柔性版印刷中的套筒技术

科学技术的进步，推动了柔性版印刷新工艺、新设备的改进及开发，使柔性版印刷质量有了很大的提高，使用范围也不断扩大。下面谈谈套筒技术在柔性版印刷中的应用和操作。
一、套筒技术的特点
套筒技术是将特殊材料预先制作并具有不同厚度的套筒，直接在辊体上进行任意装卸，以形成所需要的滚筒外径的新型应用技术。套筒技术于20世纪90年代从德国兴起，当时德国W＆H公司开发的Soroflex印刷机，将外径为80mm滚筒的一端固定在印刷机上，起支撑作用，然后将壁厚不同的套简装在辊体上，做到使其印刷周长可以调整。随后，套筒技术经过不断发展改进，应用范围日益扩大，成为印刷领域大力推广和使用的一项新技术。如今有柔性版印刷中的贴版套筒、无接缝套筒、接合套筒和网纹辊套筒，胶版印刷中的橡皮滚筒套筒，凹版印刷中的压印滚筒套筒，涂布与上光中的涂布辊套筒和上光辊套筒，等等。在这些应用中效果比较显著的是柔版印刷，它极大地推动了柔性版印刷技术的快速发展。
套筒基本上由三层不同材料构成，即基层（内层）、可压缩层和表层。基层由玻璃纤维组成。可压缩层由特殊的聚氨酯橡胶组成，而聚氨酯橡胶则是由玻璃微粒、玻璃纤维和树脂组成的混合物。表层又有硬质、软质和金属三种类型，硬质表层由合成材料硬质聚合物组成，软质表层由橡胶组成，金属表层由铝或镍组成。套筒采用特殊的卷绕技术制作而成。套筒的基层、可压缩层和表层，均应均匀地卷绕在卷绕芯轴表面上，并用树脂新接在一起。硬质表层也是由新合成材料进行焊接并经磨削加工和抛光处理。
套筒技术彻底改变了传统版辊系统的高成本、低效率、装卸版费时费工、贮存不便、灵活性差、非标准化等缺陷，为柔性版印刷出高质量的产品创造了有利的条件。
套筒技术主要有以下特点：
（1)重量轻，装卸版方便。套筒可以一个人装卸，轻松地完成套筒的更换，大大降低了操作人员的劳动强度，缩短装版停机时间。
（2)定位准确，使用方便。套筒可以在气撑辊上方便地定位，也能很方便地从套筒上把使用过的印版揭下来用于装贴其它印版。
（3)低成本，高效率。通过使用不同厚度的套筒就可以改变所需要的印刷周长，也就是说，仅用一种规格外径的气撑辊就可以在很大范围内满足不同印刷周长的需要，不仅具有高度的灵活性（因为在这一印刷周长范围内的套筒内径尺寸是相同的，改变印刷周长，即改变套筒周长只需要改变套筒壁厚即可），而且还减少了印版滚筒的数量，降低了成本，使印刷机增强了灵活性，从而提高了生产效率。
目前套筒系统可允许印刷周长从130mm至2000mm、印刷宽度从100mm至4500mm范围内变动，这就使套筒系统能应用于几乎所有的柔版印刷，小到标签印刷，大到瓦楞纸箱大幅面印刷。
（4）高精度和长寿命。套筒用特殊材料和特殊工艺制成的，具有很高的精度和很长的使用寿命。套筒技术的应用，使柔印无接缝印刷品成为可能，从而提高了企业的市场竞争能力。
（5）占地面积小，储存方便，具有良好的经济性能。
二、套筒的主要类型和
使用技术
按套筒的特性和不同用途，常用的主要有以下几种类型。用于柔性版印刷的套筒主要有即贴版套筒、无接缝套筒、接合套筒和网纹辊套筒等。
1.基本套筒。
