印刷過程的潤濕--橡皮布的潤濕性
發布時間：2024-11-25 點擊：70
橡皮布和墨輥固有潤濕性，在印刷過程中潤濕性的變化，對印刷的正常進行尤其是膠印生產的正常進行非常重要。
橡皮布的潤濕性及其變化
橡皮布是膠印機油墨轉移的中間體。印刷時，橡皮布與印版圖文部分油墨接觸的同時，也與印版空白部分的水相接觸。因此，橡皮布主要由非極性材料橡膠構成，以保證橡皮布最大限度地吸附油墨并轉移油墨，最小限度地吸附水分；還要求橡皮布具有最佳的耐油、耐酸、耐氧化和抗老化等性能。為使橡皮布具有良好的印刷性能，除選擇適宜的橡膠材料制作橡皮布以外，印刷過程中，在工藝操作上還必須盡量維護橡皮布的潤濕性。
1．橡皮布的潤濕性。橡皮布由膠層和底布組成。膠層包括粘結底布的內膠層和用于轉移油墨的表面膠層。膠層的主要組分是天然橡膠和合成橡膠。
天然橡膠可以看做是順式異戊二烯單體的聚合物，即
經實驗測定，天然橡膠的分子量約為20～50萬。因此，聚合度n是個千位數。在平常狀態下，天然橡膠是由數千個順式異戊二烯聚合而成的長線形分子，柔順的分子鏈卷曲在一起，使其富有很高的彈性。但是，天然橡膠的耐磨、耐沖擊等機械性能較低，濕度效應較差，受熱容易發粘、變脆，并且容易發生塑性變形和老化。為了克服天然橡膠在物理性能方面的不足，在天然橡膠中加入硫化劑（一般是硫磺），對橡膠進行硫化處理，使線形結構橡膠分子的一些雙鍵打開，以硫磺作橋梁，形成硫橋，發生交聯反應，成為立體網狀結構。
硫化以后的橡膠結構模型如圖1－21所示。從圖中可以看到，硫原子將線形結構的橡膠分子連結起來，形成了許多網狀格子，從而提高了橡膠的機械和物理性能。
經過硫化的橡膠，機械物理性能雖然提高了，但是，一般彈性下降，硬度增大。這是因為硫化劑加的愈多，交聯愈多，由硫原子聯結起來的網狀格子也愈多而造成的。含硫量少的為軟橡膠，含硫量達10％以上的就成了硬橡膠。用于橡皮布的橡膠含硫量較少，彈性好，硬度低。印刷用的橡膠墨輥，其硬度的不同，是利用加硫量的多少來實現的。
硫化的天然橡膠，耐油性仍然較差，尤其是和煤油等有機溶劑長期接觸，就會逐漸溶脹變形。因此，天然橡膠用于橡皮布的表面膠層并不合適。由于天然橡膠具有較大的粘結力，能把橡皮布的底布牢固地粘合在一起，一般作為橡皮布的內膠層使用。但在印刷過程中或清洗橡皮布時，要嚴防煤油等有機溶劑的滲入，以避免天然橡膠溶脹而使橡皮布“起泡”或“脫殼”。
目前，平版印刷普遍使用樹脂型油墨，其樹脂型連結料中含有一定量的高沸點煤油，這就要求橡皮布的表面膠層耐油性相當好，故橡皮布的表面膠層一般采用耐油性能好的合成橡膠作原料。
制作橡皮布表面層的合成橡膠有氯丁橡膠、丁腈橡膠等。
氯丁橡膠是由氯丁二烯聚合而成的，即
氯丁橡膠由于氯原子的存在，除彈性耐寒性稍比天然橡膠差以外，耐磨性、耐油性、耐熱性耐有機溶劑性、耐臭氧懷、氣密性均比橡膠優良，尤其是耐老化性特別好，長時間受到光、以及空氣中氧的作用，化學結構不易破壞，仍能保持較好的物理機械性能。
丁腈橡膠是丁二烯和丙烯腈在引發劑存在的條件下，共聚而成的，即
丁腈橡膠中由于有氰基（－c≡n或－cn）的存在，因而耐油和耐溶劑的性能特別好，是天然
橡膠無法相比的。
氯丁橡膠和丁腈橡膠的分子中，由于存在著氰基和氯原子（－ci）等極性基團，有呈極性的傾向，但仍然以非極性為主，能夠被油墨很好地潤濕。為了進一步增強橡皮布表面膠層親油疏水的性能，有的橡皮布表面膠層原料中加入一定量的醋酸乙烯－氯乙烯共聚體。盡管如此，橡皮布在使用過程中，潤濕性還是要發生變化的。
