CN106585071B - 一种零醇类平版印刷系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种零醇类平版印刷系统，其包括以下部件：印版滚筒(3)，其圆柱形外表面上安装有印版(4)；油墨施加系统(1)，其包括油墨源(8)和若干油墨辊筒，用于将油墨施加到所述印版上；润版水施加系统(2)，其包括润版水源(7)和若干润版水辊筒，用于将润版水施加到所述印版上；其中所述若干润版水辊筒中包括串水辊(6)；其中所述串水辊(6)结构如下：其包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的陶瓷层，所述陶瓷层外表面上具有网纹；其中所述润版水中的醇类物质或醚类物质含量为零。

Description

一种零醇类平版印刷系统

技术领域

本发明属于平版印刷机技术领域。

背景技术

传统的平版印刷，是利用油水互不相溶的原理，在印版上有图案的地方是斥水亲墨的，以实现油墨在印版上的涂布；而在印版没有图案的地方则涂布上一层薄薄的润版水膜，该层水膜具有斥墨亲水的功能。因此，有润版水膜覆盖的地方就不会沾上油墨，有油墨的地方则不会有润版水膜。为了使润版水膜更容易顺利形成，则需要降低水的表面张力。因此，平版印刷的现有技术中，必须在润版液中添加酒精、异丙醇(IPA)或者是其他的醇类、醚类替代品，以实现降低水的表面张力的目的。

然而，酒精、异丙醇或者是其他的醇类、醚类替代品也存在较多弊端：

1、异丙醇富含有害物质，因其属于易挥发物，无论是排放在空气还是大自然中，对环境都有较坏的影响，尤其是在相对密闭的印刷车间中，所挥发的异丙醇蒸气会严重损害操作者的健康；

2、酒精和异丙醇均属于易燃易爆品，因其闪点太低，容易燃烧和爆炸，非常不安全；

3、增加印刷成本；

4、会引起较多的印刷问题。因酒精、异丙醇或者是醇类、醚类替代品能溶解、稀释油墨，油墨层与水层交界处的油墨表面容易被其侵蚀，从而造成油墨干燥不好、形成墨雾、油墨堆墨、容易反拔、墨色变淡等印刷问题。

长期以来，人们一直试图改进油墨或者润版水的配方，以解决上述问题，例如改变油墨配方以提高其抵抗润版水侵蚀的能力，或者是改变润版水的配方以减少其对油墨的侵蚀(其中后者更受人关注)。随着人类对环境、健康、安全的日益关注和重视，大家的研究方向转变为使用酒精或者是异丙醇(IPA)的替代品，以减少甚至消除润版水中的酒精或者异丙醇用量。在国内国际上，目前大家都在润版水里或者是油墨里添加酒精的替代品(均为醇类或者是醚类物质，例如丙二醇、乙二醇、甘醇、丙二醇甲醚等)，以期待能替代酒精或者是异丙醇(IPA)。，。但这些替代品并不能完全代替酒精或者异丙醇(IPA)。因此，含有这些替代品的润版液虽号称“无醇”润版液，但实际上它们并非完全无醇，只是醇类含量一般小于5wt％而已。

此外，醇类或醚类替代品价格较贵，除了增加印刷厂的成本外，其仍然解决不了侵蚀油墨、污染环境、损坏健康等问题。例如，醇类或醚类替代品更容易侵蚀油墨，在印刷生产过程中，带来了比酒精印刷更多的问题，如油墨干燥不好、色泽变淡，形成墨雾、油墨堆墨、容易反拔、色相不容易控制等问题。

当前在平版印刷技术领域，如何设计出零醇类平版印刷系统(即该平版印刷系统的润版水中完全没有醇类物质)是技术人员一直期望解决但一直未能解决的技术难题。

本发明则另辟蹊径，一举解决了上述技术难题，在国内及国际上首次提出了一种零醇类平版印刷系统，并成功实施。

发明内容

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。

本发明的第一方面公开了一种零醇类平版印刷系统，其包括以下部件：

印版滚筒(3)，其圆柱形外表面上安装有印版(4)；

油墨施加系统(1)，其包括油墨源(8)和若干油墨辊筒，用于将油墨施加到所述印版上；

润版水施加系统(2)，其包括润版水源(7)和若干润版水辊筒，用于将润版水施加到所述印版上；其中所述若干润版水辊筒中包括到版水辊(5)和串水辊(6)；

其中，所述串水辊(6)结构如下：其包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的陶瓷层，所述陶瓷层外表面上具有网纹；

