CN110239202B - 一种平版印刷橡胶水辊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平版印刷橡胶水辊，其包括金属辊芯(1)和表面橡胶层(3)，以及金属辊芯(1)和橡胶层(3)之间的打底层(2)，所述橡胶层(3)分为内层和外层，内层硬度为10HA以上；外层硬度为10HA‑90HA，所述橡胶层(3)的外层表面具有网状纹路。本发明还公开了所述平版印刷橡胶水辊的制备方法。本发明的平版印刷橡胶水辊使用寿命较长，且解决了水绒套滋生霉菌及使用过程中变形、掉毛，从而影响印刷质量的问题。
Description
技术领域
本发明属于印刷领域，具体涉及一种平版印刷橡胶水辊及其制备方法。
背景技术
现代平版印刷是利用油水互不相溶的原理，在印版上的斥水亲墨区域实现油墨的涂布，而在印版的斥墨亲水区域有一层薄薄的润版水膜，有润版水膜覆盖的区域不会沾上油墨。在平版印刷中，供应润版水膜的供水系统与供应油墨的供墨系统、印版滚筒及印版滚筒上的印版一起构成平版印刷系统。不同厂商生产的平版印刷系统因技术优势及市场重点不同，其供水系统也有所不同，但供水系统一般包括水箱、水斗、水斗辊、传水辊、串水辊、着水辊等，其工作原理如下：水斗辊从水斗中获得润版水并向传水辊供水，整个供水量的大小以水斗辊的转速调节，转速快供水量大，反之则供水量小。传水辊作间歇上下摆动，与串水辊接触时，将润版水传给串水辊，串水辊保持与着水辊接触，从而实现传水。另一方面串水辊转动时，还作水平往返移动，使润版水在着水辊上均匀成膜。着水辊与印版滚筒上的印版接触并使印版无需着墨的区域保持润湿。传统供水系统中，串水辊与水斗辊相同，都是镀铬钢辊；着水辊与传水辊相同，都是以金属为芯外包1.5mm-2mm水绒套的橡胶辊。
传统供水系统中输水橡胶辊(着水辊及传水辊)上的水绒套一般由经过脱脂处理的棉布或化纤制成，具有较好的亲水性能。水绒套有着无数的毛细孔，其吸附作用强，可确保着水辊具有亲水性及吸水性能，可将润版水由水斗辊传送至串水辊，从而促成平版印刷正常运行。但水绒套存在缺陷：1、脱脂棉布制成的水绒套富含营养成份，长期接触润版液，容易滋生霉菌，影响印刷效果。2、水绒套在使用过程中易挤压变形或堆积，影响上水量及均匀性，从而影响印刷效果。3、水绒套易掉毛，绒毛混入润版液并粘到印版上，会使印刷品出现白点。4、由于润版液的反复浸泡以及辊与辊的挤压，水绒套易老化变硬，上水效果逐渐变差，一般2-3个月需更换。
为了解决上述问题，提出本发明。
发明内容
本发明目的在于，解决现有平版印刷橡胶辊上的水绒套耐磨性差，绒毛细丝易脱落及易生霉，进而影响印刷效果问题，提供一种输水性好，无需水绒套的平版印刷橡胶水辊。
本发明的技术方案如下：
本发明公开了一种平版印刷橡胶水辊，其包括金属辊芯1和表面橡胶层3，以及金属辊芯1和橡胶层3之间的打底层2，所述橡胶层3分为内层和外层，内层硬度为10HA以上；外层硬度为10HA-90HA，所述橡胶层3的外层表面具有网状纹路。
优选地，所述网状纹路为线状网纹或蜂窝状网纹。
优选地，所述线状网纹的网线数为60～1500L/英寸、深度为10～2000μm；所述蜂窝状网纹的网线数为200～2000L/英寸、网穴容积为2～50cc/m2。
优选地，所述橡胶层3中的橡胶为硫化橡胶、聚氨酯橡胶或丁腈橡胶一种或几种。
优选地，所述打底层2为金属表面处理剂处理所述金属辊芯1的表面后而形成。
优选地，所述金属表面处理剂为偶联剂以4～25wt％的浓度溶于乙醇、异丙醇或两者混合物中形成的溶液；处理步骤为：向上述偶联剂溶液中加入3～6wt％的水、冰醋酸或两者混合物，混合均匀后涂覆于所述金属辊芯1的表面，在空气中放置0.5-2小时，然后在100-200℃下烘烤1-3小时即形成所述的打底层2；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
本发明第二方面公开了上述的平版印刷橡胶水辊的制备方法，包括如下步骤：
