印刷原理与工艺广东轻工职业技术学院ppt课件

第六章柔性版印刷,印刷原理与工艺,2,知识回顾,柔性版印刷作为特殊的凸印方法，最初称为苯胺印刷。,印刷原理与工艺,3,柔性版印刷的发展状况及趋势,柔性版印刷因设备结构简单、应用范围广、生产效率高、制版周期短、不污染环境，在国外，已经在很多方面得到广泛应用，如不干胶印刷、商标和标签印刷、瓦楞纸板印刷。美国的报纸印刷已有25%采用柔版印刷。国内柔性版印刷从1995年开始引进设备，尚在发展阶段。今后柔印在绿色包装、环保包装领域会有很大发展。,印刷原理与工艺,4,1.柔性版印刷原理,印刷时，印版粘固在可重复使用的印版滚筒上，由网纹传墨辊施墨，由胶辊或刮墨刀控制输墨量，通过压力将印版上的油墨转移到承印物表面。,知识回顾,印刷原理与工艺,5,知识回顾,印刷原理与工艺,6,2.柔性版印刷的特点,柔性印刷工艺具有凸版印刷、平版印刷和凹版印刷的共同特性，适用范围较广。从印版结构来说，它是具有凸版印刷特性；从印刷适性来说，它是柔性橡胶版与承印物接触，具有胶版印刷特性；柔版印刷品层次丰富、色彩鲜艳，兼有凸版印刷的清晰、胶印的色彩柔和、凹印的膜层厚实和高光泽。适宜柔性版印刷的承印物范围广，目前柔性版印刷机大多采用卷筒型材料。,知识回顾,印刷原理与工艺,7,2.柔性版印刷的特点,柔性版印刷油墨是醇类溶剂型油墨和水性油墨，对环境污染少。柔性版印刷具有制版周期短，印版耐印率高（100万）、安装及印刷调试简便，设备自动化程度和多工序组合程度高，因此其生产周期短，生产效率较高，经济效益也较好。柔性版印刷机运转稳定、性能良好，材料损耗比一般凸印、平印和凹印为低，印刷速度也较高，可达100250米/分。机械结构简单，操作维修简便。,知识回顾,印刷原理与工艺,8,柔性版印刷对原稿的要求,1.大面积实地不能和小字、网点等细部放在一块版上，如果这种情况不可避免，即使是同一色也要分成两块版。2.尽量避免大面积实地多色叠印。3.文字规格不能太小，阴文字更是如此。过细过小的文字会给印刷带来困难。,印刷原理与工艺,9,柔性版印刷对原稿的要求,4.避免使印刷滚筒的水平方向设计宽而长的条杠和实地，那会引起强烈振动，理想的是斜线、曲线、浪纹线及其他规则的曲线。5.版面上避免设计较大的圆形图案。6.避免严格合缝的精确套印要求。,印刷原理与工艺,10,柔性版印刷对原稿的要求,7.原稿使色要考虑到印刷机最多能印几色，要求以最少的制版印刷用色，制成色彩丰富的装潢印刷面。8.要注意机器类型不同，能达到的套准精度不同，套准精度与色彩再现有直接关系。,印刷原理与工艺,11,柔性版印刷对原稿的要求,9.文字的设计应在图案与色彩表达的基础上，适当利用图画的空间和色调，以充分表达包装装潢的内容和要求。例：文字镶嵌在图案中是一种效果较好的表达形式，但由于图案与文字属于不同的色彩，二者色调的配合必须有利制版印刷的整色与套色。,印刷原理与工艺,12,柔印工艺要点,四色网纹版、文字线条、实地满版要区分开来。分色能采用专色的，尽可能采用专色。拼版尺寸视产品结构而定。,印刷原理与工艺,13,柔印工艺参数,可再现的色值范围。柔印为3%95%。网点扩大（50%处）。柔印为30%40%。加网线数。柔印加网线数一般不超过150线/英寸。,印刷原理与工艺,14,柔印网点扩大的原因,造成网点扩大的原因主要有两个：1）物理原因：在压印的一瞬间，印版网点上的油墨因挤压作用产生一定变形，造成网点扩大；2）光学原因：光线在网点墨膜的边缘部分发生散射，从而在视觉上产生相当大的网点扩大。光学网点扩大取决于油墨的透明度和纸张的平滑度、吸收性能等。,10%以下的网点难以控制,印刷原理与工艺,15,影响网点大小的因素,加网线数的高低，加网线数越高，网点扩大越严重。印刷压力的大小，印刷压力越大，网点扩大越严重，在柔性版印刷中应尽量保持“零压力”。网点形状。圆形网点、方形网点、链形网点和椭圆网点，在不同阶调下的网点扩大情况不相同。