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移印机胶头的配方和工艺

日期:2020/1/10 13:53:35 人气:3091
移印机胶头的配方和工艺

     移印工艺和胶印工艺一样属于间接印刷方式。胶印工艺通过橡皮布转移PS版上的图文油墨,而移印工艺通过移印胶头转移移印凹版上的图文区油墨,因此,移印胶头和橡皮布一样对于印刷质量起着决定性的作用。移印印刷过程中,移印胶头先通过压缩变形而使胶头表面蘸起凹版图文区的油墨,再移动到承印物表面通过压缩变形而使胶头表面的油墨转移到承印物上。
一、移印胶头应具备的特性
      1.良好的吸墨性和脱墨性
      吸墨性和脱墨性是一对矛盾,实际上它意味着油墨层在受到均衡压力时从高浓度区向低浓度区的扩散方式。在蘸墨时,移印凹版处的油墨浓度高,胶头表面墨层浓度低,胶头压缩变形时,分布在胶头压缩区与凹版间的墨层浓度会重新分布,也就是一部分墨层受胶头表面粘附力的吸引粘到胶头表面,另一部分受凹版表面粘附力的吸引残留在凹版表面,这时候表现为胶头的吸墨性。胶头与承印物的接触过程则主要表现为脱墨性。胶头受压变形时,表面的油墨出现分离。一部分油墨转移到承印物上,另一部分留在胶头表面。
      2.良好的回弹性
     移印胶头在变形中吸墨,又在变形中脱墨。移印钢版上图文呈平面形,如果承印物表面也是平面,那么要想保证图文不因移印胶头的永久变形而变形,移印胶头具有良好的回弹性至关重要。在寿命期中,移印胶头出现微小的变形(不可恢复),将会给印刷质量带来严重影响。
     3.良好的耐溶剂性能
      移印胶头必须具备耐油墨中各种溶剂腐蚀的能力。网印油墨和移印油墨通常都是粘度较大的溶剂基油墨,其溶剂有溶剂汽油、醋酸乙酯、丙酮、醋酸丁醋、甲乙酮(丁酮)、环己酮等,实验证明,硅橡胶移印胶头对上述溶剂都有良好的耐抗性。
二、移印胶头的制作原理
       1.橡胶的硫化体系,是橡胶工业取得长足进步的基础。移印胶头正是利用室温硫化硅橡胶在硫化剂等的作 用下交联成网状结构的弹性体的原理制成的。
         橡胶就是一些大分子链的碳氢化合物,主链上仅会有碳原子的橡胶叫碳链橡胶;主链上除碳原子外还含有其它原子的橡胶叫杂链橡胶;如果主链上含有硅(Si)、锡(Sn)、硼(B)等原子的有机基团的橡胶,则称元素有机高聚物。硅橡胶就是主链上含有有机硅基团的元素有机高聚物。硅橡胶的硫化工艺有两种,一种是高温硫化,与之对应的硅橡胶称为高温硫化硅橡胶,简称HTV;另一种是室温硫化,与之相对应的硅橡胶称为室温硫化硅橡胶,简称RTV。室温硫化硅橡胶又分为两种,一种是加成型,另一种是缩合型。
       2.缩合型的硅橡胶合有端羟基(-OH),容易和含易水解基团(-OCH3、-OCOCH3)的硅烷缩会,进行室温硫化,交联剂是硅酸乙醇,催化剂是二月硅酸二丁基锡酸盐。加成型的硅橡胶一般含有-CH=CH,端基,通常用含有Si-H键的聚硅氧烷作交联剂进行自加成反应交联成弹性体。
     3.防护体系,移印胶头在使用过程中,会受到热和反复机械压缩的综合作用,导致分子结构变化,从而使胶头表观发粘、龟裂、变色,逐步失去使用性能,这种现象叫老化。为抑制和减缓老化的速度,通常在胶头的配方中添加防护体系。