2．橡皮布表面潤濕性的變化。橡皮布包覆在膠印機的橡皮滾筒上，在滾筒相互滾壓的過程中，橡皮布每一徽小單元體要周期性地和印版、承印物相接觸。印版上的油墨、潤濕液，承印物（主要是紙張上脫落下來的紙粉）和橡皮布將發生物理、化學作用，其結果會改變原來橡皮布的潤濕性。
印刷過程中，由于物理吸附，在橡皮布的表面膠層上會形成掩蓋層，這層掩蓋層主要是紙粉涂料粒子、植物纖維、油墨中的顏料顆粒等物質堆積而形成的。掩蓋層中的物質大部分是極性的，故使橡皮布的非極性減弱、極性增加，親油性下降、親水性上升。這樣，印版圖文部分上的油墨，尤其是微小網點上的油墨，在高速壓印時，不能正常地通過橡皮布轉移到承印物上，造成印刷品的印跡發虛、網點丟失。另一方面，因為橡皮布的親水性增加，它將從印版表面吸附較多的潤濕液傳遞給紙張，使紙張的含水量增加，尺寸伸長，套印不準，與此同時，紙張的表面強度下降，紙粉、紙毛堆積橡皮布的程度加劇，致使生產無法進行，這就需要清洗橡皮布，恢復其橡皮布原有的潤濕性。
天然橡膠分子鏈上的雙鍵很多，這些不飽和的雙鍵很容易和氧發生反應，使橡膠的分子結構改變，從而發生“老化”現象。
天然橡膠硫化處理以后，大部分的雙鍵因為形成“硫橋”而被破壞，但還剩下少量雙鍵。氯丁橡膠、丁腈橡膠等合成橡膠，它們分子結構的主鏈上也有多個雙鍵，因而由硫化橡膠和合成橡膠為原料制造的橡皮布內膠層、表面膠層也很容易氧化，發生老化現象。
橡皮布是在有光線照射的情況下工作的，日久天長橡膠發生老化，表面生成玻璃狀的光老化膜。由于這層膜非常光滑，不僅掩蓋了橡皮布原來的表面性質，而且使表面的毛細管作用完全消失，親油傳墨性能降低。
橡皮布受熱以后，產生熱老化，使表面膠層變硬、發粘，甚至出現裂紋，不能再使用。此外，橡皮布在轉移油墨的過程中，受到印版滾筒和壓印滾筒周期性的應力作用，這種交變應力的頻度很高（尤其是高速膠印機），因而橡膠的內耗較大，放出的熱量使橡皮布膠層的溫度上升，又加劇了橡皮布膠層的熱老化。為了減緩橡皮布熱老化的程度，印刷車間應嚴格地控制溫濕度的變化，實現恒溫恒濕的作業環境。印刷中提倡采用適宜的印刷壓力轉移油墨，在超高速的膠印機上，采用水、墨輥冷卻散熱的方法，維持橡皮布表面的潤濕性。
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1．橡皮布的潤濕性。橡皮布由膠層和底布組成。膠層包括粘結底布的內膠層和用于轉移油墨的表面膠層。膠層的主要組分是天然橡膠和合成橡膠。
天然橡膠可以看做是順式異戊二烯單體的聚合物，即
經實驗測定，天然橡膠的分子量約為20～50萬。因此，聚合度n是個千位數。在平常狀態下，天然橡膠是由數千個順式異戊二烯聚合而成的長線形分子，柔順的分子鏈卷曲在一起，使其富有很高的彈性。但是，天然橡膠的耐磨、耐沖擊等機械性能較低，濕度效應較差，受熱容易發粘、變脆，并且容易發生塑性變形和老化。為了克服天然橡膠在物理性能方面的不足，在天然橡膠中加入硫化劑（一般是硫磺），對橡膠進行硫化處理，使線形結構橡膠分子的一些雙鍵打開，以硫磺作橋梁，形成硫橋，發生交聯反應，成為立體網狀結構。
硫化以后的橡膠結構模型如圖1－21所示。從圖中可以看到，硫原子將線形結構的橡膠分子連結起來，形成了許多網狀格子，從而提高了橡膠的機械和物理性能。
經過硫化的橡膠，機械物理性能雖然提高了，但是，一般彈性下降，硬度增大。這是因為硫化劑加的愈多，交聯愈多，由硫原子聯結起來的網狀格子也愈多而造成的。含硫量少的為軟橡膠，含硫量達10％以上的就成了硬橡膠。用于橡皮布的橡膠含硫量較少，彈性好，硬度低。印刷用的橡膠墨輥，其硬度的不同，是利用加硫量的多少來實現的。