在柔性版印刷中常用链形网点；对于高光区的小网点，采用调频网点（FM）效果最好。,印刷原理与工艺,16,一、柔性版制版,1.柔性版版材的分类,印刷原理与工艺,17,2.柔性版结构,要求版材具有良好的复制性能、受墨性能和传墨性能。要根据印品情况选用印版。,印刷原理与工艺,18,压印区印版的工作状态,印刷原理与工艺,19,3.固体感光树脂版制版工艺,印刷原理与工艺,20,1）制版原理,通过紫外光作用使主体聚合物单体与光引发剂、丙烯酸酯乙烯类稀释剂（单体）发生交联反应而不溶于清洗液，未曝光部分被清洗液冲洗掉，从而产生所需的印刷图像。,印刷原理与工艺,21,2）固体感光柔性版制版工艺,背曝光：背面用紫外光对版材全面曝光1min，在版基上形成1mm的硬化层。背曝光可决定浮雕深度及精细浮雕细节，增加版基厚度。,印刷原理与工艺,22,2）固体感光柔性版制版工艺,主曝光：用负片对版材正面曝光10min，光引发剂受到紫外光照射，促使光聚合物反应，形成图文部分。在曝光过程中，浮雕由光聚合作用形成。浮雕质量由负片质量、曝光时间的正确性、制版设备的条件及其他条件决定（包括曝光管类型及年限、真空膜的透明性等）。,印刷原理与工艺,23,2）固体感光柔性版制版工艺,冲洗（显影）：用酒精溶剂涂版面，用尼龙刷轻轻刷去未见光部分的聚合物。冲洗时间必须严格控制，清洗时间尽可能短，冲洗过程中，浮雕会略微膨胀，若冲洗过度，浮雕部分将受损。,印刷原理与工艺,24,2）固体感光柔性版制版工艺,干燥：将渗入浮雕层部分的冲洗液在干燥过程中蒸发。在干燥箱中干燥（热风吹1560min）后，印版需在室温下风干约1215小时，使其完全恢复到未处理版材的正确尺寸。后处理：用波长250260nm的紫外光曝光（防粘处理）,印刷原理与工艺,25,2）固体感光柔性版制版工艺,后曝光：不需胶片，而对整个版材的曝光（正面）。根据图像的类型（实地、细线条、点等），主曝光将会或多或少的影响到印版，使浮雕层各部分之间的聚合程度就不一样，后曝光将会使这些部分交联，使印版具有统一、均匀的特性，提高印版的耐印率。,印刷原理与工艺,26,3.计算机柔性版制版,印刷原理与工艺,27,4.两种制版工艺的比较,印刷原理与工艺,28,二、影响柔印清晰度的因素,在印刷过程中，影响柔印清晰度的因素主要包括以下两个方面：工作压力包括墨量压力、着墨压力和印刷压力。印版表面温度,印刷原理与工艺,29,墨量压力指墨斗胶辊与网线传墨辊之间的压力。墨量压力影响给墨量，与给墨量成反比。,着墨压力指网纹传墨辊与印版滚筒之间的压力。着墨压力决定版面的墨层厚度，即着墨量。如果压力过大，印版会嵌墨且影响印版耐印力。如果压力过小，则印版着墨不足，墨层变薄。,印刷原理与工艺,30,印刷压力,印版滚筒与压印滚筒之间的压力。印刷压力过大，会产生印刷图文变形，网点增大现象；印刷压力过小，影响墨量转移。由于柔性版本身具有弹性，所以在保证印版滚筒与压印滚筒充分接触的情况下，应使印刷压力越小越好。,印刷时，印版最大的压缩量为：网点印刷：0.0250.075mm文字印刷：0.050.125mm实地印刷：0.1250.18mm,印刷原理与工艺,31,印版表面温度的影响,当印版表面温度小于40时，对印版影响不大。但当温度大于50时印版的体积膨胀率将达1%-3%，版面硬度下降，弹性降低，影响印刷清晰度。因此，印刷过程中要严格控制印版表面温度。,印刷原理与工艺,32,套筒加工方法：,预制无缝套筒,平张版材包成套筒,印刷原理与工艺,33,三、柔印油墨,柔性版印刷油墨具有两个显著特点，即低粘度性和快速干燥性。并且适宜在多种承印材料上印刷。溶剂型油墨主要用于塑料印刷水基油墨主要用于纸张印刷UV油墨属通用型特别适合精细产品,印刷原理与工艺,34,3.1溶剂型油墨,一般用于非吸收性材料的印刷，印品通过溶剂的挥发而干燥。溶剂型油墨主要有色料、油墨连结料、溶剂、添加剂组成。溶剂型油墨依靠溶剂来溶解树脂，使溶剂油墨具有一定的粘度，以便在印刷时实现油墨的转移，并控制干燥速度。