第二章-凸版印刷工艺技术

TUBANYINSHUAGONGYIJISHU凸版印刷工艺技术凸版印刷：图文部分高于空白部分——直接印刷凸版印刷的特点直接印刷金属凸版印刷压力较大、印刷压力不均匀金属凸版易墨色不匀•印刷方法：墨辊给印刷部分敷墨，压印使版与承印物接触，油墨转移印版方式承印物有明显的不平整度和挤压边铜版，铜锌版，感光树脂版，橡胶版包装装潢材料，商业表格印刷，书报杂志，杂件印品特征印版种类适用印迹边缘存在明显的挤压边凸版印刷工艺流程制版环节相对较复杂目前主要的印版有：铜锌版、树脂凸版和柔性版。柔性版是最有前途的印刷方式之一。制版印刷印后加工照相腐蚀雕刻制版单张纸卷筒纸历史记忆春秋战国时的印章木刻金刚经首页木刻印刷版古代雕版印刷作坊宋代（公元1041~1048年）毕昇发明了胶泥活字印刷，它是世界上最早的活字印刷术。公元1297~1298年）王祯发明木活字印刷德国人谷登堡和铅活字印刷技术（1640年前后）德国美茵茨的谷登堡展览馆凸版制版一、凸版印刷过程中所用印版（两大类）刚性印版：铅版（淘汰）、活字版（淘汰）、铜锌版高聚合物印版：柔性版、感光树脂版二、凸版制版的方法由照相底片晒在金属版材上，再经腐蚀得凸版印版。由照相底片晒在感光树脂上，再经腐蚀得凸版印版。由电子雕刻机雕刻成凸版印版。对已经制成的凸版，用浇铸等方法复制成凸印版。铜锌版制版将制好的正阴图底片晒到涂有感光层的铜锌版材上，经过紧膜、显影后，用三氯化铁或硝酸腐蚀空白部分使之下凹，形成浮雕一样的图文印版的过程。特点：质量要求较低的印件采用1.0~2.0mm厚的锌版制取印数大、质量精细的印件采用0.8~1.5mm厚的铜板制取镁合金板由镁、铝、锌三种金属合成，可代替价格高、来源不足的铜板（国内使用少）制版工艺流程显影版材研磨晒版涂布感光液腐蚀整版打样制版工艺流程烘干裁切、清洁流布研磨印版尺寸去处版面油污印版铜层表面粗化涂布感光胶感光胶干燥版基研磨目的：用物理或化学的方法，清除铜、锌板面上的氧化层和油污，以提高其吸附性能。1）锌版研磨法：锌版处理液：A液：HNO3水溶液B液：盐酸水溶液C液：重铬酸钾50g，水2500mL（防氧化液）方法：版基在研磨前先用A液处理，经水冲洗后，用B液处理，再经水冲，最后放入C液中浸渍几分钟。用水磨砂纸在锌版正面擦拭数次，用水冲净即可。2）铜板研磨法：铜板处理液：精盐270g；醋酸100mL；水1000mL。2.晒版制版工艺流程修版曝光显影烤版染色图文：见光，感光层硬化空白：不见光，可溶于水水溶去空白部分未见光胶层使影像清晰，坚膜并防止脱胶增加硬化胶层的耐腐蚀性除去不需要的抗蚀胶膜3.腐蚀制版工艺流程使用FeCl3和HNO3溶液使无胶层空白被腐蚀凹下又叫烂版。是用化学的方法，将印版非图文部分的金属腐蚀掉，使其凹下，形成图文凸起的印版。腐蚀铜版用三氯化铁溶液，化学反应式为：2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2腐蚀锌版用硝酸溶液，化学反应式为：4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O1）使印版的空白部分（非图文部分）的金属腐蚀掉，使其凹下。2）使图文部分仍在同一平面上。3）达到凸版印刷要求。凸版制版中腐蚀的目的：在腐蚀过程中，溶液开始是垂直向下腐蚀，有了一定深度以后，图文的侧面也会受到腐蚀，这样会使印版的耐印率下降。因此就产生了有粉腐蚀和无粉腐蚀两种方法。无粉腐蚀（现已经代替了有粉腐蚀）有粉腐蚀氯化铁腐蚀铜版稀硝酸腐蚀锌版腐蚀工艺：无粉腐蚀：是利用无粉腐蚀机以及专用的腐蚀液，使铜版和锌版经过一次腐蚀，即可完成制版的一种方法。有粉腐蚀：是当金属版腐蚀后，在图文侧面刷涂由氧化铁与松香粉混合而成的红粉，使下一次腐蚀时，侧面免受腐蚀。由于多次工粉，图文的侧面形成阶梯状，这样便提高了印版的耐印力。但是，有粉腐蚀操作烦杂，劳动强工大又极不卫生，现在已被无粉腐蚀取代。4.