所述的填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙或纳米硅酸镁。
本发明提供一种平版水性印刷系统，其具有不同于以往任何印刷系统的特殊的机械结构，可实现水性油墨的平版印刷。其固定印版的印版滚筒具有中空结构，印版滚筒内部具有温控装置，实现对印版滚筒的控温，进而使水性油墨可在一个合适的温度进行印刷转移，从而实现印刷的高精度。为配合特定的水性油墨平版版材，采用了短墨路设计，无供水系统。通常的水性油墨存在干燥慢、光泽度差、易造成纸张收缩等弊端。这主要是由于水的表面张力较高导致油墨难润湿、干燥缓慢。本发明采用具有高固含、高粘度的水性油墨，完全不同于凹印、柔印、丝印等传统水性油墨。该系统采用滚动平台承载承印物，滚动平台具有运行精度高，定位准确，承印物变形小等其他机械结构不具有的特殊优点，滚动平台具有吸附功能，可实现对单张纸或卷筒纸的印刷，同时本发明的滚动平台还具有加热功能，特别针对水性油墨特点，实现印刷转移后，在承印物上水性油墨可以快速干燥。
附图说明
图1：水性油墨平版印刷系统结构图；图2：水性油墨平版印刷系统三维图。墨斗-1、墨斗胶辊-2、网纹辊-3、印版滚筒-4、滚动平台-5、承印物-6。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明所述的水性油墨平版印刷系统做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
一种水性油墨平版印刷系统，所述系统包括墨斗1、墨斗胶辊2、网纹辊3、印版滚筒4，滚动平台5；所述印版滚筒4附带控温装置，所述滚动平台5附带加热装置；所述墨斗1、墨斗胶辊2、网纹辊3和印版滚筒4从左到右依次设在滚动平台5的上方；版材安装在印版滚筒4外周；墨斗1中盛放水性油墨；墨斗胶辊2用于传递墨斗1中的水性油墨；网纹辊3用于从墨斗胶辊2定量转移水性油墨到印版滚筒4上的版材；滚动平台5用于承载承印物6；版材的图文部分接受水性油墨，空白部分排斥水性油墨，图文部分接受的水性油墨再转移到承印物6，通过滚动平台5的加热，承印物6上水性油墨快速干燥，完成印刷。所述印版滚筒4为中空结构，其附带的控温装置包括测温部件，升温部件与降温用循环水管路。所述滚动平台5具有真空吸附功能用于固定承印物6。所述承印物6是单张纸。
所述版材的结构从下至上依次为铝版基，斥墨层，图文层；所述斥墨层由氟硅纳米复合材料采用旋涂式涂布到版基上，涂布量为2.5g.m-2；然后经150℃固化20min后得到；所述图文层是在斥墨层表面喷墨制版，喷涂量为2.5g.m-2，然后经150℃固化20min后得到。
喷墨制版所使用的制版墨水质量组成为10％水溶性酚醛树脂，2％有机硅流平剂，2％染料，余量的水。
所述氟硅纳米复合材料的制备方法为：在三口烧瓶中加入1g全氟烷基乙基丙烯酸酯和0.2g甲基丙烯酸丙酯，然后再加入12g丁酮溶剂和0.05g偶氮二异丁腈，在60℃下反应12h得到共聚物，然后加入0.1g气相法纳米二氧化硅A200，超声30分钟得到产物。
所述水性油墨组成包括由二羟甲基苯酚聚合得到的超支化羟甲基苯酚65质量份，10质量份纳米碳酸钙，15质量份黄色有机染料，10质量份水。
实施例2
一种水性油墨平版印刷系统，所述系统包括墨斗1、墨斗胶辊2、网纹辊3、印版滚筒4，滚动平台5；所述印版滚筒4附带控温装置，所述滚动平台5附带加热装置；所述墨斗1、墨斗胶辊2、网纹辊3和印版滚筒4从左到右依次设在滚动平台5的上方；版材安装在印版滚筒4外周；墨斗1中盛放水性油墨；墨斗胶辊2用于传递墨斗1中的水性油墨；网纹辊3用于从墨斗胶辊2定量转移水性油墨到印版滚筒4上的版材；滚动平台5用于承载承印物6；版材的图文部分接受水性油墨，空白部分排斥水性油墨，图文部分接受的水性油墨再转移到承印物6，通过滚动平台5的加热，承印物6上水性油墨快速干燥，完成印刷。所述印版滚筒4为中空结构，其附带的控温装置包括测温部件，升温部件与降温用循环水管路。所述滚动平台5具有真空吸附功能用于固定承印物6。所述承印物6是卷筒纸。
所述版材的结构从下至上依次为铝版基，斥墨层，图文层；所述斥墨层由氟硅纳米复合材料采用旋涂式涂布到版基上，涂布量为2.5g.m-2；然后经150℃固化20min后得到；所述图文层是在斥墨层表面喷墨制版，喷涂量为2.5g.m-2，然后经150℃固化20min后得到。
喷墨制版所使用的制版墨水质量组成为20％水溶性酚醛树脂，余量的水。
所述氟硅纳米复合材料的制备方法为：在三口烧瓶中加入1g全氟烷基乙基丙烯酸酯和0.2g甲基丙烯酸丙酯，然后再加入12g丁酮溶剂和0.05g偶氮二异丁腈，在60℃下反应12h得到共聚物，然后加入0.1g气相法纳米二氧化硅A200，超声30分钟得到产物。
所述水性油墨组成包括由二羟甲基苯酚聚合得到的超支化聚酰胺65质量份，10质量份纳米碳酸钙，15质量份黄色有机染料，10质量份水。