胶头还有一个老化现象是氧侵蚀,当它被1%~2.5%的氧侵蚀后就不能使用。因此,抽真空除氧便是制作硅胶头的关键之一。
三、移印胶头的制作工艺
      1.移印胶头的配方
(1)硅橡胶——各种类型的室温硫化硅橡胶字串3
(2)硅油——用于改善移印胶头硬度和加工性能的结构控制剂
(3)月挂酸二丁基锡--促进剂字串1
(4)硅酸乙酯——交联剂
2.硅油的含量
硅油的含量多小直接影响移印胶头的硬度,但是硅油与硅橡胶的比例有一个允许范围,在这个范围内,移印胶头的物理性能较佳。这个范围越小,说明硅油和硅橡胶的相容性越小;范围越大,说明相容性越大。这个范围可以通过实验来确定,也就是说这个比例不是任意的,超过这个比例,制出的胶头就不能使用。
3.硫化剂的含量
硫化剂的含量一般控制在5%质量比以内,过少则硅橡胶交联不充分,硫化胶内就会含有生胶成分,表现为发粘;硫化剂含量过大,则使胶头变得发脆,撕裂强度较低。要提高硅胶头的抗撕裂强度可在橡胶配方中加入适量的补强剂如没黑、白炭黑等。
4.工艺过程
(1)配制胶液
按照配方中各组分的比例,先计算出要制作的胶头体积,然后再大致算出各组分的质量,并分别倒入固定的容器中。
(2)搅拌
将混合胶液在搅拌机下充分搅拌,使之混合均匀,形成稳定、色泽一致的液体。
(3)抽真空
将混合液体置于真空泵下,抽真空处理。硅橡胶硫化过程中会有水蒸气产生,而且由于硅橡胶混合液粘度较大,搅拌时容易夹杂有空气,为防止气体混入弹性体内,事先进行抽真空处理是必不可少的。
(4)制作胶头模型
对不同的承印物形状和面积要设计相对应的胶头。胶头的设计应考虑排气功能和预期变形处理。设计好的胶头再交由机械加工部门制作铝合金模型,然后用不饱和聚酯树脂浇铸出母模。母模即是用来浇铸成品胶头的必备工具。浇铸前,要先在母模内壁均匀涂布脱模剂,以利脱模。
(5)硫化条件
室温25℃
凝胶时间2h
固化时间8h
四、移印胶头的性质
1.硬度
硬度表征胶头抵抗压缩变形的能力。在印刷中,较软的胶头可以获得较大的变形,适宜对曲率大的承印物印刷;而较硬的胶头变形较小,印刷时网点扩大也小,适用于平面印刷物或阶调印刷品的印刷。调整胶头的硬度,除了调整硅油的含量外,关键是选准软化剂。
2.撕裂强度
橡胶的撕裂通常从缺陷或微裂纹处发生,然后发展至断裂。撕裂强度往往与交联密度有关,在适当的交联密度下,撕裂强度最大。而交联剂含量过多,往往撕裂强度降低。
3.耐疲劳破坏
移印胶头在受到反复的动态压缩作用下,结构与性能发生变化的现象,叫做“疲劳”。随着疲劳过程的延续,硅橡胶变得松弛,表面龟裂,出现裂口,并慢慢扩展到完全破裂,这叫做“疲劳破坏”。
硅橡胶的疲劳过程包含裂口生成和裂口扩展两个阶段。一般情况下,可用橡胶并用或组合硫化的方法来提高硅橡胶的耐疲劳性能。
4.耐有机溶剂
移印胶头经常接触油墨和溶剂,耐溶剂性能如何将直接影响其使用寿命。
橡胶与溶剂之间的相互作用如何可用溶剂对硅橡胶的溶解度来表示。化学结构越相似,溶剂对硅橡胶的溶解力越强。实验证明,除了苯和二甲苯能对硅橡胶造成一定危害外,其它溶剂均不会对硅橡胶有影响。
硅橡胶在有机溶剂中溶解度的大小可用溶解度参数来表示,溶解度参数越接近,溶解能力越强;溶解度参数相差越大,溶解能力越弱。表1给出了硅橡胶和几种溶剂的溶解度参数。
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