整版经过腐蚀的铜锌版，要用氢氧化钠溶液把版面的油渍除去，再用清水冲洗、晾干，如果是拼连在一起的图版，要将版裁锯成单块印版，并分别固定在木质或金属底托上。若是和活字版拼版的铜锌版，固定以后的高度要与活字版相同。5.打样检查并修改制好的铜锌版需在打样机上打出样张，与原稿核对检查，如有不足之处再进行修整。倘若是彩色印刷品，还要打出套色样张。经过多次校对，质量合格后，才可以上机印刷。感光性树脂凸版（photopolymerreliefplate）是以合成高分子材料作为成膜剂，不饱和有机化合物作为光交联剂，而制得具有感光性能的凸版版材。感光性树脂在紫外光的照射下。分子间产生光交联反应，从而形成具有某种不溶性的浮雕图像。它与照像排版技术相结合，即提高了制版速度，又能废弃铅合金印版，使冷排更完善，为凸版印刷开创了新途径。感光性树脂凸版感光性树脂凸版其制版工艺流程如下：文字原稿→照排→照像线划原稿→照像→拼版→制树脂凸版连续调原稿→加网照像由上述工艺流程中可知，如果照排输出的是胶片，则可以省去照像这道工序。感光性树脂凸版的版材种类很多，从树脂成型前的形态上可分为液体固化型和固体硬化型两大类。1.液体固化型感光型树脂凸版液体固化型感光性树脂凸版，简称液体树脂版，感光前树脂为粘稠、透明的液体，感光后交联成为固态。（1）液体固化型感光性树脂凸版的成分树脂是脂肪族和芳香族的饱和与不饱和的多元羧酸，以及二元醇类进行缩聚得到的不饱和树脂。交联剂是在紫外光的作用下发生交联而变成固体，常用的有丙烯酸，丙烯酰胺，二甲基丙烯酸乙二酸脂类，丙烯酸乙二醇酯等。光引发剂也叫光敏剂，是光聚合反应中传递光能的媒介物，主要是安息香及其醚类。阻聚剂是抑制暗反应发生的物质，常用对苯二胺。（2）液体树脂凸版成型主要工艺流程液体树脂凸版成型的主要工艺流程是：铺流→曝光→冲洗→干燥与后曝光铺流在曝光成型机中进行，将配制好的感光树脂液注入曝光成型机的料斗中，从料斗里流出感光树脂液，料斗顶端的刮刀将流出的感光树脂液刮成一定的厚度。曝光在感光树脂液上复以透明薄膜，放上阴像底片进行曝光，先进行正面曝光，再进行背面曝光，也可先进行背面曝光，再进行正面曝光。正面曝光时间约为背面曝光时间的10倍，根据感光树脂液的性能，使用紫外光丰富的光源最适宜，故常用高压水银灯或黑光灯。冲洗：把曝光后的树脂版放入冲洗机内用稀氢氧化钠溶液冲洗，浓度约为3～5%，温度约为35℃，冲洗中未受光作用的树脂被溶液，片基上留下硬化的图文部分。干燥和后曝光：用红外线干燥器将洗净的树脂凸版干燥，后曝光的目的在于增强感光树脂凸版的版面强度，提高耐印力。液体固化型感光性树脂版是即涂型版材，价廉，尺寸稳定性较差，版面伸缩性受温、湿度的影响较大，同时要求有较好的成型设备，适合于制作较粗糙的线条文字版。2.固体硬化型曝光性树脂凸版固体硬化型感光性树脂凸版，简称固体树脂凸版。在聚脂薄膜片基上涂布感光性树脂，用阴像底片在紫外光下曝光，经显影即可得到浮雕状的凸版板材。现有感光性尼龙凸版和聚乙烯醇感光性树脂凸版两种。（1）感光性尼龙凸版的成分树脂：醇溶性共聚尼龙；光交联剂：N，N′-甲撑双丙烯酰胺；光引发剂：二苯甲酮；阻聚剂：对苯二胺、对叔丁基邻苯二酚、对甲基苯酚等。（2）聚乙烯醇感光性树脂凸版的成分树脂：聚乙烯醇，聚合度为300～1000；交联剂：羟甲基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺乙二醇二醚；光引发剂：α-羟甲基安息香甲醚；阻聚剂：对苯二胺、对叔丁基邻苯二酚、对甲基苯酚等。（3）聚乙烯醇感光性树脂凸版晒版工艺流程聚乙烯醇感光性树脂凸版晒版工艺流程为：曝光→冲洗→干燥和后曝光→热固化。曝光在晒版机中进行，将阴像底片与树脂板密接曝光，光源可选用低功率的冷光源。冲洗用水显影，水的温度一般为45～50℃，如用冲洗机显影，水压一般控制为2～2.5公斤/厘米2，温水可循环使用。干燥和后曝光经热空气干燥后，再进行曝光，也可用紫外纹光源的干燥器，边干燥边曝光。热固化放人120～130℃的烘箱内，进行热固化处理，使聚乙烯醇分子脱水，以提高印版的硬度。