A、用金属表面处理剂处理所述金属辊芯1的表面形成所述打底层2；
B、使用橡胶包覆步骤A的具有打底层2的金属辊芯1，形成预制平版印刷橡胶水辊的橡胶层3，该橡胶层具有内层和外层，内层硬度为10HA以上，外层硬度为10HA-90HA；
C、打磨步骤B得到预制平版印刷橡胶水辊的橡胶层3外表面至规定的尺寸及光洁度；打磨为常规技术，如车磨等；
D、雕刻、切削或磨削步骤C得到预制平版印刷橡胶水辊的橡胶表面，形成网状纹路；
E、再次打磨步骤D得到具有网状纹路的橡胶表面至规定的尺寸及光洁度即得到所述的表面具有网状纹路的平版印刷橡胶水辊。
优选地，步骤A的处理步骤为：将偶联剂以4-25wt％的浓度溶于乙醇、异丙醇或两者混合物中形成的溶液；向上述偶联剂溶液中加入3-6wt％的水、冰醋酸或两者混合物，混合均匀后涂覆于所述金属辊芯1表面，在空气中放置0.5-2小时，然后在100-200℃下烘烤1-3小时即形成所述的打底层2；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
优选地，步骤B所述的橡胶为硫化橡胶、聚氨酯橡胶或丁腈橡胶一种或几种；所述橡胶包覆的方法为贴合成型法、连续挤出缠绕成型法、充模成型法或无模型法中的一种。
优选地，步骤D所述的雕刻为激光雕刻，所述切削为刀具的切削，所述磨削为磨具的磨削。
优选地，步骤D所述的网状纹路为线状网纹或蜂窝状网纹；所述线状网纹的网线数为60～1500L/英寸、深度为10～2000μm；所述蜂窝状网纹的网线数为200～2000L/英寸、网穴容积为2～50cc/m2。
本发明的有益效果：
1、本发明的平版印刷橡胶水辊在金属辊芯1和橡胶层3之间有打底层2，打底层可提升橡胶层与金属辊芯的附着力，从而延长橡胶辊的使用寿命。橡胶辊的使用寿命为半年以上。
2、本发明的平版印刷橡胶水辊表面具有可容纳润版液的网状纹路，可实现润版液的传递而不再需要水绒套，解决了水绒套滋生霉菌及使用过程中变形、掉毛，从而影响印刷质量的问题；使印刷质量提高。
附图说明
图1为本发明平版印刷橡胶水辊横截面结构示意图。
图2为本发明平版印刷橡胶水辊表面的蜂窝状网纹示意图。
图3为本发明平版印刷橡胶水辊表面的线状网纹示意图。
图中标记含义如下：1-金属辊芯；2-打底层；3-橡胶层。
具体实施方式
下面结合具体实施事例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种平版印刷丁腈橡胶水辊由金属辊芯1、丁腈橡胶层3以及位于两者之间经含有WD-52硅偶联剂的金属表面处理剂处理形成的打底层2组成。其中丁腈橡胶层又分为硬度为50HA的橡胶内层、和硬度为10HA的橡胶外层构成，橡胶内层和橡胶外层为一个整体，外层的丁腈橡胶层的外表面具有网线数为300L/英寸、深度为660μm、网穴容积为5cc/m2的蜂窝状网纹。
其制备方法如下：(a)清洁金属辊芯1表面；(b)将WD-52硅偶联剂以5wt％浓度溶于无水乙醇，外加5wt％冰醋酸混合均匀形成混合物，并将混合物涂覆于在金属辊芯1表面，在空气中放置1小时，于150℃烘箱中烘烤2小时即在金属辊芯1表面形成打底层2；(c)采用贴合成型法将上述丁腈橡胶整体包覆在形成了打底层2的金属辊芯1外表面，形成具有橡胶层3的预制平版印刷橡胶水辊；(d)车磨预制平版印刷橡胶水辊的橡胶层3外表面至规定尺寸及光洁度；(e)采用激光雕刻橡胶层3外表面，在其表面形成网线数为300L/英寸、深度2000μm、网穴容积为5cc/m2的蜂窝状网纹，得到所述的平版印刷橡胶水辊。
得到的平版印刷橡胶水辊不加水绒套直接作为着水辊使用。将其用在德国产海德堡CD102、CD74、SM74印刷机和高宝Ra105、Ra106等印刷机上。试验发现，其上水性能优于水绒套胶辊，印刷质量高，且饱和生产条件下使命寿命在半年以上。
实施例2