基本套筒是由特殊的多层玻璃钢纤维在表面涂布高品质的天然树脂而制成的。它的表层包以橡胶、聚氨酯或聚亚胺酯等感光树脂版，用于激光雕刻制版、无接缝印版或制作上光辊。
2.气垫套筒。
气垫套筒的表面材料是一种做在MDI基础上的开放式蜂窝状高度可压缩的聚氨酯类泡沫。气垫套筒与薄型印版的组合应用不仅仅能使柔版印刷达到高水准和标准化，还能够减少印版磨损，延长使用寿命。
薄型印版一般指0.76mm和1.14mm的感光树脂印版，印版是用双面粘胶带粘贴的。良好的吸震性能和高度耐冲击性提高了印刷质量，满足了层次色细线条和实地满版印刷；有效地控制印刷网点的增大，提高印版使用寿命。
3.贴版套筒。
贴版套筒专用于装贴印版（感光树脂印版）。贴版套筒的表面材料具有硬度高、耐冲击和耐切割的特点。套筒的壁厚可在1.4mm至 25mm之间任意选择，这意味着用一根气撑辊可以使印刷周长增长约150mm。
在贴版套筒表面涂上一层特殊的胶粘剂，以替代传统的双面胶带，就可制成自粘贴版套筒，以替代传统的印版套筒。这种特殊的胶粘剂涂层可重复粘贴印版，使用时间长达1年以上，可节约大量成本。
贴版套筒需要一个基体套筒（有衬垫或无衬垫），用粘版胶带粘贴上数字式单张印版，再进行曝光、显影。由于是在滚筒上成像，因此可以保证较高的套准精度。
贴版套筒可以与无接缝印版套筒结合使用，以优化设备性能。
根据表层材料的不同，贴版套筒又可分为硬质表层套筒和软质弹性表层套筒。硬质表层套筒的表层是硬质聚合物，具有硬度高、耐冲击和耐切割等特点，但需要用泡沫贴版胶带在套筒上装贴印版。硬质表层套筒主要用于厚版柔性版（1.7～7mm），但不适合高质量、精细产品的印刷。
软质弹性表层套筒的表层材料是具有弹性、可压缩的聚氨酯类泡沫。软质弹性表层套筒是专门针对CTP技术和高质量薄版柔印设计生产的，它与薄型柔性版材配套使用，要用高粘性的薄型（厚度0.1mm）贴版胶带来粘贴印版。软质弹性表层具有很高的可压缩性，能够吸收震动。因此，软质弹性套筒与薄型版材的组合应用，能够印刷出精细的高光网点，网点增大率小，适用于高质量、精细产品的印刷。
软质弹性表层套筒还有以下优点：
①使柔性版印刷实现标准化，不必再为选用何种粘胶带或垫衬组合来粘贴印版而头痛。
②能够同时满足网目调版和实地版印刷的要求，也就是说能够在同一块印版上同时印刷高光小网点和实地色块。
③能够有效地控制网点增大，使印刷质量明显提高。
④能够减少对印版的磨损，延长印版的使用寿命。
⑤具有很高的回弹性和吸震性能，即使在高速印刷过程中能也能够迅速恢复原始形状，避免出现振动。
4.无接缝印版套筒。
无接缝印版套筒也称套筒式印版，可在套筒上直接雕刻（制版）而成无接缝印版（类似于凹版滚筒）。无接缝印版套筒主要由内层（基层）、可压缩中间层和表层三部分构成。套筒的内层材料主要选用特殊的多层玻璃纤维制作而成，具有重量轻、转动惯性低、抗弯曲强度高等特点，在高速印刷的情况下也能够保证转动平稳。套筒的中间层由特殊的聚氨酯橡胶组成，具有很高的弹性和可压缩性，不仅可以增大套筒的壁厚，还能够吸收套筒所产生的拉伸变形，提高套筒运转的平稳性。在印刷过程中，正是由于中间层的可压缩性，保证了套筒的平稳运转，从而得到了良好的印刷质量。套筒的表层主要由包覆了橡胶或者合成材料的硬质聚合物组成。无接缝印版套筒可以完成连续花纹图案或相同底色产品的印刷，比如包装纸、建筑装饰材料、香烟过滤嘴水松纸、壁纸等。此外，如果无接缝印版套筒未经成像处理，则可以用于涂布、满版上光以及实地区域的印刷。