固体树脂版用机械成型，平整度较好，是预涂型版材，固定于金属片基或聚酯薄膜片基上，收缩性小、尺寸稳定，质量较高，可制作网线图版，感光性尼龙凸版，由于尼龙分子中具有酰胺基和分子间存在氢键，所以有弹性好、坚韧性强、耐磨性好、分辨力高等优点。它们的制版工艺虽简单，但成本校高，因而使用受到影响。复制凸版不论是手工排版制成的活字版，还是机械排版制成的活字版，都是原版。原版可以直接上平台机印刷，但由于铅合金活字版耐印率不高，而且笨重，不易搬运，如果印数大就要重复排版，很不经济。为了解决这一问题，则通过原版复制成各种印版，用于多机印刷或异地印刷。复制凸版有以铅合金为板材的铅版，也有以塑料为板材的塑料版，以至尼龙版、涤纶版等。1.复制铅版铅版：把铅合金熔化后灌入纸型压成的印刷版复制铅版又称纸型铅版，其工艺流程为：原版→制纸型→烧铸铅版→电镀。（1）制纸型纸型（papermatrix）是用特制的纸型纸（内层是厚型纸，接触字面的表层用薄型纸裱糊而成）覆在活字版上压成凹陷图文的纸质模型。纸型可浇铸相同的铅合金版，供多机同时印刷，并能浇铸圆弧形铅版，供轮转印刷机使用。纸型携带便利，便于送往其他地方浇铸印版印刷，还可长期保存，以备重版之用。制纸型一般有两种方法，一种是湿制法，一种是干压法。湿制法是将原版放在铁台上面的铁框内，配置适当的铁条固紧，刷清积尘，将纸型材料放在原版上面进行打型，打型时在纸型材料上覆盖一块湿布，在湿布表面用特制的毛刷平稳而有力地往复敲打。打好后为了耐用，用纸板把纸型的非图文部分垫平，刷糨糊，再次覆上湿布敲打，纸型符合质量要求后，连同铁框推入压平机中加热烘烤，最后经过适当的裁切和整理，即可应用。湿制法原为人工敲打，现改用机械打纸型，用这种方法制取的纸型，字迹较深，笔划清秀，与原版相差不大。干压法是用机械压制纸型的方法，纸型纸较厚，坚实而具有可塑性。用压型机压型又有冷压法和热压法，冷压法压成的纸型须放到干燥室进行烘干处理，热压法只须将压型机的压板加热到100～120℃时，在压力的作用下，即可得到纸型。纸型在重版时使用，如要作少量文字的修改，也是可以的。（2）浇铸铅版以纸型为模板，在铸版机上浇铸铅版。各种不同的凸版印刷机都有各自的铸版机。铸版机分为平版铸版机和圆版铸版机两种。圆版铸版机将铅版铸成弧形，供轮转机印刷。浇铸铅版用的是铅合金，用来浇铸平铅版或圆铅版的铅合金成分配比稍有差别，与铸活字的铅合金成分配比也有所不同。铅版浇成后，经刨平、修整和钻孔等加工即可使用。（3）电镀用电镀方法在铅版表面镀上铁、铬等金属层以增加印版的耐磨性，提高印版的耐印力，铅版上镀上一层铁的镀铁印版，耐印力在10万印左右，镀上一层铬，印版耐印力可提高到50万印左右。2．复制塑料版用塑料复制成凸版代替铅版进行印刷，可制成平形或弧形两种，一般用热塑性塑料轧制成片状版材，在模板上加热压制而成，也有经加热熔融后，在模板上注塑成型的。复制塑料版的工艺流程为：原版→压母型→压凸版→铣版→弯圆→圆压圆印刷。↓圆压平、平压平印刷四、电子雕刻凸版电子雕刻凸版是用凸版电子刻版机直接雕刻成印版。凸版电子刻版机简称凸版刻版机。1．凸版电子刻版机凸版电子刻版机用来雕刻连续调原稿，特别是彩色凸版，能自动修色。工效高，质量好，雕刻完毕只要作好全面修正腐蚀，即可印刷，但由于凸版印刷量日趋减少，再则电分机和自动制版设备的发展，新的板材的应用，使用价格昂贵的凸版电刻机已相形见绌。因此，目前国外已不再生产凸版电刻机。凸版电子刻版机有原稿和版材放在二侧的平台上，以平面来回移动进行扫描和雕刻，所以是平台式的电刻机。它以点光源对原稿进行扫描，利用滤色片和光电管的作用，使原稿反射或透射出不同光量，经电子计算机计算，修正后变为逐点逐线的强弱不同的电信号，然后经过调制放大，带动刻版头上的雕刻刀，在版材上进行雕刻而成印版。它采用杠杆连接，进行无级变速，与电子分色机一样有各种图像处理功能。凸版电子刻版机工作原理示意图2.电子雕刻凸版制作过程电子雕刻凸版制作工艺流程为：版材准备→机械调整→试刻→原稿整理→雕刻→凸印版。版材准备：常用版材有锌板