CN113306319A - 水性墨平版胶印印刷的方法 - Google Patents

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Abstract

水性墨平版胶印印刷的方法，属于印刷技术领域，包括以下步骤：（1）制备超疏水版材：在版材表面形成超疏水层；（2）超疏水版材晒版制版：对表面超疏水层进行处理，使印刷图文的部分表面能增大，由超疏水状态变为亲水状态，使空白部分仍然保持超疏水状态；（3）使用水性墨印刷：制版后的版材印刷图文的部分吸附水性墨，空白部分不吸附水性墨，完成平版胶印印刷。本发明基本解决了传统胶印印刷工艺的环保问题；缩短了正式印刷的调整时间，提高了印刷效率；印刷完毕即可实现干燥，生产效率显著提高；印刷质量显著提高，同时成本并没有增加；操作人员无需改变操作习惯，方便推广。

Description

水性墨平版胶印印刷的方法
技术领域
本发明属于印刷技术领域，涉及一种使用水性墨平版胶印印刷的方法。
背景技术
目前的平版胶印采用PS版和油性油墨。传统PS版上下分三层：最下层是金属版基，通常为金属铝材质；金属铝上层是铝的氧化物（Al2O3）；最上层是预涂的非银盐感光树脂（重氮盐类）。目前油性油墨平版胶印的制版过程为：通过紫外光线的一定照射，使得PS版表面的预涂感光层部分曝光，再经过显影、清洗等处理，使得PS版版面，将来印刷图文的部分留下预涂感光树脂层，将来不印刷的部分露出超高表面能层（Al2O3）。
目前平版胶印的印刷材料，包括油性油墨和润版液。油性油墨是印出色彩的关键成色物质。润版液是表面活性剂的水溶液，配合油性油墨完成印刷。润版液的表面张力很小，容易在PS版的空白部分迅速铺展。完成制版后的PS版，其图文和空白部分的表面吸附性有很大的不同：空白部分吸附能力强大，油性油墨和水性润版液都吸附；而图文部分，是有选择性的吸附，只吸附油性油墨，不吸附润版液。
在实际印刷过程中，必须先给PS版版面供给水性润版液，让润版液充分占居空白部分后，再给PS版供给油性油墨。利用油水不相溶的原理，油性油墨不在空白部分吸附，只能吸附到图文部分，实现图文部分印刷彩色油墨，空白部分没有彩色油墨的印刷要求。需要印刷的彩色部分和不印刷的空白部分，是由两种不同性质的流体相互接触、相互作用而形成的界面。一种是油性的油墨，另外一种是水性的润版液，两种性质的液体相互作用，使其界面达到平衡，才能够保证印刷的质量和稳定性。
一旦压力过大、油墨量大、温度过高、润版液量小、润版液失效等等条件下，都会使得油墨扩大，越过制版界面，造成印刷油墨过大、颜色深、网点扩大。反之，造成印刷油墨过小、颜色浅、网点变小甚至丢失层次。实际印刷中，要达到印刷与不印刷的界面清晰稳定是非常困难的，因为油墨和润版液是动态的流体，影响的因素特别多。这就对印刷机的设计、加工、维修保养、材料的选择和匹配、环境的稳定、操作工的熟练程度等等因素要求特别高。造成高投入，才能保证印刷质量的稳定。
又由于印刷与不印刷的界面是两种不同性质的流体相互作用的结果，造成现有的印刷精度一直没有提升的空间。加网线数一直在175线/每英寸，有了直接制版后，才略有上升，最高到达200~230线/每英寸，离高保真印刷精度600线/每英寸以上相差甚远。
另外，由于彩色油墨是油性的，在使用中难免会使用强溶剂来清洗油墨产生废墨清洗液，版材显影时会产生废旧显影液、废旧润版液，如不加以回收处理，会给环境造成危害。这些污染物的处理问题，一定程度上已经影响到了行业的发展，成为社会整治环境的重点监控对象。
发明内容
本发明的目的是提供一种水性墨平版胶印印刷的方法，解决油性油墨平版胶印印刷存在的上述技术问题。本发明的目的通过以下技术方案实现。
水性墨平版胶印印刷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备超疏水版材：在版材表面形成超疏水层；
（2）超疏水版材晒版制版：对表面超疏水层进行处理，使印刷图文的部分表面能增大，由超疏水状态变为亲水状态，使空白部分仍然保持超疏水状态；
（3）使用水性墨印刷：制版后的版材印刷图文的部分吸附水性墨，空白部分不吸附水性墨，在平版胶印设备上完成平版胶印印刷。
在一些具体实施方案中，步骤（1）所述超疏水层的接触角大于130度。
在一些具体实施方案中，步骤（1）所述超疏水层的材料为金属、金属氧化物、金属盐、高分子聚合物、树脂涂层，或者是这些材料的混合物。
在一些具体实施方案中，步骤（1）所述版材为铝版基、锌版基、镁版基或其他金属版基。
在一些具体实施方案中，步骤（1）所述版材为树脂、工程塑料、尼龙、聚酯或其他非金属版基。
在一些具体实施方案中，步骤（2）对表面超疏水层进行处理的方法为机械雕刻、激光雕刻、红外激光烧蚀、化学腐蚀、高精度喷涂、高精度打印、涂各类感光胶曝光、热敏头等处理中的一种或多种。
在一些具体实施方案中，步骤（3）所述水性墨是UV胶印墨水，其成分包括：水性UV树脂、颜料、光引发剂、墨水助剂和水。水性UV树脂包括：含有丙烯基的水性UV环氧树脂、聚脂树脂、聚氨酯等。颜料包括钛白粉、炭黑等无机颜料和其他有机颜料。光引发剂为二苯甲酮类或TPO等。本水性墨可以通过普通的紫外灯或LED紫外灯固化。
在一些具体实施方案中，将平版胶印印刷设备的一部分墨辊更换为网纹辊，以改善水性墨在传墨系统中的传墨性能。
在一些具体实施方案中，步骤（3）印刷过程中，对平版胶印印刷设备的传墨辊、串墨辊、靠版辊、印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒进行持续降温处理，一般采用内循环水处理或风冷处理，以保证印刷的连续正常进行。
在一些具体实施方案中，将步骤（3）中平版胶印印刷设备最末端的靠版辊改变转动方向，其作用有两个：一个是去除空白部分多余的水性墨，一个是均匀图文部分的墨量。
本发明具有以下有益技术效果：
1、本发明基本解决了传统胶印印刷工艺的环保问题。
现有的传统平版胶印工艺，迫于环保压力，面临该印刷工艺在总的印刷工艺份额中占比逐渐减少的问题。使用本发明提供的方法，使用水性墨，无需强溶剂清洗油墨，可以彻底解决传统平版胶印的环保问题。