无接缝印版套筒一般可分为有衬垫型和无衬垫型，一般都不需要粘版材料。有衬垫型套筒适于加网线数在100线/英寸以上的网目调稿。大多数背景色适合采用此类套筒。随着计算机直接制版技术和激光雕刻技术的发展，无接缝印版套筒的应用更加普遍。
5.接合套筒。
接合套筒是气撑辊和印版套筒之间的中间体，属于硬质套筒。其主要作用是增大滚筒或气撑辊的直径。接合套筒与其它套筒一样也有一层可压缩层，并像气撑辊那样有充气孔，因此，印刷机应连接两台气泵，分别给气撑辊和接合套筒充气。因有橡胶套筒，为接合套筒的应用提供了新的领域。由于技术上的原因，橡胶套筒的壁厚一般控制在25mm左右。为了用薄的橡胶层印刷较长的印刷重复长度，就可采用接合套筒。
6.网纹辊套筒。
绝大多数网纹辊套筒的内层均采用可压缩性材料，可压缩内层是通过空气来控制的，利用内层的可压缩性将网纹辊套筒安装并固定在网纹辊辊体上（气撑辊）。网纹辊套筒的中间层采用复合材料，如玻璃纤维或碳纤维。网纹辊套筒表面喷涂陶瓷涂层，并经激光雕刻网穴加工而成。网纹辊套筒的表层应由铝或镍组成的外壳护套加以防护，对陶瓷层起防护作用。网纹辊套筒的推出和应用比印版套筒稍晚一些，但近年来已被广泛应用。
7.激光直接制版用套筒。
原始的柔性版在制版后要将印版贴在版滚筒上进行印刷，随着计算机直接制版技术在柔性版上的应用，免去了软片输出和晒版等工序，这就是套筒直接制版技术。套筒直接制版方法可分激光雕刻和激光烧蚀两种制版方法。激光雕刻套筒技术是采用在套筒上直接雕刻柔性版的方法，套筒既是普通套筒，又是印版。印前系统制作好的页面，可以由电脑直接输出雕刻到套筒上，省去曝光、冲洗、固化、上版等操作，工作效率极大提高。如德国PLOYWEST的激光雕刻套筒技术，可以制出实地与层次网点结合的印版，得到超精细的图文。
激光烧蚀套筒技术，是在套筒表面直接胶粘一层感光树脂层，打磨到要求直径后，在表面喷上黑涂层，使用时，激光将表面黑色涂层烧蚀掉，而后进行UV曝光。激光烧蚀套筒技术类似于CTP直接制版。包装印刷品中常遇到一些花样设计满版重复一致，又可随意裁切下来，而两端对接要看不出接缝，这无论在胶印或柔印的单色印刷机上都是难以办到的，使用激光烧蚀套筒技术就能很好地解决这个问题。
8.超轻型套筒。
超轻型印版套筒主要是为现代柔版印刷机而设计的，如MEGA，在印刷机上安装固定的气撑辊，这种气撑辊的直径是不变的。通过使用相同内径不同外径的套筒来改变 其需要的印刷周长。MEGA套筒的壁厚在10mm至70mm之间，印刷周长可以增长将近400mm之多。这就是说，用一种规格外径的气撑辊，可以在很大范围内满足不同印刷周长的需要。
9.薄套筒技术。
这是目前柔印套筒市场内的最新技术。其生产工艺和特点与无接缝印版套筒相同。薄套筒有两种厚度：2.1mm和3.17mm。
三、使用套筒要注意的一些问题
1.要保证套筒有合格的加工精度。
