CN118234625A - 用于印刷机的橡皮布滚筒的涂层 - Google Patents
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Abstract
一种用于印刷机的橡皮布滚筒的涂层，该涂层具有多层结构，该多层结构包括橡皮布层(1)和弹性层(2)，该弹性层具有牢固连接到所述橡皮布层的第一面和与所述滚筒接触的第二面，其中该橡皮布层(1)包括至少一个由聚合物材料制成的印刷子层(6)和至少一个织物子层(3，4，5)，该弹性层(2)根据标准ASTM D‑412在100％伸长时具有在4.3MPa与1MPa之间的拉伸应力。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于印刷机的橡皮布滚筒的涂层，特别是但不限于卷筒纸胶印机或单张纸胶印机的涂层。本领域技术人员已知，在这些印刷机中，具有橡胶材料的基层的涂层片一业内简称为“橡皮布”或印刷橡皮布(下文将使用术语“橡皮布”)一安装在印刷滚筒上，由金属制成且可绕其自身轴线旋转，并且覆盖滚筒的侧表面。
背景技术
橡皮布层在其两个相对侧上设有相应的金属棒，该金属棒通常由铝或钢制成，并且具有U形横截面，使得它能够装配到橡皮布的对应的边缘上然后固定于其上。两个金属棒用于将橡皮布固定到前述圆筒。传统上，橡皮布层包括至少两个子层(织物子层和橡胶子层)，但后来已经生产出结构更复杂的橡皮布层，其也包括多个织物子层和多个橡胶子层。织物例如是棉或PES织物，甚至由金属(特别是铝和钢合金)制成，而橡胶例如是腈/丁基类型。
对于每种型号的胶印机，制造商都会标明覆盖橡皮布滚筒的涂层的总厚度。该涂层的总厚度是除上述橡皮布层(实际涂层)之外，还通过使用底涂层(形成所谓的底橡皮布)来获得的。
底橡皮布经常由纸板片或聚酯纤维片组成，该纸板或聚酯纤维必须通过粘合剂将其固定在橡皮布滚筒。
单张纸机通常使用通过紧固杆施加的纸板底橡皮布。卷筒纸胶印机使用聚酯片，必须用粘合剂将其固定在橡皮布滚筒上。
为了避免因移除和更换涂层所需操作的复杂性而带来的不便，已提出使用弹性材料层作为底橡皮布；其具有自流平能力和厚度，从而与所述橡皮布层的厚度相结合，使得能够保持所需的涂层总厚度。
上述类型的弹性材料层具有直接粘合能力，无需插入额外的粘合剂产品来粘合橡皮布滚筒，并且在所述滚筒的静态和动态条件下具有至少足够的粘附程度以确保一方面保持完美粘附到橡皮布滚筒，另一方面易于从其移除。
然而，已发现，采用由已知类型的弹性材料制成的底橡皮布，涂层(特别是在卷筒纸胶印机的情况下)可能逐渐遭受橡皮布滚筒上的张力损失。
张力损失表现为印刷配准的损失和随之而来的印刷质量下降。
为了恢复最佳印刷设置，需要停止印刷过程并在重新启动之前调整涂层的张力。很容易想象，在这种情况下，失去所有生产力方面的优势。
还已经观察到，使用已知类型的弹性材料制成的底橡皮布，可能产生集中在橡皮布滚筒的间隙区域中的张力，在该区域中，遵循橡皮布滚筒的轮廓的涂层形成锐角。
这些张力反过来可能会对橡皮布的张紧造成进一步的阻力，从而导致性能的损失。
因此，本发明的任务是提供一种用于印刷机的橡皮布滚筒的涂层，其使能消除现有技术中的上述技术缺陷。
发明内容
具体而言，本发明的一个目的是提供一种用于印刷机的橡皮布滚筒的涂层，该涂层能够确保与橡皮布滚筒的完美粘附，而不会使拆卸和更换操作复杂化。
本发明的另一个目的是提供一种用于印刷机的橡皮布滚筒的长效涂层。
这些目的通过一种用于印刷机的橡皮布滚筒的涂层来实现，该涂层具有多层结构，该多层结构包括橡皮布层和弹性层，该弹性层具有牢固连接到所述橡皮布层的第一面和粘附到所述滚筒的第二面，其中所述橡皮布层包括至少一个聚合物印刷子层和至少一个织物子层，其特征在于所述弹性层根据标准ASTM D-412在100％伸长时具有在4.3MPa与1MPa之间的拉伸应力。
在一个实施方案中，所述至少一个打印子层由交联弹性聚合物制成。
在一个实施方案中，所述多层结构包括至少一个由膨胀交联弹性聚合物制成的可压缩子层。