一种平版印刷丁腈橡胶水辊由金属辊芯1、丁腈橡胶层3以及位于两者之间含有TMC-201钛酸脂偶联剂的金属表面处理剂水解形成的打底层2组成。其中丁腈橡胶层又分为硬度为70HA的橡胶内层、和硬度为30HA的橡胶外层构成，橡胶内层和橡胶外层为一个整体，外层的丁腈橡胶层的外表面具有网线数为300L/英寸、深度为30μm的线状网纹。
其制备方法如下：(a)清洁金属辊芯1表面；(b)将TMC-201钛酸脂偶联剂以20wt％浓度溶于异丙醇，外加5wt％水混合均匀形成混合溶液，并将混合溶液涂覆于在金属辊芯1表面，在空气中放置0.5小时，于120℃烘箱中烘烤2小时即在金属辊芯1表面形成打底层2；(c)将上述丁腈橡胶整体包覆在形成了打底层2的金属辊芯1外表面，形成具有橡胶层3的预制平版印刷橡胶水辊；(d)车磨预制平版印刷橡胶水辊至规定尺寸及光洁度；(e)采用YW1硬质合金刀具滚花切削橡胶层3外表面，在其表面形成网线数为300L/英寸、深度为30μm的线状网纹，得到所述的平版印刷橡胶水辊。
得到的平版印刷橡胶水辊不加水绒套直接作为着水辊使用。将其用在德国产海德堡CD102、CD74、SM74印刷机和高宝Ra105、Ra106等印刷机上。试验发现，其上水性能优于水绒套胶辊，印刷质量高，且饱和生产条件下使命寿命在半年以上。
实施例3
一种平版印刷聚氨酯橡胶水辊由金属辊芯1、聚氨酯橡胶层3以及位于两者之间含有KH550硅烷偶联剂的金属表面处理剂水解形成的打底层2组成。其中聚氨酯橡胶层又分为硬度为90HA的橡胶内层、和硬度为35HA的橡胶外层构成，橡胶内层和橡胶外层为一个整体，其中橡胶层外表面具有网线数为900L/英寸、深度为1250μm的线状网纹。
其制备方法如下：(a)清洁金属辊芯1表面；(b)将KH550硅偶联剂以5wt％浓度溶于无水乙醇，外加5wt％冰醋酸混合均匀形成混合物，并混合物涂覆于在金属辊芯1表面，在空气中放置2小时，于150℃烘箱中烘烤2小时即在金属辊芯1表面形成打底层2；(c)采用充模成型法将上述聚氨酯橡胶整体包覆在形成了打底层2的金属辊芯1外表面，形成具有橡胶层3的预制平版印刷橡胶水辊；(d)车磨预制平版印刷橡胶水辊的橡胶层3外表面至规定尺寸及光洁度；(e)采用金刚石金属结合剂砂轮滚花磨削聚氨酯橡胶层3外表面，在其表面形成网线数为900L/英寸、深度为1250μm的线状网纹，得到所述的平版印刷橡胶水辊。
得到的平版印刷橡胶水辊不加水绒套直接作为着水辊使用。将其用在德国产海德堡CD102、CD74、SM74印刷机和高宝Ra105、Ra106等印刷机上。试验发现，其上水性能优于水绒套胶辊，印刷质量高，且饱和生产条件下使命寿命在半年以上。
实施例4
一种平版印刷硫化橡胶水辊由金属辊芯1、硫化橡胶层3，以及位于两者之间含有质量比1:1的KH550硅烷偶联剂与TMC-201钛酸脂偶联剂混合物的金属表面处理剂水解形成的打底层2组成。其中硫化橡胶层又分为硬度为90HA的橡胶内层、和硬度为38HA的橡胶外层构成，橡胶内层和橡胶外层为一个整体，其中橡胶层表面具有网线数为800L/英寸、深度2000μm、网穴容积为50cc/m2的蜂窝状网纹。
其制备方法如下：(a)清洁金属辊芯1表面；(b)将质量比1:1的KH550硅烷偶联剂与TMC-201钛酸脂偶联剂混合物以5wt％浓度溶于异丙醇，外加3wt％水及3wt％冰醋酸混合均匀而形成金属表面处理剂混合物，并混合物涂覆于在金属辊芯1表面，在空气中放置1小时，于150℃烘箱中烘烤2小时即在金属辊芯1表面形成打底层2；(c)采用无模成型法将上述硫化橡胶整体包覆在形成了打底层2的金属辊芯1外表面，形成具有橡胶层3的预制平版印刷橡胶水辊；(d)车磨预制平版印刷橡胶水辊的橡胶层3外表面至规定尺寸及光洁度；(e)采用金刚石树脂结合剂砂轮滚花磨削硫化橡胶层3外表面，在其表面形成网线数为800L/英寸、深度2000μm、网穴容积为50cc/m2的蜂窝状网，得到所述的平版印刷橡胶水辊。