套筒的加工，最重要的是精度，后加工处理要保证将各项指标控制在指定的误差范围内。网纹辊套筒最关键，不断地接触刮墨刀，必须保证同轴运转。对网纹辊来说，稍微有点不平或者坑凹，也会对刮墨刀和套筒的使用寿命产生不良影响。一般来说，网纹辊的加网线数越高，其网墙就越薄，对机构的作用力就越敏感，精度影响就越明显。
套筒的直径、圆柱度、同心度以及周长的误差同样十分重要。一般套筒的直径误差应控制在±0.020mm。另外，为了使套筒在膨胀和收缩时能够与印刷机的气撑辊紧紧地抱在一起，套筒的内径尺寸必须比印刷机气撑辊的外直径尺寸稍小一些，两者之间的误差一般控制在0.04mm以内，这样才能保证套筒牢固而紧密地套在印刷机的气撑辊上。
同心度是所有网纹辊都具有的一个十分重要的公差指标，是套筒的一个动平衡指标，一旦超出了允许的公差范围，在机上进行印刷的过程中就很可能在印品上产生条痕即墨杠。套筒的同心度误差一般控制在0.025mm以内。
圆柱度也是套筒加工相当重要的指标，网纹辊套筒的圆柱度公差一般要控制在0.02mm以内。
检测套筒精度时，应在套筒的两端和中间三个位置分别进行检测。由于套筒在卸下来之后可能会存在一些变形，在测量套筒的误差时，应当把套筒安装到气撑辊上，最好先静置5分钟，保证所有的压缩空气都排放出去，待套筒跟气撑辊逐渐适应并达到稳定之后再进行测量，这样才能够得到真正准确的套筒误差数据。
2.套筒的安装和卸载。
不论是哪种类型的套筒，其安装和卸下原理基本相同。步骤是：首先，接通气源，安装套筒。在气撑辊的一端设有进气孔，气撑辊的表面又设有精密的通气孔，如图所示，这些小孔与进气孔相通。安装套筒时，先将套筒与气撑辊表面接触并接通气源，压缩空气通过进气孔进人，在气撑辊与套筒之间形成气垫，使套简内径膨胀扩大，从而可使套筒轻松地在气撑辊上任意滑动。其次，切断气源，完成套筒的安装。切断气源后，套筒立即收缩，与气撑辊紧固为一体，即完成套筒的安装。第三，当需要卸下套筒时，再次接通气源，利用气垫的作用，又使套筒内径膨胀扩大，便可将套筒轻松地卸下。
安装好套筒之后，关掉气泵或者切断压缩空气，气撑辊和套筒之间的空气就释放了出来，套筒就会收缩并包覆在气撑辊的表面，并最终与气撑辊紧密无缝地结合成一体。
3.应注意的几个问题。
为保证套筒技术使用效果，要特别注意以下几个问题：
①保持套筒表面的清洁。
②合理选用清洗方式。对网纹辊套筒，不能选择超声波清洗法或化学清洗法，也不能使用氢氧化钠溶液进行清洗，否则会引起可压缩材料的变形而无法恢复和保持其原有的性能。网纹辊套筒的表层采用金属铝作为包覆层，有的清洗液对铝产生侵蚀作用，这是选择清洗方法和清洗溶剂时要考虑到的问题。
③加强对套筒可压缩层的保护。可压缩层的优劣在很大程度上决定了套筒的性能，因此，在套筒的制作和使用中必须加强对可压缩层的保护，防止切割液、研磨液、抛光液和有机溶剂等对其产生沾染而发生形变，以保持套筒的性能和状态的稳定性。
④防止套筒扭曲。套筒属于薄壁件，其刚性较差，在安装和拆卸套筒时，防止扭曲或变形。
⑤合理进行存放。为了防止套筒产生变形或损坏，套筒应置于专用的支架上，严禁将套筒随意搁置，特别是对于网纹辊套筒更应注意这一点。※
关键词：柔性版印刷 套筒 网纹辊 无缝印版套筒 雕刻