根据标准ASTM D-2240(ISO 868)，所述弹性层具有在70邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间的硬度。
优选地，所述弹性层由至少包括热塑性聚氨酯的材料制成。
弹性层保持自流平能力和厚度，从而与所述橡皮布层的厚度相结合，使得能够保持所需的涂层总厚度。
弹性层还具有更好的直接粘附到橡皮布滚筒的能力，而无需插入额外的粘合剂产品。弹性层的特性确保在静态和动态条件下涂层保持完美地粘附到橡皮布滚筒，并且易于移除。
涂层能够完美地保持橡皮布滚筒上的正确张力，从而确保正确的印刷配准，进而确保印刷质量。
由于印刷过程仅经历几次短暂的中断，因此印刷机的生产力得以提高。
实际上，出于弹性层的特性，可能贡献于前述已知类型的涂层的张力损失的弹性回复力减小。
而且，出于弹性层的特性，避免橡皮布滚筒间隙的区域中涂层的粘附损失。
而且，弹性层显著减少了清洁溶剂对橡皮布片的渗透。随着时间的推移，清洁溶剂的渗透可能会导致构成涂层的各层分离、横向膨胀，从而导致印刷配准的损失，并损坏支撑片，进而导致结构故障。
由于弹性层与橡皮布滚筒表面紧密粘合，橡皮布滚筒表面具有保护滚筒免受腐蚀的作用。
通过已知类型的过程将弹性体层施加到橡皮布层的内表面，以获得机器制造商规定的厚度，并且在任何情况下获得使用者所需的厚度(因此，使用者可获得根据其特定需要定制的厚度的涂层)。将弹性体层粘合到橡皮布层的过程可以是机械、物理和/或化学类型，例如通过平头挤出过程、压延、铺展或其他过程。
可以生产弹性体层并同时将其施加到橡皮布层，或者可以生产弹性层并然后将其粘合到橡皮布层。
可以验证的是，采用厚度在0.05mm至1.50mm之间的上述弹性体层，实际上可以满足所有市场需求。
优选地，对于按照本发明的涂层，橡皮布层根据标准ASTM D 1894具有以下物理化学特性：静摩擦系数μs＞0.1；动摩擦系数μk＞0.1。
这些特性是指弹性体/钢表面。通过以下对本发明示例性实施方案的描述，将更容易理解本发明。
附图说明
在本说明书中将参考附图，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的涂层的一部分的横截面；
图2示出了施加在橡皮布滚筒上的涂层；并且图3示出了图2的放大细节。
具体实施方式
从图中可见，涂层100包括常规橡皮布层1，以及施加到橡皮布层1的内表面(朝向橡皮布滚筒10的表面)上的弹性体层2。在所示的特定情况下，橡皮布层1由一系列子层组成。
橡皮布层1具体包括至少一个聚合物印刷子层6和至少一个织物子层3、4、5。
在一个实施方案中，聚合物印刷子层6由交联弹性聚合物制成。
而且，多层结构可以包括至少一个由膨胀交联弹性聚合物9制成的可压缩子层。
在所示情况下，橡皮布层1包括三棉纤维基织物3、4、5(但如前所述，它们也可以由PES纤维或碳纤维或金属基材制成)、由常规丁腈/丁基橡胶形成的外印刷子层6(构成橡皮布层与橡皮布滚筒10的表面相对的一面)、一个或多个具有已知和可变配方的中间橡胶子层7、8以及由添加发泡剂改性的丁腈/丁基橡胶形成的膨胀闭孔交联弹性聚合物制成的可压缩子层9。
橡皮布层1的组成和结构显然可以与刚才描述的有所不同，这也取决于印刷机的类型。
假设使用Roland Colorman或Uniman机器进行报纸印刷、或使用Lithoman机器进行商业印刷、或使用Heidelberg Speedmaster 102单张纸印刷机，则根据印刷机型号，橡皮布层1的厚度为1.70mm至1.95mm。
具体而言，对于48页的Lithoman机器，使用1.70mm Vulcan Alto型号橡皮布层1和具有上述特性的2至0.20mm的弹性体层2，可获得总厚度为1.90mm的涂层。
有利地，弹性层2根据标准ASTM D-412(ISO 527)在100％伸长时具有在4.3MPa与1MPa之间的拉伸应力。
优选地，弹性层2根据标准ASTM D-412(ISO 527)在100％伸长时具有在2.5MPa与1MPa之间的拉伸应力。