所述润版水中的醇类物质含量为零。

为了便于理解本发明，将本领域中的相关术语解释如下：

“印版”是指厚度为0.3mm左右的金属版，是印刷图文要素的载体。

“印版滚筒”是承载印版的滚筒，印版一般安装在该印版滚筒的圆柱形外表面上并随该印版滚筒的旋转而进行旋转。

“油墨施加系统”包括油墨源和一系列油墨辊筒，这些辊筒在旋转中将油墨逐步摊薄并最终以图案化的方式转印到印版上。

“润版水施加系统”包括润版水源和一系列润版水辊筒，这些辊筒在旋转中将润版水逐步摊薄并最终以图案化的方式转印到印版上。

“润版水”是指在平版印刷中起到分隔图文区域和非图文区域的一种液体，其主要成分是水，并含有一定量的添加剂，例如润版保护剂、润湿剂、酒精或异丙醇、缓冲剂、抗菌剂等。

“润版液”是指添加到润版水中的除了醇类物质和醚类物质之外的添加剂的溶液，其主要包含磷酸盐或硝酸盐等电解质，以及包含阿拉伯树胶、羧甲基纤维素等物质。其中磷酸盐或硝酸盐等电解质的作用是电解补充印版亲水无机盐层，并稳定PH值，其中阿拉伯树胶，羧基甲基纤维素等物质的作用是利用其的对固体表面有吸附作用的特性，强化补充印版空白部分的牢度“乳化”是指在平版印刷中，印刷油墨被印版水侵蚀的一种的现象。乳化现象将导致印刷油墨墨迹模糊以及附着程度变弱，导致印刷质量下降，应予以避免。

“浮脏”是指供应的润版水的量不足以分隔印版上的图文区域和非图文区域，致使非图文区域也印上了油墨的现象。浮脏现象将导致印刷质量下降，应予以避免。

“到版辊”是指上述一系列润版水辊筒中直接与印版接触的那支辊筒，该到版辊表面的润版水层的均匀摊薄程度直接决定了印版上的润版水层的均匀摊薄程度。

“串水辊”是指平版印刷设备中润版水施加系统中的一支可以进行横向、纵向运动的金属辊(横向串动距离5-50mm)，其与上述到版辊接触，主要作用是存储一定量的润版水并使润版水均匀摊薄在到版辊上。

“零醇类印刷”是指平版印刷设备中润版水中完全不用添加醇类或醚类物质，其醇类、醚类物质含量为零。

在本发明的优选实施方案中，所述网纹为线状网纹或蜂窝状网纹，但不仅限于线状网纹或蜂窝状网纹，其他类型的网纹也可以使用。所述线状网纹是指多个平行的折线、曲线所形成的网纹。

在本发明的优选实施方案中，所述陶瓷层厚度为0.05-1.5mm，所述线状网纹的分布密度为60-1500L/英寸，网纹深度为0.05-1mm。所述陶瓷层可以通过任何合适的方式制备到该金属辊外表面上以形成覆盖层，例如通过电离喷涂方式、烤瓷方式等等。

所述陶瓷层在制备到金属辊上之后，还可以对陶瓷层进行精细加工以提高其表面平滑度，再通过激光电子雕刻的方式雕刻出所述网纹。

在本发明的优选实施方案中，所述串水辊的金属辊和陶瓷层之间没有喷砂层，即陶瓷层直接与金属辊接触。

本发明中，所述醇类或醚类物质包括：乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙二醇、丙二醇甲醚、乙二醇、甘醇，等等。

