柔印基材之水洗柔性树脂版简述
2018-03-15许文然赵军权王楠肖瑶
许文然+赵军权+王楠+肖瑶
随着科学技术的不断发展,柔印在印刷行业的优势逐步凸显而出,其相关的技术也是应势而生,广受业界人士的喜爱。柔印发展至今,根据显影方式可以分为溶剂显影、水显影和热显影几种方式,其中水显影继溶剂显影之后成为第二大主流。水显影所使用的基材叫做水洗柔性树脂版(以下简称水洗柔版),水洗柔性树脂版技术在显影中无须使用溶剂,并且显影速度很快,大大缩短了制版工艺,随着其精度的不断提升以及更加快速环保的显影优势,它的发展趋势不可限量。
20世纪80年代,美国优耐公司率先进行FLEXLIGHT水洗柔性版AQUO-FLEX的开发,缘于当时技术的局限而问世失败。在沉默近10年之久后,一些公司重新致力于水洗树脂版的开发,BASF公司在IGAS97展览会中展示了水洗柔性版的样品,至此,适用于凸版印刷的水洗树脂版问世成功。之后,水洗树脂版技术不断改进,凭借着自身的优势在十多年前被强力推出。当时,多数柔印生产商未采用,造成在柔印市场上占据份额较小。
近几年,国家对具有环保表率的柔印大力支持,加上柔印技术的不断进步,致使柔印挤入印刷行业的主流。根据显影方式不同,柔印可分为溶剂显影、水显影和热显影,溶剂显影技术遥遥领先,使用水洗树脂版的水显影技术凭借快速环保的优势也慢慢赶上,其市场占有率正快速的提升。
水洗柔版主要用于轮转凸版印刷、不干胶标签印刷、票据、安全印刷、烫金、热模以及上光等,广泛用于商标、软管、管材、印章、金属片等领域的印刷,当前精度可达到150~200线/英寸高网线。
水洗柔版的分类
1.水洗柔版的结构
水洗柔版的结构和普通柔性版的结构类似(如图1所示),数字化水洗柔版(激光水洗柔版)中防粘层由激光烧蚀黑膜替代,其余结构与普通水洗柔版相同。
2.水洗树脂版的分类
水洗树脂版种类很多,根据不同的方式分类不同:
①根据制版方式可分为普通型和数字型水洗树脂版;
②根据主体树脂可分为聚乙烯醇体系、聚氨酯体系、尼龙体系及其他体系;
③根據硬度可分为高硬度、标准硬度、低硬度和超低硬度等;
④根据底基可分为金属基系列和聚酯片基系列;
⑤根据底基建立方式可分为普通水洗树脂版和水洗凸版。
水洗柔版技术的劣势及优势
水洗柔版的开发有一定的技术难度,相对溶剂显影柔版更是难上加难,因而造成长时间的研究空白期。水洗柔版成功开发之后,它表现的一些劣势仍阻碍了其被大量的使用,然而它所具有的优势依然很明显。随着水洗柔版的技术难点逐步被克服,以及它独特的优势,促进了水洗柔版的快速发展,已经发展成为柔印中第二大主流版材,其地位将越来越高。
1.水洗柔版技术的劣势
水洗柔版开发成功之后,早期阻碍其大力发展的因素主要是其有限的图像分辨力和油墨兼容性。当时大多数水洗印版仅能满足120线/英寸网线下3%~95%的网点再现,使用UV油墨印刷标签,其分辨率并不是很高,仅可用于一些宽幅的轮转印刷。目前,各个水洗柔版开发商不断改进技术,已经可以提供高分辨率的版材,其油墨兼容性也有了相应的提高。然而,水洗柔版的分辨率以及油墨兼容性还达不到溶剂显影的柔版,还有再进一步的空间。
水洗柔版生产商不同,会造成版材一些性能诸如版材厚度范围、图像分辨力、印版硬度、数字成像能力以及油墨兼容性有重大差异。客户需要调查清楚版材对于所应用领域的适宜性,同样需要将油墨系统和印刷机考虑在内,这将给客户造成一定的工作量。
实际上,水洗柔版在显影过程中使用的水仍需加入一定量的清洁剂才能加速洗版的速度,这就需要考虑排放所产生的危害,并且洗版溶解的树脂是不能未经处理直接排放。洗版需要用干净的药水,使用后的药水需要过滤和沉淀之后才能重新使用,这需要洗版设备中增加循环过滤装置。洗版后的药水需要经过过滤,之后必须经过沉淀凝固之后才能丢弃,在过滤、沉淀后药水才能进行排放或者重复使用。洗版设备要求有循环过滤装置,因此,必须重新购买洗版设备,增加了客户的经济投入,这无疑是阻碍了水洗柔版的发展。
2.水洗柔版技术的优势
纵使水洗柔版技术存在某些方面的缺陷,它所独有的优点仍是不可忽视的,制版商仍会考虑将水洗柔版作为溶剂洗柔版的替代物。其优点主要体现在以下两个方面:
①环保。环保是当前行业考虑的重点,柔性版溶剂显影可使用环保药水,但药水再环保也是有机溶剂,显影时的挥发和之后的排放总会对环境造成影响。而水洗柔版在显影时使用水进行清洗,显影之后进行沉淀过滤程序便可排放,更有利于环境的保护。在版材生产商的不懈努力下,相信以后水显影之后可以直接排放的版材将会实现,那将会促进水洗柔版技术的推广。