得到的平版印刷橡胶水辊不加水绒套直接作为着水辊使用。将其用在德国产海德堡CD102、CD74、SM74印刷机和高宝Ra105、Ra106等印刷机上。试验发现，其上水性能优于水绒套胶辊，印刷质量高，且饱和生产条件下使命寿命在半年以上。
应理解为，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解为，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做出的各种改动或修改，这些等价形式仍属于本发明申请所附权利要求书限定的范围。
Claims (7)
1.一种平版印刷橡胶水辊，其特征在于，其包括金属辊芯(1)和表面橡胶层(3)，以及金属辊芯(1)和表面橡胶层(3)之间的打底层(2)；所述表面橡胶层(3)分为内层和外层，内层硬度为10HA以上；外层硬度为10HA-90HA，所述表面橡胶层(3)的外层的表面具有网状纹路；
所述打底层(2)为金属表面处理剂处理所述金属辊芯(1)的表面后而形成；
所述金属表面处理剂为偶联剂以4～25wt％的浓度溶于乙醇、异丙醇或两者混合物中形成的溶液；处理步骤为：向上述偶联剂溶液中加入3～6wt％的水、冰醋酸或两者混合物，混合均匀后涂覆于所述金属辊芯(1)的表面，在空气中放置0.5-2小时，然后在100-200℃下烘烤1-3小时即形成所述的打底层(2)；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的平版印刷橡胶水辊，其特征在于，所述网状纹路为线状网纹或蜂窝状网纹。
3.根据权利要求2所述的平版印刷橡胶水辊，其特征在于，所述线状网纹的网线数为60～1500L/英寸、深度为10～2000μm；所述蜂窝状网纹的网线数为200～2000L/英寸、网穴容积为2～50cc/m2。
4.根据权利要求1所述的平版印刷橡胶水辊，其特征在于，所述表面橡胶层(3)中的橡胶为硫化橡胶、聚氨酯橡胶或丁腈橡胶中的一种或几种。
5.一种根据权利要求1-4任一所述的平版印刷橡胶水辊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、用金属表面处理剂处理所述金属辊芯(1)的表面形成所述打底层(2)；
B、使用橡胶包覆步骤A的具有打底层(2)的金属辊芯(1)，形成预制平版印刷橡胶水辊的表面橡胶层(3)，该表面橡胶层(3)具有内层和外层，内层硬度为10HA以上，外层硬度为10HA-90HA；
C、打磨步骤B得到预制平版印刷橡胶水辊的表面橡胶层(3)外表面至规定的尺寸及光洁度；
D、雕刻、切削或磨削步骤C得到预制平版印刷橡胶水辊的橡胶表面，形成网状纹路；
E、再次打磨步骤D得到具有网状纹路的橡胶表面至规定的尺寸及光洁度即得到所述的表面具有网状纹路的平版印刷橡胶水辊；
步骤A的处理步骤为：将偶联剂以4～25wt％的浓度溶于乙醇、异丙醇或两者混合物中形成的溶液；向上述偶联剂溶液中加入3～6wt％的水、冰醋酸或两者混合物，混合均匀后涂覆于所述金属辊芯(1)表面，在空气中放置0.5-2小时，然后在100-200℃下烘烤1-3小时即形成所述的打底层(2)；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤B所述的橡胶为硫化橡胶、聚氨酯橡胶或丁腈橡胶中的一种或几种；所述橡胶包覆的方法为贴合成型法、连续挤出缠绕成型法、充模成型法或无模型法中的一种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤D所述的雕刻为激光雕刻，所述切削为刀具的切削，所述磨削为磨具的磨削；所述的网状纹路为线状网纹或蜂窝状网纹；所述线状网纹的网线数为60～1500L/英寸、深度为10～2000μm；所述蜂窝状网纹的网线数为200～2000L/英寸、网穴容积为2～50cc/m2。
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