本发明所述的水性油墨平版印刷系统操作步骤如下：1)墨斗1中加入水性油墨；2)在印版滚筒4上安置平版版材；3)承印物6放置于滚动平台上5，开启滚动平台5吸附功能；4)开启印版滚筒4控温功能；5)开启滚动平台5加热功能；6)运行印刷系统，水性油墨通过墨斗胶辊2网纹辊3传递到印版滚筒4的平板上，印版滚筒4控制温度使水性油墨具有最适宜的印刷特性，平版的图文部分接受油墨，空白部分排斥油墨，图文部分接受的油墨再转移到承印物6，通过滚动平台5的加热，承印物6上水性油墨快速干燥，完成印刷。
与现有技术相比，本发明所述的水性油墨平版印刷系统，其印版滚筒内部具有温控装置，实现对印版滚筒的控温，进而使水性油墨可在一个合适的温度进行印刷转移，从而实现印刷的高精度；其滚动平台具有运行精度高，定位准确，承印物变形小等优点；由于滚动平台具有吸附功能，可实现对单张纸或卷筒纸的印刷，同时滚动平台还具有加热功能，特别针对水性油墨特点，实现印刷转移后，在承印物上水性油墨可以快速干燥。

Claims (9)

1.一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述系统包括墨斗(1)、墨斗胶辊(2)、网纹辊(3)、印版滚筒(4)，滚动平台(5)；所述印版滚筒(4)附带控温装置，所述滚动平台(5)附带加热装置；所述墨斗(1)、墨斗胶辊(2)、网纹辊(3)和印版滚筒(4)从左到右依次设在滚动平台(5)的上方；版材安装在印版滚筒(4)外周；墨斗(1)中盛放水性油墨；墨斗胶辊(2)用于传递墨斗(1)中的水性油墨；网纹辊(3)用于从墨斗胶辊(2)定量转移水性油墨到印版滚筒(4)上的版材；滚动平台(5)用于承载承印物(6)；版材的图文部分接受水性油墨，空白部分排斥水性油墨，图文部分接受的水性油墨再转移到承印物(6)，通过滚动平台(5)的加热，承印物(6)上水性油墨快速干燥，完成印刷。
2.根据权利要求1所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述印版滚筒(4)为中空结构，其附带的控温装置包括测温部件，升温部件与降温用循环水管路。
3.根据权利要求1所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述滚动平台5具有真空吸附功能用于固定承印物(6)。
4.根据权利要求1所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述承印物(6)是单张纸或卷筒纸。
5.根据权利要求1所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述版材的结构从下至上依次为版基，斥墨层，图文层；所述版基的材料选自铝、铝合金、钢、聚碳酸酯、聚酯和聚烯烃；所述斥墨层由氟硅纳米复合材料采用旋涂式涂布到版基上，涂布量为2.4-3.9g.m-2；然后经120℃-200℃固化10-30min后得到；所述图文层是在斥墨层表面喷墨制版，喷涂量为0.8-2.5g.m-2，然后经120℃-200℃固化10-30min后得到。
6.根据权利要求5所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述的喷墨制版使用的制版墨水组成包括5-40wt％水溶性酚醛树脂，不低于50wt％的水。
7.根据权利要求5所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述氟硅纳米复合材料的制备方法为：在三口烧瓶中加入1-2g含氟单体和0.1-1g甲基丙烯酸酯，然后再加入10-20g酮溶剂和0.05-0.5g偶氮二异丁腈，在60℃-70℃下反应12-36h得到共聚物，然后加入含氟单体质量的5％-30％的含硅纳米粒子，超声10-40分钟得到氟硅纳米复合材料；
所述的含氟单体选自含氟聚甘油醇、全氟十二烷酸、(甲基)丙烯酸含杂原子全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟酰胺酯、(甲基)丙烯酸全氟黄酰胺酯、长链氟烷基苯乙烯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、N－烯丙基全氟丁基磺酰胺、烯丙基全氟(2－异丙基－l,3－二甲基－1－丁烯基)醚、4－全氟(2-异丙基－1,3－二甲基－1－丁烯基)氧苯乙烯、全氟丁基磺酰氟、全氟辛基磺酰基氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；
所述的含硅纳米粒子选自气相法纳米二氧化硅A200、纳米粒子Si3N4、碳化硅纳米粒子中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述水性油墨组成包括30-85质量份的超支化聚合物、2-20质量份的填料、5-20质量份颜料和1-15质量份的水。
9.根据权利要求8所述的一种水性油墨平版印刷系统，其特征在于，所述的超支化聚合物为超支化羟甲基苯酚、超支化多羟基环氧、超支化聚酰胺中的一种或几种；所述的填料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙或纳米硅酸镁。
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