②制版速度快。水洗柔版的制版步骤和溶剂显影柔版一致,需要经过背曝光(金属底基和水洗凸版除外)、正曝光、洗版、烘版、除粘和后曝光。溶剂显影烘版需要时间很长,水显影则不需要花费太长的时间使版材干燥,因此水洗柔版具有更快捷的显影速度,制版更快,主要体现在烘版时间上(如图2所示)。
除此之外,水洗柔版有普通的水洗柔性版和水洗凸版,普通的水洗柔性版需要背曝建立底基,水洗凸版不需要背曝建立底基,客户可以根据不同适用性自由选择。水洗柔版所表现的其他优势还包括良好的油墨转移能力,进而提高实地色密度和着墨率,它还具有良好的印版耐印力。
水洗柔版的制版过程
水洗柔版制版方式分为两种:一种是先利用背曝光建立一定厚度底基,再按照常规步骤制版;另一种是不用背曝光建立底基,直接正曝光,洗到聚酯片基或者金属基表面,再按常规方法制版。endprint
1.需背曝光制版方法
背曝光:透过支撑片基(PET)在版之后进行紫外光照射。
底片接触:轻轻揭去保护片基,以密度在3.0以上底片药膜面对底片药膜面接触后,施以真空吸气,要注意防止底片与版材中间存有气泡。
正面曝光:以波长为300~400nm的紫外线灯管照射印版,即可进行曝光作业。
洗版:取下底片,用水(加入活性剂)冲洗曝光的印版3~5分钟即可。使用合适的冲版机,印版厚度不同,冲洗时间也不同。
干燥:用吸水海绵辊去版表面水分,用热空气干燥器干燥印版。印版种类不同,干燥时间不同。
后曝光:为使印版稳定,施以主曝光同样的光源再次进行紫外线照射。后曝光时间与主曝光时间相等或更长。
表面处理:用UVC灯管去除表面的黏性。
2.不需背曝光水洗柔版制版方法
不需背曝制版省去了背曝程序,在冲洗时不需加活性剂,可用自来水直接冲洗,在制版最后也省去了表面处理的程序,其余程序可按常规方法。
3.金属底基水洗柔版制版方法
有别于普通柔版的背曝光,其支撑为金属底基,只能采取正面的曝光方式。制版时需要进行正面极短时间的预曝光,也称瞬间曝光,它是为了消耗版材内部的氧气,使得浮雕层更加活跃和敏感,保证浮雕基础的稳固。其余制版过程与上述过程相似。
水洗柔版生产厂家介绍
市场上成功开发出水洗柔版的厂家有好几家,每个厂家水洗柔版的型号很多,包括不同规格、厚度、硬度和底基等,应用及其广泛,市场上主要规格有A3(420mm×297mm)、A 2(4 2 0 m m×5 9 4 m m )和A 1(840mm×594mm),每包多为10张或20张。下面进行初步的了解:
1.东丽水洗柔版
东丽水洗柔版是一种固态感光印刷版材材料,由特殊品种的聚酰胺树脂和其支承成分構成。用东丽版进行各种凸版印刷和干式胶印,效果好、质量好,是理想设计的印刷用版材,东丽代表性版材WF95DⅡ和WF95DY3等。
东丽水洗柔版的特点:
①再现特别优秀的图像。版材厚度公差仅为±0.02mm,所以印刷效果出色,具备最佳的图像再现性能;
②与原版的粘合性出色。版材表面为网状,能与原版胶片紧密的粘合在一起;
③简单迅速的制版。版材具有较大的允许偏差,可在曝光和冲洗中控制版材的质量稳定,制版方便快捷;
④出类拔萃的着墨性。挠性型B、BS、SS的版材,在着墨方面优于其他任何材料,是最理想的印刷用凸版;
⑤卓越的耐印寿命。使用聚酰胺作为主体成分,增加了坚实耐磨性,提高了版材的耐印力和使用寿命。
东丽水洗柔版有多种型号,分为W型和Y型,有聚酯和钢基两种底基,有不同的厚度、硬度,主要用于书刊、不干胶、商标标签等印刷。
2.东洋纺水洗柔版
东洋纺水洗柔版有Printight和Cosmolight两种类型。
Printight是1977年东洋纺公司在全球首创推出的水洗尼龙系列感光树脂凸版,适用印刷范围广泛,是水洗感光树脂版的先锋。它有聚酯薄膜和钢基两种底基,代表版材KF95GC。
Printight的特点:
①可用普通水冲洗,符合环保要求;
②以尼龙聚合物为主要材料,版材厚度精确,耐印力强,印刷寿命长,再现性良好,规格统一;
③泥釉可使印版和底片之间有良好的接触,亦可以使用光面底片。
Cosmolight是基于Printight尼龙系列水洗版材的经验开发出来的柔性版,是目前较受欢迎的版材。Cosmolight硬度不是很高,使用时需要背曝建立底基,版材厚度在1.14~2.84mm。