2、缩短了正式印刷的调整时间，提高了印刷效率。
使用本发明提供的方法，在实际印刷中，版面仅有一种水性墨水，无需传统胶印中的水墨平衡操作。相应地大大缩短了调整时间，减少过版纸的用量和浪费，降低了操作人员的操作技术门槛。
3、采用本发明提供的方法，印刷完毕即可实现干燥。取消了传统平版印刷工艺的干燥时间，印刷生产效率显著提高。
4、印刷加网线数比目前加网线数可以增加3倍以上，印刷质量显著提高。
5、使用本发明提供的方法，在现有的平版胶印设备上基本不做改动或做少量改动，操作人员无需改变操作习惯，非常有利于技术推广。
6、使用本发明提供的方法，仅仅是变换了印刷版材、水性墨水，相对传统平版胶印印刷成本并没有增加。
附图说明
图1是水性墨平版胶印印刷版材印刷原理图。
图中：A-超疏水水性墨平版胶印印刷版材结构，B-经过晒版处理后的水性墨平版胶印印刷版材结构，C-水性墨平版胶印印刷版材印刷过程结构图。1-印版版基，2-超疏水材料（空白部分），3-图文部分（印刷部分），4-水性墨水。
图2是水性墨平版胶印印刷版材版面支撑结构示意图。
图中：21-版面无支撑体，22-版面有长方形或正方形支撑体，23-版面有菱形支撑体，24-版面有蜂窝状支撑体。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1 金属版基直接处理成超疏水表面
（1）选择超疏水金属版基，金属版基可以是铝版基、锌版基、镁版基或其他金属版基。
（2）金属版基表面根据需要可以采用雕刻、腐蚀、激光、压纹等工艺完成强度支撑体结构处理，形成如图2所示的一些图案。
（3）金属版基表面超疏水性能处理，可以采用直接化学腐蚀、阳极氧化、微弧氧化、激光直接处理等方法处理。金属版基进行表面超疏水处理后，材料表面接触角要大于等于130°，才可以供后续工序使用。经过表面超疏水性能处理的金属版基如图1中的A所示，包括印版版基1和超疏水材料2。
（4）准备UV干燥的水性墨水，主要由水性树脂、光引发剂、颜料和助剂组成。
（5）将平版胶印印刷设备上的一部分墨辊更换为网纹辊。
（6）传墨辊、串墨辊、靠版辊、印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒增加冷却装置，冷却方式可以是循环水冷或风冷。最末端的靠版辊改变转动方向。
（7）在平版胶印印刷设备上添加UV 干燥装置，以配合水性UV墨水使用。
（8）对经过步骤（3）表面超疏水性能处理，符合印版表面超疏水性能的印版材料进行印刷晒版处理，可以直接使用机械雕刻、激光雕刻、红外激光烧蚀、化学腐蚀、高精度喷涂、高精度打印、涂各类感光胶曝光、热敏头等处理中的一种或多种进行图文处理，在版面形成需要印刷的图文部分和不需要印刷的空白部分。完成印刷晒版处理的印版材料如图1中的B所示，包括印版版基1、超疏水材料（空白部分）2和图文部分（印刷部分）3。
（9）将步骤（8）制备好的印版，安装于经过步骤（5）~（7）改造后的印刷设备上，在印刷设备墨斗槽添加水性墨水4，如图1中的C所示，完成印刷。
实施例2 金属版基表面涂敷一层超疏水材料
（1）选择超疏水金属版基，金属版基可以是铝版基、锌版基、镁版基或其他金属版基。
（2）金属版基表面根据需要可以采用雕刻、腐蚀、激光、压纹等工艺完成强度支撑体结构处理，形成如图2所示的一些图案。
（3）金属版基表面超疏水性能处理，直接涂布、浸泡等处理，在金属版基表面涂敷一层超疏水材料。金属版基进行表面超疏水处理后，材料表面接触角要大于等于130°，才可以供后续工序使用。
（4）准备UV干燥的水性墨水，主要由水性树脂、光引发剂、颜料和助剂组成。
（5）将平版胶印印刷设备上的一部分墨辊更换为网纹辊。
（6）传墨辊、串墨辊、靠版辊、印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒增加冷却装置，冷却方式可以是循环水冷或风冷。最末端的靠版辊改变转动方向。
（7）在平版胶印印刷设备上添加UV 干燥装置，以配合水性UV墨水使用。
（8）对经过步骤（3）表面超疏水性能处理，符合印版表面超疏水性能的印版材料进行印刷晒版处理，可以直接使用机械雕刻、激光雕刻、红外激光烧蚀、化学腐蚀、高精度喷涂、高精度打印、涂各类感光胶曝光、热敏头等处理中的一种或多种进行图文处理，在版面形成需要印刷的图文部分和不需要印刷的空白部分。
（9）将步骤（8）制备好的印版，安装于经过步骤（5）~（7）改造后的印刷设备上，在印刷设备墨斗槽添加水性墨水，完成印刷。
实施例3 非金属版基表面涂敷一层超疏水材料
（1）选择超疏水非金属版基，非金属版基可以是尼龙、聚酯、工程塑料或其他非金属版基。
（2）非金属版基表面超疏水性能处理，直接涂布、浸泡等处理，在非金属版基表面涂敷一层超疏水材料。非金属版基进行表面超疏水处理后，材料表面接触角要大于等于130°，才可以供后续工序使用。
（3）准备UV干燥的水性墨水，主要由水性树脂、光引发剂、颜料和助剂组成。
（4）将平版胶印印刷设备上的一部分墨辊更换为网纹辊。
（5）传墨辊、串墨辊、靠版辊、印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒增加冷却装置，冷却方式可以是循环水冷或风冷。最末端的靠版辊改变转动方向。
（6）在平版胶印印刷设备上添加UV 干燥装置，以配合水性UV墨水使用。
（7）对经过步骤（2）表面超疏水性能处理，符合印版表面超疏水性能的印版材料进行印刷晒版处理，可以直接使用机械雕刻、激光雕刻、红外激光烧蚀、化学腐蚀、高精度喷涂、高精度打印、涂各类感光胶曝光、热敏头等处理中的一种或多种进行图文处理，在版面形成需要印刷的图文部分和不需要印刷的空白部分。
（8）将步骤（7）制备好的印版，安装于经过步骤（4）~（6）改造后的印刷设备上，在印刷设备墨斗槽添加水性墨水，完成印刷。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。本发明的保护范围由权利要求书及其等同技术方案限定。