但有机溶剂具有较大的挥发性，污染环境。,印刷原理与工艺,35,3.2水基油墨,概述20世纪40年代，水基油墨开始应用于瓦楞纸箱的印刷。50年代扩大到牛皮纸袋的印刷。水性油墨印刷方便，印刷适应性好，随着对印刷质量要求的提高和水墨技术的改善，其应用范围越来越大。目前，在柔印油墨中水墨占35%左右。,印刷原理与工艺,36,（2）水基油墨的特点,所用的溶剂是水，其连结料主要是树脂。水性油墨主要用于吸收性强的承印材料，如纸张、瓦楞纸等。水性油墨的最大特点是减少了有机物的挥发，不污染环境，特别适于食品、药品等卫生条件要求高的的包装印刷产品。另外，水性油墨粘度低、印迹清晰、墨色牢固。水性油墨的不足之处在于其光泽差，干燥速度慢。,印刷原理与工艺,37,水基油墨的组成,类别,组成,主要作用,连结料,碱可溶型树脂水分散型树脂乳液型树脂,着色剂载体，决定附着力、光泽、干燥性能,着色剂,溶剂,助剂,颜料、染料,决定色相、饱和度,主要是水，另有少量乙醇及助溶剂,消泡剂、滑爽剂、稀释剂、活性剂,溶解、稀释，调整粘度和干燥性能,决定转移性能和流平性，改善光泽和印刷适性,印刷原理与工艺,38,附：富林特水性环保油墨组分,色料(颜料或染料)：12%40%；连接料(树脂)：20%28%；溶解载体(水和少量醇)：33%50%；助剂(消泡剂等)：3%4%；碱(胺或氨)：4%6%。,印刷原理与工艺,39,水基油墨的助剂及其作用,慢干剂：用于降低水墨的干燥速度，用量为0-10%快干剂：用于加快水墨的干燥速度，用量为0-3%。消泡剂：用于消除气泡，用量为1-2。PH稳定剂：用于保持水墨的PH值，用量以使水墨的PH值维持在8.5-9.5为宜。增稠剂：用于增加水墨的粘度，用量为0.5%-1%。,印刷原理与工艺,40,3.3紫外线干燥油墨,利用紫外光照射，使光敏材料分子分解成自由基（高活化原子或高活化原子团），与预聚物单体发生交联反应，而达到干燥目的。紫外线的波长限于200400nm，能量280600KJ/mol。,印刷原理与工艺,41,UV油墨的组成,印刷原理与工艺,42,(1)各组分的作用,颜料颜料的配比要使油墨能流畅地转移到承印物上并符合印品色彩要求。预聚物预聚物是构成UV油墨连结料的主体部分。主要是改性的环氧树脂，聚氨酯等。要求预聚物固化速度快、颜色浅、耐化学腐蚀。单体单体一般为丙烯酸酯类。一方面作为油墨的活性稀释剂，另一方面与其他物质交联生成网状成膜物。,印刷原理与工艺,43,光引发剂UV油墨中光引发剂主要是某些酮类，醚类和硫化物。吸收波为200400nm的近紫外线。吸收光子后生成自由基，能量转给感光性高分子，使UV油墨发生固化反应。添加剂添加剂主要有稳定剂、UV光吸收剂和聚乙烯蜡（提高墨膜度）。,印刷原理与工艺,44,(2)UV油墨的类型,a自由基型这种类型的UV油墨是目前UV油墨应用的主体，其主要特点是固化时间短，可实现瞬间固化。b阳离子型这种油墨有良好的着墨性能以及对承印物的印刷适性，气味小，有利于环保，特别适于食品包装印刷。,印刷原理与工艺,45,(3)UV油墨需改进的问题,UV油墨干燥固化的安全性UV油墨干燥固化时产生的危害主要有辐射光源对人体的危害和油墨中稀释剂对人体的危害。UV油墨对承印物的附着力UV油墨在干燥时产生较大的内应力，对承印物的附着力相对降低。UV油墨柔韧性稍差UV油墨干燥固化是交联聚合反应，油墨的柔韧性较差。,印刷原理与工艺,46,四、柔性版印刷机的印刷单元,印刷原理与工艺,47,四、柔性版印刷机的印刷单元,印刷原理与工艺,48,五、柔性版的变形补偿,K与版材性能、结构有关的常数，由生产商提供R为印刷品最终得到的复制长度，由下式计算,R=2(r+b+c),r印版滚筒的半径b双面胶的厚度c印版的厚度,1.补偿值的计算公式,印刷原理与工艺,49,五、柔性版的变形补偿,2.主要的补偿方法1）在设计时，根据印版伸长率，进行修正；2）制作晒版胶片时，进行修正；3）DTP分色输出时，给一个单向缩放指令；4）采用滚筒式的晒版方法，晒版滚筒尺寸与印版滚筒尺寸相同。