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谈谈影响PS版耐印力的主要因素

资料来源:《广东印刷》2006年第5期 作者:陈家亮 王世勤 更新日期:2008-09-03

PS版是当前我国印刷业使用量最大的印刷版材。我们到市场进行技术服务时,有不少厂家反映PS版不耐印的问题。

胶印印刷,在我国有相当多的印品一次印刷量很大。如全国的中央大报和各省办的党报和生活报,每天发行几十万份,甚至上百万份;教科书,特别是中、小学教科书的印刷,由于中国人口众多,适龄学童很多,各省的承印量都在数百万份;还有一些商业印刷,如烟、酒、药品的包装盒,一次印量是相当大的。印刷商们都希望一张版印得越多越好。一张版印得越多其印刷成本相对就越低;另外,还减少换版的次数,换一次版既费时、费力又浪废纸张、浪费油墨、浪费各种耗材。

PS版的耐印力,实际是印刷的整个环节各因素的综合考核。首先,是印刷机的状态,印刷机在印刷时辊与辊之间的间隙大小,如间隙太小,印刷时印版所承受的压力太大,这种情况下,印版的耐印力显然要大打折扣。

胶印印刷是依靠水墨平衡来达到印刷之目的。润版液的成分对印版的图文部分的树脂层往往有不同程度的影响,特别是常用的醇类润版液,对树脂层存在一定的溶解作用。

其次,是纸张对印版耐印力的影响,纸张质量的好坏对耐印力影响是非常大的。一张阳图PS版制成印版后,如用铜版纸印刷,可印10几万印。如用印教科书的纸来印刷,不烤版的话,也只能印5万印左右,如用印报纸的纸印刷,一张印版一般可印到7~8万印。纸张表面越粗糙印版的印次越少。

还有油墨的质量,同样的印版,用优质油墨就比用普通油墨要多印。

所以,要讲PS版的耐印力,实际是讲用PS版制成印版的耐印力,是整个印刷环节的综合体现。

对于PS版来讲,有阳图PS版和阴图PS版之分,阴图PS版由于采用光聚合型树脂,见光时树脂交联后形成更大的分子,耐磨,一张版可印到20~30万印。而一张阳图PS版制成印版后,只能印7~8万印左右,最多可印到11~12万印。因其采用的是见光分解型的树脂。当然如烤版的话,即在250℃左右的温度下,将已制好的涂上烤版胶的印版烘烤8分钟左右,印版的耐印力可成倍地增加。当然如未烤好,印版的耐印力不会上升多少;如烤过了,不但不能增加印版的耐印力,可能适得其反。

下面对PS版本身及其在制版过程中的各因素对制成印版的耐印力的影响进行探讨、分析。

一、PS版的耐印力对印品质量的影响

胶印印刷品的质量是印版的分辨力和耐印力的综合反映。分辨力的统一性必须由印版的耐印力来保证。印刷品质量与印版耐印力的关系是十分密切的。

1. 对网点的影响

网点是反映分辨力和耐印力的最小感知单位。印刷过程中,原先印版上的网点饱满圆实,层次分明清晰。随着印刷时间的逐渐推移,网点的衰竭将逐步发生,印到一定的时间,版面的高调细小网点开始丢失,低调网点合并;与开始印的印样比较,显得阶调过窄,失去对原稿的真实再现性,印品质量就逐渐下降。

2. 对墨色的影响

在印刷时由于网点发生了潜在的变化,在印张上的墨色深浅也发生相应的变化,以致造成印品墨色不均匀。

3. 对套印的影响

印版耐印力过低造成换版次数增加,每换一次版,因包衬误差、晒版误差、规矩定位等因素会造成图文尺寸不稳定,就为下一色的套印带来困难。

4. 对印刷量的影响

由于印版耐印力低造成换版次数增加,既占用有效生产工时,严重影响到印刷量,同时对所用原材料也造成一定的浪费。

二、影响PS版耐印力的主要因素

通常印版不能继续使用是因为出现花版、糊版、上脏等现象。产生这些现象的原因很多,有版本身的质量问题,这种情况在管理到位的现代化的PS版生产厂出现得不多,因它有完善的检测手段,但仍会有质量问题出现在市场上。当然主要还是使用问题。对于影响PS版的耐印力,我们归纳主要有以下几方面:

1. PS版生产中的影响

(1)版基处理

生产PS版时,首先要对铝板进行表面电解粗化处理,其目的是在板面上形成砂目层,使图文部分有良好的基础,空白部分有利于储存一定量的水分,在印刷中能均匀地润湿版面。若砂目过浅,储水能力差,印刷时水墨平衡不易控制,容易引起空白部分上脏。若砂目过深,则感光胶不易涂均匀,即使有足够的感光层覆盖,也会很快在压印过程中被磨平,引起花版。

电解液中的金属离子杂质对PS版的耐印力也有影响。在PS版生产工艺中,作为电解液的物质中其活性次于铝的金属离子,有时在砂目上析出,会造成肉眼看不见的缺陷,氧化工序也并不能掩盖这些缺陷。这些缺陷在印刷过程中,易对版面造成腐蚀,是影响PS版耐印力的重要因素。电解粗化后的版基需经过氧化处理,如果电解液的浓度、温度以及添加剂的用量掌握不好,使之生成氧化膜薄且疏松发脆,耐磨性就差。特别是低档次的PS版生产线,由于设备简陋,又无自动控制装置,很容易导致版砂目层电解氧化状态不好。

封孔引起版面带脏有以下两个方面:一是封孔液中若钙盐含量过多,钙离子与硅酸根反应生成硅酸钙沉淀,使封孔液成分迅速改变,氧化膜的微孔易吸收钙盐,从而破坏了版面的亲水性能,引起版面上脏。二是封孔时间短,胶体在版面上沉积量少,微孔封闭不够,使版面吸附能力增大,致使残存在微孔中的感光物质由于在显影时不能充分溶掉,从而破坏了空白部分的亲水性,导致印刷时版面上脏。

(2)感光液

PS版感光液一般由感光剂、成膜物及附加材料组成。感光剂的含量过高,感光层的耐碱性强,在正常曝光时间内不能彻底分解,经显影后仍残留在砂目层内,使空白部分感脂性增强而导致上脏。

2. 制版中的影响

晒版质量的好坏,直接影响着印版的印刷质量,同时对印版的耐印力也有很大影响。

(1)曝光

阳图型PS版使用的感光剂多为重氮或叠氮类化合物,最常用的是重氮奈醌型感光剂。版经曝光后,见光的部分可在显影时去除,露出氧化铝亲水层,形成印版的空白部分;而未见光的部分,感光层一般不发生变化,不溶于稀碱溶液,保留在版面上形成印版的图文部分。如果在晒版时,曝光时间不足或者曝光强度不够,会造成底层的感光物质不能彻底分解,使印版显影不彻底,版面就会出现底灰现象。

(2)显影

显影是决定PS版制版质量的重要环节。因为显影液浓度过强或太弱,都会导致印版空白部位上脏。在一般情况下,显影液浓度大,显影速度快,反之则慢;显影液温度高,显影能力强,反之则弱。但显影液浓度过浓或显影温度过高时,会对未见光部分的感光层有一定的溶解作用,使印版网点缩小,着墨性下降,严重时出现掉版或花版现象。若显影液浓度太弱或显影温度过低时,显影时间长也不一定能显影充分。显影效果不理想,可能会存在部分已曝光的图文部位不能完全得到溶解而残留在版面上,上机后就易出现版面上脏现象。

另外,有实验结果表明,PS版经曝光、显影后,显影液可以透过感光层到达氧化层的表面,并溶解部分氧化层,虽然经水清洗,但只能清洗掉PS版曝光部分(非图文部分)的显影液,而在感光层内的显影液则难以被冲洗干净。在显影后到上机印刷的这段时间里,残留在感光层中的少量显影液仍在与感光层和氧化层发生反应,从而降低了感光层对版基的附着力,致使在印刷过程中感光层易脱落。因此,显影后PS版清洗彻底与否,对耐印力影响很大。

(3)晒版环境

晒版机玻璃上有脏痕,原版底片上有污物,都会阻碍晒版光线通过,而引起印版上机后上脏。晒制PS版过程中(包括拼版前),如室内光线太强,PS版受自然光的照射,会产生缓慢的化学反应而形成“返底”现象,使空白部分具有感脂性,造成显影不彻底使版面上脏。

晒制好的PS版,要适当的使用PS版保护胶加以保护。保护胶要擦得“薄而匀”,版面无明显的胶道,擦胶用的物品要干净柔软,胶液里不应有“硬”的痂皮,以免擦伤版面。若胶液过于粘稠会造成版面擦胶过厚,保护胶完全干燥后,会出现“剥版”现象,即上机后图文有脱落现象,也会有版面不上墨或版面局部上墨慢等现象发生。

