柔版印刷中的技术和操作要点

从凸版印刷衍生的柔版印刷，已经过100多年的发展完善，不断吸收应用先进科技，提高印刷质量，如今，优良的柔印印品完全可与胶印媲美，它标志柔印印刷新里程碑的开始。

近年来，柔印都以每年70%的惊人速度增长，目前已占全球印刷市场的20%以上，据专家预测，到2005年，柔印市场有望位居各印刷版式中的第二位。

纵观柔印质量的显著提高，其关键是高新技术的应用，才使整体技术水平和材料质量不断提升。

制版中的数字化和激光技术制版的高新技术当推计算机直接制版(也称为激光直接制版或数字化直接制版，即CTP)技术其核心工艺是源于20世纪60年代出现的激光技术。

到了90年代后，随着计算机技术和设备材料等研究发展，CTP技术的成熟并不断显示其优越性，加速了CTP技术的研究开发和工业化应用。

据统计，美国到1997年，已有65%的大型印刷厂使用了CTP技术。

从1995～2002年CTP的应用普及速度以每年1倍以上的速度增长。

计算机直接制版提高制版速度，提高印版量和印刷质量，有利于环保，有利于摆脱暗室操作等优点。

如今，CTP技术已在平版印刷中分显示出其优越性，市场份额正不断扩大。

随着其技术和CTP版材质量的提高，其市场前景是非常广阔的，它也可以说是未来印刷业发展的一个重要方向。

采用CTP技术，不仅可印刷到纸张上，还可以印刷到其他承印材料上，如大量使用的各种塑料薄膜及复合薄膜、金属薄片、木材、玻璃、陶瓷、纺织品等。

数字化直接制版首先在其他印刷工艺中研究使用。

柔印制版是各种版式中最后一个过渡到无软片制版的印刷方式，这是因为柔性版有一定的厚度，要以数字化信息通过高速激光直接在版材上曝光得到立体网点，其难度可想而知要比平版高得多。

但是，传统制版方式的种种制约因素，例如：用软片制版需要经过多道图像处理，不仅稳定性差，且成本高，此外，温度和湿度都对软片产生一定的影响，有时还得提防软片的擦伤划痕等；软片与版材密合曝光时，由于光扩散或是密合不良等可使图像质量受损，不能再现细微部的调子；由于较小网点不易印刷出来，往往只能采用粗网线数进行印刷。

所以，柔版印刷只能徘徊在低质量的产品生产中。

柔版直接制版机的推出，使图像直接曝光到柔版上，克服了上述因使用软片而带来的种种不利因素，用于直接制版的柔印版材与普通的版材不同，它的表面复贴了一层融蚀层－合成碳膜，这层合成碳膜同时还可避免粉尘颗粒。

当激光扫描时，有光点处的复贴层被融化蒸发掉，不留任何痕迹，等于在表面上留下了一张极为清晰的阴图片，然後仍按通常的办法对柔性版进行背部曝光（这时曝光的时间决定版子的厚度）。

主曝光（光源通过合成膜上已被融蚀的开口处，对其下层的光敏聚合物进行直接曝光，这样就没有任何散射或是漫反射，因此网点的边缘更光洁陡削。

而且数码式版材即使曝光时间较长，也不会造成网点形状的虚化），最后进行腐蚀处理。

CTP技术的应用，可很好地解决了常规胶片制版中因材料和技术问题引起的一些故障。

例如，背曝光时间过度造成浮雕较低底基厚度不一致、背曝光或主曝光时间不足造成线条变形和网点丢失、主曝光时间过度造成阴图较浅、后曝光的误差引起印版的硬度过高、洗版时间不足造成浮雕较低底基厚度不一致、洗版时间长，毛刷压力大造成线条变形和网点丢失、未感光材质未完全溶解造成阴图较浅等。

随着CTP技术及相关技术材料的研究的不断深入和完善，其优越性将会更加显现出来，它不但可以节约了时间、人力、材料等资源，提高印刷品质量，减少环境污染，并且还能精减优化的工艺流程，易于组建自动化程度较高的连续生产线等，再加上与先进的计算机技术结合，可以相信，CTP技术将给柔版印刷带来一次新的革命。