硫化的天然橡膠，耐油性仍然較差，尤其是和煤油等有機溶劑長期接觸，就會逐漸溶脹變形。因此，天然橡膠用于橡皮布的表面膠層并不合適。由于天然橡膠具有較大的粘結力，能把橡皮布的底布牢固地粘合在一起，一般作為橡皮布的內膠層使用。但在印刷過程中或清洗橡皮布時，要嚴防煤油等有機溶劑的滲入，以避免天然橡膠溶脹而使橡皮布“起泡”或“脫殼”。
目前，平版印刷普遍使用樹脂型油墨，其樹脂型連結料中含有一定量的高沸點煤油，這就要求橡皮布的表面膠層耐油性相當好，故橡皮布的表面膠層一般采用耐油性能好的合成橡膠作原料。
制作橡皮布表面層的合成橡膠有氯丁橡膠、丁腈橡膠等。
氯丁橡膠是由氯丁二烯聚合而成的，即
氯丁橡膠由于氯原子的存在，除彈性耐寒性稍比天然橡膠差以外，耐磨性、耐油性、耐熱性耐有機溶劑性、耐臭氧懷、氣密性均比橡膠優良，尤其是耐老化性特別好，長時間受到光、以及空氣中氧的作用，化學結構不易破壞，仍能保持較好的物理機械性能。
丁腈橡膠是丁二烯和丙烯腈在引發劑存在的條件下，共聚而成的，即
丁腈橡膠中由于有氰基（－c≡n或－cn）的存在，因而耐油和耐溶劑的性能特別好，是天然
橡膠無法相比的。
氯丁橡膠和丁腈橡膠的分子中，由于存在著氰基和氯原子（－ci）等極性基團，有呈極性的傾向，但仍然以非極性為主，能夠被油墨很好地潤濕。為了進一步增強橡皮布表面膠層親油疏水的性能，有的橡皮布表面膠層原料中加入一定量的醋酸乙烯－氯乙烯共聚體。盡管如此，橡皮布在使用過程中，潤濕性還是要發生變化的。
2．橡皮布表面潤濕性的變化。橡皮布包覆在膠印機的橡皮滾筒上，在滾筒相互滾壓的過程中，橡皮布每一徽小單元體要周期性地和印版、承印物相接觸。印版上的油墨、潤濕液，承印物（主要是紙張上脫落下來的紙粉）和橡皮布將發生物理、化學作用，其結果會改變原來橡皮布的潤濕性。
印刷過程中，由于物理吸附，在橡皮布的表面膠層上會形成掩蓋層，這層掩蓋層主要是紙粉涂料粒子、植物纖維、油墨中的顏料顆粒等物質堆積而形成的。掩蓋層中的物質大部分是極性的，故使橡皮布的非極性減弱、極性增加，親油性下降、親水性上升。這樣，印版圖文部分上的油墨，尤其是微小網點上的油墨，在高速壓印時，不能正常地通過橡皮布轉移到承印物上，造成印刷品的印跡發虛、網點丟失。另一方面，因為橡皮布的親水性增加，它將從印版表面吸附較多的潤濕液傳遞給紙張，使紙張的含水量增加，尺寸伸長，套印不準，與此同時，紙張的表面強度下降，紙粉、紙毛堆積橡皮布的程度加劇，致使生產無法進行，這就需要清洗橡皮布，恢復其橡皮布原有的潤濕性。
天然橡膠分子鏈上的雙鍵很多，這些不飽和的雙鍵很容易和氧發生反應，使橡膠的分子結構改變，從而發生“老化”現象。
天然橡膠硫化處理以后，大部分的雙鍵因為形成“硫橋”而被破壞，但還剩下少量雙鍵。氯丁橡膠、丁腈橡膠等合成橡膠，它們分子結構的主鏈上也有多個雙鍵，因而由硫化橡膠和合成橡膠為原料制造的橡皮布內膠層、表面膠層也很容易氧化，發生老化現象。
橡皮布是在有光線照射的情況下工作的，日久天長橡膠發生老化，表面生成玻璃狀的光老化膜。由于這層膜非常光滑，不僅掩蓋了橡皮布原來的表面性質，而且使表面的毛細管作用完全消失，親油傳墨性能降低。
橡皮布受熱以后，產生熱老化，使表面膠層變硬、發粘，甚至出現裂紋，不能再使用。此外，橡皮布在轉移油墨的過程中，受到印版滾筒和壓印滾筒周期性的應力作用，這種交變應力的頻度很高（尤其是高速膠印機），因而橡膠的內耗較大，放出的熱量使橡皮布膠層的溫度上升，又加劇了橡皮布膠層的熱老化。為了減緩橡皮布熱老化的程度，印刷車間應嚴格地控制溫濕度的變化，實現恒溫恒濕的作業環境。印刷中提倡采用適宜的印刷壓力轉移油墨，在超高速的膠印機上，采用水、墨輥冷卻散熱的方法，維持橡皮布表面的潤濕性。
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