无水胶印及其应用

储云娟

近年来，环境问题已经进入大众的视野，各领域各行业应趋势逐步向“绿色环保”靠近，而环境问题已由最初的区域性有害问题及某些特定行为所引发的现象转换为涉及到整个生态的问题。在这种情势下，印刷业要继续从事行业活动，必须要与“绿色环保”来联系起来，必须认真考虑环境问题，逐步走向“绿色印刷”。润版液污染是印刷行业难以忽视的一个问题，而无水胶印由于摒弃传统印刷方法，采用硅胶拒油的原理，在不需要润版液的条件下也能达到高质量复制原稿的目的，减少了润版液对环境的污染。除此之外，无水胶印几乎不使用挥发性有机化合物，同样在很大程度上减少了对空气的污染。因此，要想走向“绿色印刷”，对无水胶印的研究就不可避免。

无水胶印及其原理

胶印的过程就是印版对油墨进行选择性吸附并将油墨转移到承印物上的过程。传统胶版印刷中需要先给印版上润版液，再给印版上墨，才能保证印刷正常进行。无水胶印利用直接制版机技术以及硅橡胶印版来减少水与化学原料的使用，许多无水印刷机同时也使用直接喷墨技术与植物制墨水来降低资源浪费、污染与挥发性有机化合物。而且无水胶印的品质优良，并减少大量用纸，节约资源。

无水胶印系统由无水印版、无水印刷油墨和带有温度控制系统的印刷设备3個部分组成。无水印版的结构是多层叠压型的，其中最底层是铝基板，中间层涂布了一层光敏聚合材料，最上层是2个微米的硅树脂橡胶层。

无水胶印使用独特的预先感光印版，不需要润版液就可在印刷机上印刷。印版的空白部分被拒墨的硅胶层覆盖，而图文部分呈现轻微的凹陷并形成一个可接受油墨的聚合物表层。未使用过的印版在曝光之前，感光层与硅硐胶层紧紧黏附在一起，感光后，印版的空白部分发生光聚交反应，使上层的硅硐胶层固定。印刷时非图文部分的硅胶层拒墨，油墨填充在轻微凹陷的图文部分，然后油墨在印版压力的作用下转移到承印物上，使得原稿真实再现。

无水胶印由于使用拒墨印版，在图文部分除去涂层就可以吸墨，实现图文转印，不需要润版液来实现水墨平衡。无水胶印一般使用的油墨是大豆油油墨和不含芳烃的油墨，这两种油墨没有VOCs产生，不会对人体和环境产生影响。

无水胶印一般使用低黏度无水胶印油墨。此外，印刷品也不再是厚墨膜印刷，而是与传统胶印一样的薄膜印刷。单张纸印刷时无水胶印通常使用“Dry-O-Color Artis”油墨，这种油墨既能保持产品原有光泽，能在抗起脏的基础上改进了油墨的着墨性、转移性、固着性以及加工适性等，更能适应高速、多张单色纸无水胶印机的要求。而卷筒纸印刷通常使用的是高速轮转胶印机用热固型油墨。卷筒纸轮转胶印与单张纸印刷相比，印刷速度提高了约2倍，要求油墨具有更高的流动性，更低的黏性。而轮转热固型油墨同样能够采用与“Dry-O-Color Artis”相同的树脂设计方式，即在不降低糊版发生指数的条件下，采用改善油墨流动性的连结料，使油墨在高速印刷时获得更好的转移性。

无水胶印对胶印机的精度要求比较高。因此无水胶印拥有更稳定的网点、更高的网目线数，且色彩稳定性好。无水胶印承印材料广泛，纸张、金属以及塑料皆可作为成因材料，但需要注意的是，无水胶印对承印材料表面性能要求较高。

无水胶印的特点

不同于传统胶印技术，无水胶印利用直接制版机技术及硅基版来减少水与化学原料的使用。另外，无水胶印不使用润版液，对环境非常友好，大大较低了印刷过程中可能对环境造成的污染。

与传统胶印相比，无水胶印的印品反差更大。即暗调部分更黑，亮调部分更亮。也就是说，无水胶印有着传统胶印达不到的印刷质量。而且，在相同加网线数下，无水胶印的印品比传统胶印的印品层次更丰富，色彩还原更加真实。