网纹辊制造中的纳米和激光技术在柔版印刷中，印刷品质量在很大程度上取决于网纹辊的质量和运行结果。

网纹辊是负责向印版上均匀地传递一定量的油墨，既是油墨的传递辊，又是油墨的计量辊，使墨量的使用实现了精确化。

因此，网纹辊被柔版印刷的业界人士称为是柔印机的“心脏”。

为了将低粘度的油墨稳定地供给柔版版面，网纹辊传墨系统是最理想的印刷方式。

由于早期的网纹辊都是铁质辊筒，辊上的网纹是由压刻上去的，制作非常粗糙，从而使印刷质量及印刷成本很难保证。

后来网纹辊逐步改成铜质辊，采用机械雕刻，并在辊的表面镀上一层较坚硬的金属(如在铜辊上镀铬)，以提高耐磨性和精细度，增加携墨量，从而在一定程度上提高了印刷品的质量。

从1970年开始，又研究出采用坚硬的陶瓷来制作网纹辊。

通常，网纹辊在陶瓷表面施以雕刻，根据其网穴的不同，有立方体型、锥型、斜线型等型状。

根据型状、线数、深度等的不同，算出供墨量与油墨的保持量。

在提高网纹辊的品质上，激光和纳米等高新技术的应用起着主要的作用。

激光作为20世纪的四大发明之一，在印刷领域有着普遍的应用，在网纹辊制造上，它主要用来加工雕刻网穴，具有加工精度高、产品质量好等特点。

但由于在陶瓷上刻精细的凹道非常不容易，因此直到1984年激光技术的成熟发展并在印刷业内得到广泛应用后，激光网纹辊才得以广泛应用。

目前使用激光雕刻的网纹辊主要有：CO 2型激光雕刻陶瓷网纹辊；YAG激光雕刻陶瓷网统辊；Ultracell超级网孔激光雕刻陶瓷网纹辊。

从其加工来看，激光雕刻常用的方法有常规二氧化碳激光雕刻法与采用多次撞击的YAG激光雕刻法，多次撞击的YAG激光雕刻法是目前网孔雕刻的一种最高制取方法，每个网孔由激光束两次打击成型，第一击雕刻成型，第二击增加网孔深度。

双击成型的网孔具有网壁光滑，传墨量快且均匀等优点，从而确保印刷质量。

从网纹辊的组成来看，网纹辊上墨系统有两种方法，一是使用周速很慢的对辊法，二是如凹印那样用刮墨刀刮取油墨的刮刀法。

而网纹辊的刮刀安装法有顺时针与逆时针法。

最近又推出了墨槽刮墨刀法，正反两把刮墨刀，不但精度好，而且能保持墨量。

由于采用了墨槽，因此可以抑制油墨的飞散与蒸发，可根据印刷速度稳定供墨。

高品质的陶瓷网纹辊要求有极强的抗磨损性和不易破碎(即陶瓷的硬度和韧性)，但普通的陶瓷在这两方面上都不是很理想。

如今，一种高科技含量的陶瓷——纳米陶瓷，也正开始应用于网纹辊。

纳米陶瓷的特性主要在于力学性能方面，包括纳米陶瓷材料的硬度，断裂韧度和低温延展性等。

由于纳米陶瓷在显微结构中，其晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。

从而使得材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高，极大地克服了工程陶瓷的脆性(裂纹)大、均匀性差、可靠性低、韧性、强度差等许多不足，使陶瓷具有象金属似的强度、柔韧性和易加工性。

例如，多晶陶瓷是由大小为几个纳米的晶粒组成,它能够在低温下变为延性的，能够发生100%的塑性形变。

纳米二氧化钛陶瓷材料在室温下具有优良的韧性, 在180℃经受弯曲而不产生裂纹，为替代常规陶瓷的应用开拓了新的领域。

此外，纳米级陶瓷复合材料的力学性能，特别是在高温下使硬度、强度得以较大的高。

纳米复合陶瓷与普通陶瓷材料相比，在力学性能、表面光洁度、耐磨性以及高温性能诸方面都有很大的提高。

研究表明，在微米级基体中引入纳米分散相进行复合，可使材料的断裂强度、断裂韧性提高2～4倍，同时还可提高材料的硬度和弹性模量，提高抗蠕变性和抗疲劳破坏性能。

从柔印发展来看，人们对高品质柔版印刷的需求将不断增多，但高品质的柔印需要有高线数的网纹辊，而激光雕刻高线数的网纹辊时，对网纹辊陶瓷的硬度、韧性等都要有很好的特性，才能使激光雕刻时的网穴轮廓清晰，网壁光滑，保证传墨精确，使油墨释放性能良好，这样才能印出好的产品。