而且，根据标准ASTM D-2240，弹性层2具有在70邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间的硬度。
优选地，根据标准ASTM D-2240，弹性层2具有在60邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间的硬度。
弹性层2由至少包括热塑性聚氨酯的材料制成。
优选地，弹性层2由至少包括芳香族聚酯基热塑性聚氨酯的材料制成。具体而言，已发现使用己内酯改性的热塑性聚氨酯是有利的。
弹性层2的材料可以有利地添加硅树脂，以提高耐磨性和可加工性，具体是材料的挤出适用性。
弹性层2的材料不含增塑剂，从而降低了产品随时间推移而降解的风险。
弹性层2还添加有热塑性弹性体，其以在1％重量与15％重量之间的量存在。
优选地，添加到弹性层2中的热塑性弹性体以在8％重量与12％重量之间的量存在。
所述添加剂改善了生产过程，降低了表面摩擦，从而提高了涂层在橡皮布滚筒表面的可滑动性。
如上所述，弹性层2的厚度在0.05mm至1.50mm之间，公差为+/-0.01mm。
根据本发明，涂层的弹性回复力通过弹性层2的特定特性受限，该特性由其弹性伸长的初始选择以及其硬度值限定。
举例来说，对由相同的橡皮布层和不同的弹性层组成的两个参考样品进行了拉伸测试。
参考橡皮布层厚度为1.95±0.02mm。参考橡皮布层由Trelleborg生产，称为Rollin Metro。
有利地，第一参考样品的弹性层根据标准ASTM D-412(ISO 527)在100％伸长时具有在4.3MPa与1MPa之间的拉伸应力。根据标准ASTM D-2240(ISO 868)，所述弹性层具有在70邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间的硬度。
有利地，第二参考样品的弹性层根据标准ASTM D-412(ISO 527)在100％伸长时具有大于4.3MPa的拉伸应力。根据标准ASTM D-2240(ISO 868)，所述弹性层具有大于70邵氏A硬度的硬度。
测试在室温(23℃)下进行，参考样品的长度为10.0±0.1cm，宽度为2.5±0.1cm，厚度为2.80±0.05mm。
选择与橡皮布滚筒上涂层定位方向平行的长边。
获得以下结果(三次测试的平均值)，以给定应力下的伸长率的百分比表示：
仪器测试结果表明，第一参考样品的伸长率比第二参考样品大。
发现弹性层2的变形能力影响橡皮布滚筒10的间隙区域11(即涂层100机械地固定到橡皮布滚筒10的区域)中产生的张力。
发现选择硬度在70邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间、优选在60邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间的弹性层2是方便的(根据标准ASTMD-2240测量)，以便显著减少所述间隙区域中的张力。
涂层100一旦固定到间隙区域11的内部，就能够在其整个外围遵循橡皮布滚筒10的表面。
具体而言，在间隙区域11的出口12处，橡皮布滚筒10的凹陷表面13与橡皮布滚筒10的圆筒表面14之间创建锐角Δ，涂层100能够遵循橡皮布滚筒10的表面13、14的轮廓。
弹性层2的可变形性和低硬度特性提高了涂层对橡皮布滚筒10的粘附性。
粘附性的提高防止清洁产品渗透到涂层与橡皮布滚筒10之间，从而提高对腐蚀性化学剂的防护。
弹性体层2保持自流平能力和厚度，从而与橡皮布层1的厚度相结合，使得能够保持所需的多层结构总厚度。弹性体层2的第二面仍具有直接粘合能力，无需插入额外的粘合剂产品来粘合橡皮布滚筒，并且在所述滚筒的静态和动态条件下具有至少足够的粘附程度以确保一方面保持完美粘附到橡皮布滚筒，另一方面易于从其移除。此外，由于弹性层2的特殊特性，即使存在锐角Δ，涂层100也具有精确复制橡皮布滚筒10的表面13、14的能力。
如此设想的用于印刷机的涂层易于进行多种修改和变型，所有修改和变型均落在本发明构思的范围内；此外，所有细节均可替换为技术上等效的元件。所使用的材料以及尺寸可以在实施过程中根据需要和现有技术而定。