无水胶印拥有更高的色彩饱和度。传统胶印一般采用175线/英寸，而无水胶印一般采用300线/英寸加网线数，可提供更高的色彩饱和度和更好的印刷反差，再现更多细节，分辨率更好。除此之外，300线/英寸加网线数通常可以消除在175线/英寸或者150线/英寸情况下印刷的龟纹。

无水胶印拥有更大的色域空间，其印刷效果比传统胶印更好一些，其网点扩大也更小，这使得暗调部分能更清晰的表现细节。而无水胶印的印品油墨密度大，可扩大色域空间，能使印品展现出更饱和的色彩。无水单张纸印刷的色域空间周长比传统卷筒纸印刷的色域空间长21.3%，比传统单张纸色域空间周长长13%。

无水胶印设备需要对温度进行精确控制。这是因为印版滚筒表面在印刷时由于摩擦作用，温度不断升高，同时也由于无水油墨的黏性较高，在滚筒研磨油墨的过程中也会造成印版滚筒表面温度的升高。为解决这一问题，无水胶印一般采用震动制冷技术，其能在制冷过程中，在油墨轮内的空心震动冷却辊中抽出冷却剂。除了油墨的质量因素外，墨辊间的压力也是至关重要的。辊压过大除了容易造成墨杠外，也容易造成版面起脏，而辊压过小会导致传墨不良，降低了产品质量，所以在墨辊及印刷辊筒间压力的调节上必须严格按要求去做。

无水胶印的维护成本更低。由于无水胶印没有像传统胶印的压印滚筒磨损问题，因此无水胶印没有墨辊点蚀、油墨乳化墨辊以及钙元素所导致的墨辊收缩等问题，所以无水胶印的维护成本更低。

无水胶印的应用

与传统胶印相比，采用无水胶印，印刷校版纸的使用大幅减少约30%，而印刷效率有大幅度提高。除此之外，无水胶印由于不使用润版液，则相较于传统胶印方式其印刷过程中产生的VOCs和CO2排放量可减少约90%，对环境极其友好，在环境保护方面效果显著，符合绿色印刷要求，所以无水胶印被应用到了更多领域。

无水胶印可应用于标签行业。凸印标签的色差控制是众所周知的难题，印刷过程中墨斗辊下墨量的调整需要操作人员不断观察印刷图文的墨量。而且，凸版印刷机的印刷速度比较慢，当遇到急单印刷需要提高印刷速度时油墨的墨量供给不及时，这样会使同一批次的印品出现色差。采用无水胶印这些问题便迎刃而解。而且无水印刷的设备调试简单，完全可以应付凸版的短版活件。

无水胶印还可应用于部分网版印刷。网印的特点是墨层厚实，印刷立体感强，但是网印的印刷色彩不细腻，在印刷速度超过2000张/时，使用的基本是溶剂型油墨，要想让20微米厚的墨层一次实现固化比较困难。而无水胶印采用特殊凹版板材，载墨量比普通胶印板材大，可实现胶印高浓度印刷时的细腻，其印刷速度在5000～10000张/时调整。无水胶印既可以避免网印生产效率慢的问题，又可以达到高浓度、立体感强的要求，所以采用无水胶印代替部分网印也有很大研究和应用空间。

无水胶印的前景

相较于传统胶印，无水胶印的印品有着更大的印刷反差，更丰富的层次和色彩。由于无水胶印产生的网点扩大更小，其印品也有着更加丰富的细节和整体清晰度。除此之外，无水胶印的维护成本更低，对环境更友好，符合绿色印刷的要求，所以无水胶印有着越来越广泛的应用。但是由于无水胶印存在坏版的几率大，印刷套准仍有难度以及大墨位容易起墨皮等问题，无水胶印的应用还不是非常广泛。

但是印刷行业要向“绿色印刷”转型，无水胶印俨然是一个重点研究方向。许多印刷企业都认为无水胶印的成本比常规胶印更高，但事实不尽如此。虽然无水胶印设备成本更高，但在化学制品和废物管理方面的成本更低，而且在印刷准备时所浪费的纸张也会更少，花在培训和维护上的费用也更低，无水胶印的成本整体上也会降低。成本的降低和印品质量的提升能吸引更多企业的目光，无水胶印在各企业的应用会越来越多。

作者单位：云南人大机关印务中心

责任编辑：李倩 liqian@cprint.cn