但一般的陶瓷材料由于质地较脆,韧性、强度较差，再加上预加工技术水平等问题，使陶瓷网纹辊的加工精度达不到要求，因而使其应用受到了较大的限制。

而应用纳米陶瓷，由于纳米的特性，纳米陶瓷将克服传统陶瓷一些缺陷，使陶瓷的硬度、韧性、耐磨度等特性都有很大的改善，这就为雕刻优良的网纹辊打下基础。

因此，有人预测，随着纳米技术在陶瓷制造上的广泛应用，陶瓷网纹辊有可能最终将全部淘汰金属网纹辊。

许多专家认为，如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题，从而控制陶瓷晶粒尺寸在50纳米以下的纳米陶瓷,则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。

英国著名材料专家Cahn指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。

对柔版印刷用的网纹辊来说，用等离子热喷涂工艺加工网纹辊时，要求在基材表面喷涂出高质量的陶瓷涂层，它要求涂层硬度范围为HV300～1300，一般孔隙率必须低于1%，对于高于1200线的网纹辊，其孔隙率必须低于0.5%，而且要保证涂层结构均匀一致、无裂纹、高硬度、高致密度，这样才能保证网纹辊在雕刻高线数时有很好的精度，提高网纹辊的耐磨性能及耐酸、碱和耐腐蚀等，提高产品的使用寿命和柔版印刷品质量。

在网纹辊制造中，除了纳米和激光高新技术外，近年来航天工业中新开发出一种石墨碳纤维材料，由于其具有质轻而坚硬的特点，在制造业中受到欢迎。

在1994年发明的碳纤维辊芯很快便被应用到柔印的网纹辊辊芯上，成为新一代极具优势的网纹辊。

虽然长期以来钢辊因其物理性能，如强度、机械加工性能及耐用性等一直是网纹辊最优选的材料，但由这种碳纤维辊芯代替传统的钢辊芯制成的网纹辊，其强度是钢辊的2倍，重量却是钢辊的1/10。

这种碳纤维辊芯的网纹辊经过试用发现具有如下的优点:(1)由于碳纤维网纹辊特别的轻，因此在换辊中易于处理，减轻了劳动力。

(2)在换辊过程中碳纤维网纹辊不易损坏，这样可节省大笔因要重新雕刻新辊所需费用。

(3)在印机的驱动部分中，碳纤维网纹辊的总重量是钢辊重量的1/10，有利于降低辊间的磨擦力，使网纹辊的使用寿命相应提高，从而减少了停机时间，提高了生产力。

当印刷机的速度达到3000张/时的时候，钢辊与碳纤维网纹辊的差异更是显而易见，钢芯网纹辊的跳动很大，在其中心部分，不太能保持实地图像，而碳纤维网纹辊，却能在整个辊表面上保持实地图像。

碳纤维网纹辊虽然轻而硬，但其偏移度却不到钢芯辊的1/10。

这一特点的最大好处，极大地提高了大型柔性版印刷机的印刷质量。

网纹辊清洗中的高新技术网纹辊是一种十分精密的机械部件，表面上均匀分布的许多形状一致的网穴，在印刷中起着储墨、匀墨和定量传墨的作用。

由于网纹辊上的网穴很细小精致，而墨穴内所填充的油墨量能转移到印版上大约只有70%～80%，余墨则残留在网穴内。

在传墨过程中由于余墨的干涸、墨中的杂质等诸多原因，使其会堵塞网穴而使传墨不良，这不仅影响印刷质量，而且长期使用网孔堵塞的网纹辊，会增大油墨的损耗，缩短网纹辊使用寿命。

因此，网纹辊在使用中要非常注意保养和清洗。

在网纹辊清洗中，目前常用的方法有4种：化学清洗法(如化学溶剂刷洗法、化学溶液浸泡法)；物理清洗法(如介质吹风清洗法；低压喷洗法；干冰清洗法；塑料细珠喷射清洗法等)；超声波清洗法；激光清洗法等。