本发明的第二方面涉及一种零醇类平版印刷方法，其包括以下步骤：

a.将印版安装在印版滚筒的圆柱形外表面上；

b.通过润版水施加系统将润版水施加到所述印版上形成图案化的润版水膜，所述润版水施加系统包括润版水源和若干润版水辊筒，其中所述若干润版水辊筒中包括串水辊，其中所述串水辊包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的陶瓷层，所述陶瓷层外表面上具有网纹；其中所述润版水中的醇类物质或醚类物质含量为零；

c.通过油墨施加系统将油墨施加到所述印版上的未被所述图案化的润版水膜覆盖的区域，所述油墨施加系统包括油墨源和若干油墨辊筒；

d.将所述印版上的图案转印到橡皮布上，并进而转印到印刷纸张上，完成印刷。

本发明人做了一系列的实验，最后论证：使用具有如上结构特征的串水辊系统，润版水摊薄成膜的能力大幅提升，可以在润版水中完全没有酒精或异丙醇的情况下，仍能将润版水均匀地摊薄成膜，其印刷效果甚至要优于润版水中存在酒精或异丙醇时的情况。长期以来，平版印刷领域一直靠添加化学试剂(例如添加酒精、异丙醇、醚类物质)的方式来促使润版水摊薄成膜，本发明完全使用了物理方法就解决了上述问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.安全环保：润版水中完全不使用酒精、异丙醇(IPA)、其它醇类或者是醚类物质。印刷车间的环境得到了较大的改善，有利于员工的健康，也消除了火灾隐患；没有异丙醇(IPA)或者是其替代品等化学制剂的挥发或是排放污染，自然环境得到改善。

2.节省成本：节省了印刷企业购买酒精和异丙醇(IPA)的成本，也减少甚至免除了VOC排放税收；

3.印刷效果改善：因润版水里完全没有可以稀释或者溶解油墨的成分，在印刷油墨层和润版水层的界面处，油墨和润版水不会相互侵蚀，真正的实现了“油水不相溶”。因此，产品色相比较稳定、干燥非常好、网点色相还原好；尤其是对于印刷质量要求较高的印刷品、防伪条形码、大实地、金银墨等印刷，表现更为出色。

4.常温下印刷：因润版水里没有醇类或者是醚类物质，在印刷时，可以使用常温印刷，而不用将润版水制冷到10℃以下。

附图说明

图1是平版印刷系统原理示意图。

图2是串水辊表面的蜂窝状网纹示意图。

图中附图标记含义如下：

(1)油墨施加系统；(2)润版水施加系统；(3)印版辊筒；(4)印版；(5)到版辊；(6)串水辊；(7)润版水源；(8)油墨源；

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但不应视为限定本发明的范围。

对比例1

使用如图1所示的平版印刷系统。该系统为德国海德堡公司CD102型号平版印刷机，全部使用其原装的水墨路系统，包括串水辊(6)，其辊表面的结构和形状特征如下：金属辊坯，其包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的喷砂层，所述喷砂层外表面上具有无规律的图层。其使用润版水里市售的酒精或异丙醇(IPA)含量10％-25％，且含量过低则无法印刷，润版液的添加量在3.5％左右。

对比例2

使用如图1所示的平版印刷系统。该系统为德国海德堡公司CD102型号平版印刷机，全部使用其原装的水墨路系统，包括串水辊(6)，其辊表面的结构和形状特征如下：金属辊坯，其包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的喷砂层，所述喷砂层外表面上具有无规律的图层。润版液的添加量在3.5％左右，其使用润版水里酒精或异丙醇(IPA)的含量低于5％，也就是所谓的无酒精型润版液(免酒精润版液)，其实质是一种酒精或异丙醇(IPA)的替代品，属于醇类或醚类。在印刷时具有降低润版水的表面张力的作用，因其在降低润版水表面张力的同时，对油墨表面的侵蚀也比较严重，导致印刷故障也比较多，成本也增加不少。

实施例1

本实施例中仍然使用德国海德堡公司CD102型号平版印刷机，其中串水辊(6)系新发明的串水辊，其辊表面的结构和形状特征如下：金属辊坯，其包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的陶瓷层，所述陶瓷层外表面上具有有规律的图层，且陶瓷层在制备到金属辊上之后，还可以对陶瓷层进行精细加工以提高其表面平滑度，再通过激光电子雕刻的方式雕刻出所述网纹。所述串水辊的金属辊和陶瓷层之间没有喷砂层，即陶瓷层直接与金属辊接触。在印刷时不侵蚀油墨的表面，印刷表现良好，印刷故障得以较好的改善。