Claims (13)
1.一种用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，所述涂层具有多层结构，所述多层结构包括橡皮布层(1)和弹性层(2)，所述弹性层具有牢固连接到所述橡皮布层的第一面和粘附到所述滚筒的第二面，其中所述橡皮布层(1)包括至少一个由聚合物材料制成的印刷子层(6)和至少一个织物子层(3，4，5)，其特征在于所述弹性层(2)根据标准ASTM D-412(ISO 527)在100％伸长时具有在4.3MPa与1MPa之间的拉伸应力。
2.根据前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层(2)根据标准ASTM D-412(ISO 527)在100％伸长时具有在2.5MPa与1MPa之间的拉伸应力。
3.根据任意前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层(2)根据标准ASTM D-2240具有在70邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间的硬度。
4.根据前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层(2)根据标准ASTM D-2240具有在60邵氏A硬度与45邵氏A硬度之间的硬度。
5.根据任意前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层(2)由包含硅氧烷但不含增塑剂的材料制成。
6.根据任意前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层(2)由至少包括热塑性聚氨酯的材料制成。
7.根据前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层(2)由至少包括芳香族聚酯基热塑性聚氨酯的材料制成。
8.根据权利要求6或7所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层(2)由包含添加剂的材料制成，所述添加剂包括以在1％重量与15％重量之间的量存在的热塑性弹性体。
9.根据前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述热塑性弹性体以在8重量％与12％重量之间的量存在。
10.根据一项或多项前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性层的厚度在0.05mm与1.50mm之间，公差为+/-0.01mm。
11.根据一项或多项前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性体层(2)具有自流平能力和厚度，从而与所述橡皮布层(1)的厚度相结合，使得能够保持所述多层结构的所需总厚度。
12.根据前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性体层(2)的所述第二面具有直接粘附能力，而不需要插入额外的粘合剂产品来粘附所述橡皮布滚筒(10)，并且在静态和动态条件下具有至少足够的粘附程度以确保一方面保持完美粘附到所述橡皮布滚筒(10)，另一方面易于从其移除。
13.根据一项或多项前述权利要求所述的用于印刷机的橡皮布滚筒(10)的涂层(100)，其特征在于所述弹性体层(2)具有遵循所述橡皮布滚筒(10)的间隙区域(11)的出口(12)处的所述橡皮布滚筒(10)的表面(13，14)的能力，其中在所述橡皮布滚筒(10)的凹陷表面(13)与所述橡皮布滚筒(10)的圆筒表面(14)之间创建锐角(Δ)。
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