,印刷原理与工艺,50,六、网纹辊,概述：网纹辊是柔印机的传墨辊，其表面有凹下的墨穴或网状槽线，用于控制传墨量。采用网纹辊不仅简化了输墨系统结构，而且可以控制墨层厚度，为提高印刷质量提供了重要保证。,印刷原理与工艺,51,6-1决定网纹辊传墨性能的参数,（1）网纹线数网纹辊的传墨量一般以网线数（线/in）来衡量。一般来讲，供墨量随网线数的增加而降低。,印刷原理与工艺,52,6-1决定网纹辊传墨性能的参数,（2）网穴形状,网孔形状决定网孔容积的大小,印刷原理与工艺,53,6-1决定网纹辊传墨性能的参数,（3）网穴排列角度网穴排列角度有30、45和60通常30和60较为理想。（4）墨穴深度和宽度墨穴开口窄而深，那么墨穴底部的油墨就无法转移，而且不利于网纹辊的清洗，造成墨穴永久性堵塞。,印刷原理与工艺,54,6-2几种网纹辊性能的比较,墨量控制,涂层厚度,印刷质量,寿命,网线范围,耐磨性,激光雕刻陶瓷网纹辊,镀铬金属网纹辊,喷涂陶瓷网纹辊,好,中,好,好,中,0.10.2,0.02,0.02,高-特高,高,中,很长,短,较长,501200lpi,500lpi,200lpi,差,名称,特性,印刷原理与工艺,55,6-3网纹辊的选择,实践证明：要获得高品质的印品，网纹辊的网线数应与印版加网线数有一定的比例关系，即网纹辊的网线数一般应为印版加网线数的4倍左右。较为理想的网纹辊的网线角度为30和60。,实地印刷一般选择300线左右的网纹辊,印刷原理与工艺,56,七、柔印刮墨刀装置,刮墨刀的作用是从网纹辊表面刮去多余的油墨，更好的控制转墨量。柔印主要有三种刮墨形式：采用橡胶刮墨辊系统，利用胶辊比网纹辊的线速度差刮墨。采用单刮刀，分正向和反向刮刀采用双刮刀系统，将正向刮刀和反向刮刀结合，分为开放式和封闭式两种。,印刷原理与工艺,57,7-1胶辊-网纹辊刮墨装置,P,网纹辊,胶辊,I,这种装置是利用胶辊与网纹辊之间的速度差来挤掉多余的油墨，胶辊的速度比网纹辊略小。,印刷原理与工艺,58,7-2正向刮墨刀系统,如图，正向刮墨刀系统，余墨从刀内流出。正向刮刀需要加施压装置，防止刮刀浮起。,4575,印刷原理与工艺,59,7-3逆向式刮墨刀装置,如图，逆向式刮墨，余墨从刀外流出，不必对刮刀施加额外压力，刮刀不伤网纹辊。,印刷原理与工艺,60,7-4几种刮墨方式的对比,胶棍刮墨和正向刮刀系统会受印刷速度的影响而改变其传墨量大小，而反向刮刀系统不受印刷速度的影响。,印刷原理与工艺,61,7-5封闭式双刮刀系统,封闭式双刮刀系统能保证网纹辊的恒定传递油墨，特别适用于高速印刷。该装置密封好，油墨不易挥发，有利于环保。,印刷原理与工艺,62,刮墨刀,印刷原理与工艺,63,7-6刮墨刀刀口形状、厚度及选择,常用刮刀厚度为0.1mm、0.15mm、0.2mm。刀口形状分为平刀口、斜刀口、薄型刮刀口。当油墨粘度较大或网线较低的情况下，应用平刀口刮刀。高网线印刷时应选用薄型刮刀口或斜刀口刮刀。塑料刮刀一般用作封闭式刮刀系统中的正向密封刮刀。,平刀口,斜刀口,薄型刮刀口,印刷原理与工艺,64,八、柔印印刷色序,一般柔性版网线版印刷中的色序由以下几种情况决定：1.油墨遮盖力强的先印，一般先印淡色油墨，深色油墨后印；2.画面图案的主色调，一般安排在最后套印；3.应将网版、实地满版分别挂版印刷。,印刷原理与工艺,65,八、柔印印刷色序,三色印刷时，一般的色序为：青品红黄实地密度掌握在青1.6，品红1.4，黄1.2左右为宜。,印刷原理与工艺,66,八、柔印印刷色序,塑料软包装彩印的印刷色序：“表印”彩色印刷色序一般为：白黄品红青黑“里印”彩色印刷色序一般为：黑青品红黄白,印刷原理与工艺,67,八、柔印印刷色序,柔性版印刷机为多色印刷机，油墨的叠印是以湿叠干的方式进行的，至少6色，一般10色，最高达12色，可进行紫外及红外上光。因此，柔性版印刷的色序非常灵活。在决定印刷色序