制好的印版存放时,不要在高温或高湿的环境下长时间存放,还要避光保存,以防止树脂层继续氧化。

(4)烤版

有时为了提高PS版的耐印力,要进行烤版处理,其目的在于增强图文部分的耐磨性及亲墨性,但是如果处理不当,就会引起空白部位上脏。其主要原因有三:一是烤版前除脏不彻底,烤版后,脏物牢固地吸附在版面上。二是擦涂保护胶时所用的物品不干净;版在存放过程中保护胶的内在质量发生变化,对版面形成污染。三是烤版温度过高,版面感光层发生“炭化”。理想的烤版温度应为250℃左右。

烤版机的结构也对烤版效果有关系,有的厂家为方便换灯管,竟将灯管纵排安装(即与版的运行方向相同),这样烤出的版很容易形成波浪状。所以灯管一定要横排安装,这样烤版时版受热均匀。

3. 印刷机械的影响

印版上的油墨要在一定的压力下才能转印到承印物上,由于印刷压力的作用,印版在滚压过程中,必然会造成对版面的磨损,印版表面受磨损后对印版耐印力将有直接的影响。

首先,印版的空白部分,它所具有的稳定地亲水疏油性,是完全依赖于空白部分的砂目层。印刷时砂目层逐渐被磨损,比表面积降低,在印刷过程中就无法得以弥补。由于砂目层的磨损,使印版版面储水量减少,破坏了亲水无机盐层和亲水胶体层的稳定,使空白部分逐渐亲油上脏,这样会严重影响印版的使用寿命。对印版的图文部分,在同样摩擦的情况下,版面的树脂层也要磨损,这样图文部分的亲油疏水性会逐渐发生变化。网点阶调层次对印品有很大的差异,在印版的高调部分产生花版,而低调部分发生糊版。由于出现了此类现象,再经过使用“洁版剂”擦拭版面,就更加破坏了版面的表面结构和版面的吸附能力,致使印版无法使用。

印刷过程中印版产生的磨损,主要有以下几方面:

(1)滚筒间的摩擦

印刷机的印刷均采用圆压圆的方式,由于滚筒之间的直径很难做到没有误差,机器运转时必然要产生速差和摩擦。橡皮布滚筒是与印版滚筒经常接触的摩擦体,原则上要求两滚筒接触表面的线速度相同,但由于橡皮布是有弹性的,印刷时有一定压力时,表面质点的线速度就会有微量的差异,两滚筒在滚压时产生连续摩擦并不断累积,压力越大,产生的摩擦力就越大,随着时间的延长,最后印版图文和空白部分都会发生相应的磨损而使印版受到破坏。

(2)靠版墨滚的影响

橡胶质靠版墨滚与印版表面接触滚动时,在压力作用下,存在着径向滚动摩擦和轴向串动摩擦两个破坏作用力。 在径向滚动中,要求印版辊和墨辊在一定压力作用下表面线速度相等,然而软质墨辊是依靠串墨辊与印版间接触压力产生挤压形变而传动。压力、摩擦系数的大小和线速度存在不均衡的关系,是产生径向摩擦而损坏印版的原因之一。

轴向串动摩擦是墨辊的辊轴与轴承之间有间隙,造成的墨辊在版面上随串墨辊跳动而产生滑动摩擦。这种串动滑移摩擦在印刷中的害处最大。

(3)靠版水辊的影响
靠版水辊是依靠与印版间压力摩擦与串水辊的牵引而在版面上滚动。所以靠版水辊在工作时,除具有靠版墨辊相同的径向滚动摩擦和轴向串动摩擦损坏印版外,水辊对印版的磨损不仅要受到物理机械的破坏,而且还会受到化学物质的腐蚀损坏。

4. 印刷工艺的影响

(1) 润版液的配比

润版液的配比使用是否合理,对于提高印版的耐印力影响也不少。润版液的酸性太弱,亲水胶体层产生得慢,不能及时供给和补充空白部分的无机盐层的生成,使空白部分亲水疏油性降低。润版液的酸性太强,对印版的砂目层有腐蚀作用,破坏了亲水盐层,版面在压力摩擦下,使印版发亮,储存水分减少,导致印版上脏,产生花版现象。若润版液的PH值偏高(弱碱性),阳图PS版图文部分将会部分被溶解,而出现常见的掉版、花版现象,使印版无法印刷。由此可见,不论润版液的PH值过高或过低,都会影响印版图文部分和砂目部分的正常使用,从而直接影响印版的耐印力。因此,一定要控制好所使用的润版液的PH值。