本发明中使用的润版水里醇类或醚类物质含量0％，润版液则使用一般的市售不含醇类或醚类的润版液，润版液的添加量在3.5％左右。

本发明中的串水辊6系在金属辊筒5表面覆盖一层0.13mm陶瓷层制成，陶瓷层表面用激光电子雕刻的方式雕刻出蜂窝状网纹，其中网纹密度为1200L/英寸，网纹深度为0.043mm。

印刷效果实验

采用平版印刷行业内公认难以印刷的挑战性印刷任务考验上述对比例1和实施例1的印刷效果。该挑战性任务为在表面覆盖铝箔的硬质烟盒包装纸上印刷满版大实地的图案，该产品产量有21万大张，六个颜色，其中3个颜色是满版的大实地印刷，2个颜色是局部实地白墨印刷，1个颜色是网点层次印刷。

实验结果如下表：

从对比例1、对比例2和实施例1描述实验结果可以得出：本发明的平版印刷系统不但节约了成本、提高了生产效率、降低了废品率和工艺停机次数，而且在油墨的干燥程度、油墨乳化浮脏、白墨印刷平实度等具有较大的改善。

由以上结果可见，本发明的零醇类平版印刷系统，使用具有特定表面特征的润版水路系统，即便使用完全没有酒精或异丙醇的润版水，也能实现与含有酒精或异丙醇的传统平版印刷系统相同甚至更优异的印刷效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种零醇类平版印刷系统，其包括以下部件：

印版滚筒(3)，其圆柱形外表面上安装有印版(4)；

油墨施加系统(1)，其包括油墨源(8)和若干油墨辊筒，用于将油墨施加到所述印版上；

润版水施加系统(2)，其包括润版水源(7)和若干润版水辊筒，用于将润版水施加到所述印版上；其中所述若干润版水辊筒中包括串水辊(6)；

其特征在于：

所述串水辊(6)结构如下：其包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的陶瓷层，其中所述陶瓷层直接与所述金属辊接触，所述陶瓷层外表面上具有网纹，所述网纹为线状网纹或蜂窝状网纹；

所述润版水中完全没有酒精或异丙醇。

2.根据权利要求1所述的零醇类平版印刷系统，其特征在于，所述陶瓷层厚度为0.05-1.5mm，所述线状网纹的线数为60-1500L/英寸，网纹深度为0.05-1mm。

3.根据权利要求1所述的零醇类平版印刷系统，其特征在于，所述陶瓷层厚度为0.1-1.5mm，所述蜂窝状网纹的分布密度为60-1500L/英寸，网纹深度为0.05-1mm。

4.一种零醇类平版印刷方法，其包括以下步骤：

a.将印版安装在版辊筒的圆柱形外表面上；

b.通过润版水施加系统将润版水施加到所述印版上形成图案化的润版水膜，所述润版水施加系统包括润版水源和若干润版水辊筒，其中所述若干润版水辊筒中包括串水辊，其中所述串水辊包括金属辊以及覆盖在该金属辊外表面的陶瓷层，其中所述陶瓷层直接与所述金属辊接触，所述陶瓷层外表面上具有网纹，所述网纹为线状网纹或蜂窝状网纹；其中所述润版水中完全没有酒精或异丙醇；

c.通过油墨施加系统将油墨施加到所述印版上未被所述图案化的润版水膜覆盖的区域，所述油墨施加系统包括油墨源和若干油墨辊筒；

d.将所述印版上的图案转印到橡皮布上，并进而转印到印刷纸张上，完成印刷。

5.根据权利要求4的零醇类平版印刷方法，其中所述陶瓷层厚度为0.05-1.5mm，其中所述网纹为线状网纹或蜂窝状网纹；其分布密度为60-1500L/英寸，网纹深度为0.05-1mm。