Cosmolight的特点:
①冲洗版材时需要在水中加入适量的活性剂,并与40℃温水中冲版。作业环境大为改善,更加环保;
②具有优良的解像力与再现性,印刷清晰;
③版材适用多种柔印油墨,经久耐用,耐溶剂油墨,耐磨性好,耐气候变化,耐臭氧性优良。着墨性好,油墨转移佳,印刷效果优良,可使用水性及UV油墨上光;
④水洗柔版不会膨胀,制版后可马上用于印刷,厚度均匀,套印精准。
3.富林特水洗柔版
富林特水洗柔版有聚酯、钢基和铝基3种底基类型,有不同的厚度、硬度,主要用于不干胶标签、轮转凸版印刷、饮料罐印刷、安全印刷、热压膜版等,代表版材WF95Q。
富林特水洗柔版特点:印刷品质高;可用于高品质的半色调柔性版印刷;卓越的印刷表现力;适合高网线200线/英寸的精细图文印刷;对UV光油和UV油墨具有很高抵抗力;高效、环保;不需溶剂,可用自来水直接洗版,既环保又节约成本;制版时间短,整个制版过程仅需30分钟;制版设备投资小;适用性好;油墨实地遮盖力强;油墨转移性能好;用于软包装印刷和标签印刷(窄幅和中幅)。
4.旭化成水洗柔版
旭化成在感光柔性树脂版领域有很长的创新历史,是柔性版研发的领军者。旭化成柔版除了细小网点和精确的套准优点外,还应用了独特的清洁转印Pinning技术,利用版材低的表面张力,将所有剩余油墨转移到承印物上。Pinning技术可实现清洁的油墨转印,能有效避免油墨积聚在印版表面和网版肩部,可缩短清洁时间间隔,减少印刷停机时间,并显著改善印刷质量。Pinning技术允许进行吻触印刷压力设置,通过较低的印版表面张力来阻止液体油墨流动,油墨转移中形态更单一,从而可以帮助柔版印刷商满足其客户日益增长的印刷质量要求。endprint
旭化成水洗柔版有1.14mm和1.70mm的AWP-DEF/DEW几种,AWP-DEW融合了AWP-DEF的质量特性,是印版生产质量更高的标签和包装的理想之选,有望实现优质的质量和显著的OEE(旭化成与Uteco合作进行的各种类型印刷试验)优势。
AWP水洗柔版特点:
①制版时间短,低温干燥快,印版准备时间不高于1小时;
②即洗即印,印品质量高效稳定;
③油墨兼容性好,可与水性油墨、溶剂油墨、UV油墨等兼容;
④低耗环保,残渣能以“干饼”形式收集,可在垃圾厂作安全燃烧介质;
⑤版材表现力:网点均匀;小网点坡度小;反白线条深度足(线宽:300um;深度:280um);独立点(点宽:180um;深度:200um)。
5.麦德美水洗柔版
麦德美公司据说有Flexlight Splash和Flexlight GLX两种型号的水洗柔版,可有效用于餐巾纸、标签、软包装等印刷。其中Flexlight Splash版材显影时需弱酸性的水溶剂,溶剂经过处理后可重新利用或排放,它与水性油墨兼容,并具有抗臭氧龟裂性。Flexlight GLX版材可实现133线/英寸的3%~95%网点还原,可与溶剂油墨、水性油墨和UV油墨等兼容。两种版材均有一系列的规格。
6.美国JET公司水洗柔版
美国JET公司有尼龙和聚乙烯醇体系的水洗柔版,包含了超低硬度、低硬度、标准硬度和高硬度的各种硬度版材,同样具有钢基和聚酯两种底基。其水洗柔版同样适用于凸版印刷、干胶印、移印和UV油墨印刷等,代表性版材有LSL-94-SSB。
水洗柔版技术的发展趋势
水洗树脂版从普通水洗版发展到数字化水洗版,趋向于版材数字化和精细化,着力解决环保高效的问题。当前,水洗柔版主要走向有3个方面:一是水洗废液的回收,使得水洗过程真正环保化;二是使得版材精度更高,實现200lpi的1%~98%的网点还原,以及达到0.10mm独立点和0.03mm的独立线;三是可兼容所有柔印油墨。
目前,水洗柔版凭借着快速环保的优势在市场上稳定增长,仅国内就有1亿元左右市场,并且其产品独特,应用很广,影响力较大。市场上出现了同等环保优势的热显影版,然而其精度还达不到水洗柔版的效果,并且热显影的制版设备比较昂贵,限制了它的推广,远不及水洗柔版的发展。
目前,据说有一家国内公司开发出了这种产品,然而其网点还原、独立点、独立线等还原效果及分辨率远不及国外几个公司的产品。目前国内市场的水洗柔版被日本东丽和东洋纺两大品牌垄断,价格高,从市场需求来看,国内迫切需要开发自主知识产权的水洗柔版来打破这一局面。endprint