Claims (10)

1.水性墨平版胶印印刷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备超疏水版材：在版材表面形成超疏水层；
（2）超疏水版材晒版制版：对表面超疏水层进行处理，使印刷图文的部分表面能增大，由超疏水状态变为亲水状态，使空白部分仍然保持超疏水状态；
（3）使用水性墨印刷：制版后的版材印刷图文的部分吸附水性墨，空白部分不吸附水性墨，在平版胶印设备上完成平版胶印印刷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述超疏水层的接触角大于130度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述超疏水层的材料为金属、金属氧化物、金属盐、高分子聚合物、树脂涂层，或者是这些材料的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述版材为铝版基、锌版基、镁版基或其他金属版基。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述版材为树脂、工程塑料、尼龙、聚酯或其他非金属版基。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）对表面超疏水层进行处理的方法为机械雕刻、激光雕刻、红外激光烧蚀、化学腐蚀、高精度喷涂、高精度打印、涂各类感光胶曝光、热敏头中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述水性墨为UV胶印墨水，其成分包括：水性UV树脂、颜料、光引发剂、墨水助剂和水；水性UV树脂包括：含有丙烯基的水性UV环氧树脂、聚脂树脂、聚氨酯，颜料包括钛白粉、炭黑和有机颜料，光引发剂为二苯甲酮类或TPO。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤（3）中平版胶印印刷设备的一部分墨辊更换为网纹辊。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）印刷过程中，对平版胶印印刷设备的传墨辊、串墨辊、靠版辊、印版滚筒、橡皮滚筒、压印滚筒进行持续降温处理，持续降温处理的方法为内循环水处理或风冷处理。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤（3）中平版胶印印刷设备最末端的靠版辊改变转动方向。
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