(2)印刷压力的影响

对出现问题下机的PS版进行仔细查看时,从中可以发现,产生掉版、花版的部位都有版面发亮的现象。一般是由于印版滚筒与橡皮滚筒之间的压力过大,版面的砂目层被压缩变形,图文、网点被磨损,从而产生掉版、花版等现象。

产生印刷压力过大的原因有以下几方面:

a.在印刷过程中,由于纸张、油墨等因素,会在橡皮布上形成纸粉与油墨所形成的堆积物,这样就增加了印版与橡皮布之间的压力。如不及时地加以清除,堆积物厚度继续增加,印版受到的摩擦力会逐渐加大,版面受到损坏,掉版、花版现象将很容易产生。

b.橡皮滚筒包衬不当。实际印刷中,大多包衬偏软,为了提高印刷的压力,只有增加包衬的厚度,其结果是印版滚筒与橡皮滚筒之间的表面线速度相差较大,产生的摩擦力就大,这样也会造成印版的耐印力下降。

c.现用的油墨多为疏水性胶体,由颜料、溶剂和一些辅助材料组成。油墨中的颜料对PS版的使用寿命影响较大。由于印刷过程中,存在水(润版液)和油墨共存。从印刷机理讲,水和油墨互不相溶,但实际印刷过程中,会有少量的润版液渗透到油墨中去,使油墨乳化,造成印版版面起浮脏,油墨得不到有效转移,就会引起糊版现象。当印版墨层过厚时,就破坏印版的亲水层,使润版液无法直接作用到印版的氧化膜上,而引起空白部分上脏。如果油墨中的燥油用得过多,油墨干燥速度过快,同样也会引起糊版。油墨的流动性过大,容易引起印版网点扩大变形;油墨流动性过小,印版易出现花版现象。

油墨中的颜料颗粒过粗,在印刷过程中,印版表面易出现“暗斑点”,从而影响使用。

d.印刷纸张的PH值一般为中性,但也有的纸张碱性偏大。印刷过程中,纸张的碱性物质被印版空白处的酸性润版液中和,使空白部分亲水胶层得不到补充,亲水性降低而引起上脏。纸张粗糙、沙粒多,会加大对印版的磨损,破坏印版的氧化膜层,使印版上脏。

三、怎样才能保证制成的印版有较高的耐印力

要保证PS版制成的印版有较高的耐印力,综上所述,我们认为主要应注意以下几点:

1. 要掌握正确的曝光时间(曝光量),不要过度曝光。一般情况下,四色片要求3%的小网点不被晒丢,98%的大网点不出现糊版,线条、文字清晰,过度细小的图文不丢网,满版实地边缘整齐,空心版不糊版。

2. 对已曝光的PS版显影时,显影液的浓度配比一定要严格按照标准配制。不要使用劣质的显影液(粉),更不能靠感觉、凭经验随意配制或稀释显影液。显影后一定要注意对版面进行彻底地清洗。

3. 制作好的印版或印刷中断、但需要保留以备再用的印版,应及时、妥善地在印版表面上擦一层均匀的PS版保护胶。印版在静置保存中,要做到避光保存,防止版面继续发生氧化。储存的场所要避免高温、高湿,还要注意酸、碱的侵蚀,并保持印版干燥。长时间停机,印版最好不要朝向含有润版液的着水辊。

4. 印刷过程中要防止对印版的损坏。大多数情况下印版耐印力下降是机器运转压印动态中造成的,其主要原因:一是速差、摩擦;二是压力;三是润版液的腐蚀;四是油墨、纸张的适性等。

所以还要注意:

①调整好机器的压力,即水辊、着墨辊和印版滚筒间的压力。

②合理地选择包衬,选择合适的滚筒包衬,尽可能的使三个滚筒在运转时角速度、线速度基本相同,以减少对印版表面的摩擦。

③尽量消除水辊和墨辊的轴向串动,以免引起对版面的磨损。

④正确地掌握润版液的浓度、用量,使润版液的PH值控制在弱酸性范围内。

⑤要控制好油墨的粘度、流动性等参数。在印刷过程中,要力求保证印刷图文有足够的剩余油墨层,以用来保护印版。

总之,印刷是由多因素共同作用的过程,这些因素相互关联。所以PS版的耐印力由多方面因素来决定,每一个因素都是不可忽视的。只有把方方面面的工作做好,才能确保PS版制成的印版有高的耐印力。