



印刷常用的橡皮布包括普通橡皮布和气垫橡皮布。
普通橡皮布由表面胶层、布层胶、底布组成。
普通橡皮布在压印过程中,由于它的体积不会收缩,只能向受力方向挤压,使得橡皮布表面胶层在压印线的前面出现隆起的凸包。这种橡皮布在高速胶印机上使用时,因凸包不能在瞬间平伏下去,使橡皮布表面恢复平整原状,会造成印刷品套印不准、网点变形、图文模糊,出现重影或细网点增大、高调区域再现性差等印刷质量问题。这种“凸包”所造成的滚筒间的误差和齿轮间啮合的磨损在印刷压力增大时非常明显。
气垫橡皮布由表面胶层、气垫层、弹性胶层和织布骨架层组成,如图1-1所示。
气垫橡皮布的结构是由印刷机滚筒间距、包衬的厚度,以及印刷中保证网点准确转移等因素决定的。其厚度一般为1.65~1.90mm,分有三层和四层结构等规格品种。在橡皮布表面胶层底织物下面与第二层织物的上面有一层厚度为0.40~0.60mm,均匀排列的微孔结构的充气层,用它构成了一种弹性层,充气层主要是微孔海棉橡胶层,在表面层与微孔层之间有一层坚固的载体层,以加强上下两层的黏结。其他的橡胶层、织物层与普通橡皮布基本相同,都是以高强度、拉伸小的织物和橡胶层交结,具有一定厚度。能满足机器包衬所需的橡皮布,表层橡胶的要求和普通橡皮布是一样的。
图1-1 气垫橡皮布组成
气垫橡皮布克服了普通橡皮布的不足,大大提高了印刷品的质量。其特征表现在以下几个方面。
①由于充气层由微孔海棉橡胶层构成,所以,该橡皮布具有良好的压缩性和复原性,避免在橡皮布表面发生鼓起现象。
②网点再现性好,可防止实地图文损失,消除重影,套印准确,压印允许范围扩大,可达0.15~0.25mm。
③振动吸收好,冲击吸收性得到提高,能减轻甚至消除“条痕”。
④压印时纸张的移动性非常稳定,纸张不易出现“褶子”。
⑤瞬间弹性恢复率好,纸张尺寸改变(四开改对开)不会留下纸痕,能迅速地使其恢复。
⑥能够延长印版的寿命,提高耐印力。平整度高,橡皮布表面堆墨现象减少。
⑦适用于高速轮转、单张纸胶印机使用。
橡皮布的表面应与印版一样要经过表面处理,使其表面均布无数细小的砂眼,并达到表面细洁滑爽、无细小杂质。如不经表面处理,橡皮布吸墨性就差。橡皮布的规格与外观质量参照表1-4。
表1-4 橡皮布规格与平整度
(1)硬度
硬度是指橡胶抵抗其他物质压入其表面的能力。从印刷要求来说,硬度高,则网点清晰、真实;硬度低,则网点易变形。但是,硬度高则易磨损印版,同时对机器和橡皮布本身的精度要求也就较高,因此胶印橡皮布的硬度选择要考虑四个要素:印刷品质量、印版的寿命、印刷机及橡皮布的精度,一般橡皮布的硬度为78°~80°(邵氏硬度)。邵氏硬度为橡胶硬度的一种量度。在一定条件下,用特定的压入器压入试样的初始压入深度,即为试样的邵氏硬度。
(2)弹性
橡皮布的弹性是指橡皮布去除引起其变形的外力作用后即刻恢复原状的能力。印刷过程中,当橡皮布滚筒接触时,橡皮布就受到一定的压力而变形。当压印滚筒表面转离橡皮布表面时,橡皮布迅速恢复原状,接受印版上图文部分的油墨。所以橡皮布必须具备很高的弹性,一般橡皮布的弹性恢复率在85%以上。
(3)平整度
橡皮布厚薄均匀的程度一般用平整度误差的大小表示。胶印橡皮布是用于平版印刷的,在印刷时,橡皮布滚筒与压印滚筒的压缩量只有0.1~0.2mm,因此橡皮布的平整度要确定适当。平整度误差不得超过0.04mm,否则印刷品的墨色就会不匀,网点形状也会改变等。
(1)压缩变形
压缩变形是指橡皮布经多次压缩后橡胶变形的程度。橡皮布在印刷时,每小时要经受几千次,甚至数万余次以上的压缩、恢复过程,使橡皮布产生压缩疲劳,而带来厚度减薄、弹性减小,不能再继续使用。因此橡皮布的压缩变形越小越好。
(2)扯断力
扯断力是指橡皮布被扯断时所用的力。橡皮布在印刷时受到的拉力将近1000kg,底布经纱要具有相当高的强度。此外,表面橡胶层也必须有一定的强度,使表面胶不致被纸张里的砂粒或折叠的纸张挤破。一般橡皮布径向扯断力不小于200kg/2.5cm,折断伸长率不大于10%。
(3)伸长率
伸长率是指橡皮布在一定张力下超出原来长度的量,橡皮布伸长的大小一般用伸长率来表示。
橡皮布伸长率越小越好,伸长率大,橡皮布易被拉伸,胶层会减薄,弹性就会降低。橡皮布伸长率的大小主要取决于四层底布的强度,一般橡皮布伸长率不大于1.5%。
表面胶的耐油、耐溶剂性能等耐抗性是指橡皮布表面层胶抵抗油或某些溶剂渗入的能力。橡皮布在印刷过程中不断接触油墨,有时为了清洁橡皮布,常使用溶剂清洗橡皮布。所以,橡皮布表面层必须具备良好的耐油、耐溶剂性。如果缺乏这种抵抗能力,橡皮布接触油墨及溶剂的部分就会膨胀,影响印刷油墨转移。在选用表面胶层配方的同时,还应考虑到使橡皮布具有一定的接受、传递油墨的能力。因此,也要使表面胶具有适当的浸油性。
(1)吸墨性
吸墨性是指橡皮布在印刷压力的作用下,其表面吸附油墨的性能。橡皮布的吸墨性是橡皮布进行图文信息转印的首要条件,橡皮布的吸墨性好,图文印迹表面的墨量就充足,印刷的质量与效果就好,反之则差。橡皮布表面对油墨的吸附能力取决于橡皮布的表面状态和印刷条件,橡皮布在成型时需经精磨处理,使其表面形成一定的砂目,产生绒表面状态,这种表面就有较强的吸墨性。
但是,印刷橡皮布在使用了一段时间后,表面边会变光滑而出现亮膜,吸附油墨的能力就会下降,这时油墨的转移率也会随着吸附墨量的降低而减少,印刷品上的印迹就会出现墨量不足、露白底等现象,这时就必须把这层亮膜擦去,才能保证橡皮布原有的吸墨性能。
橡皮布所用的合成橡胶主要由丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶等组成。合成橡胶具有亲油性能优良、耐热、耐老化、耐油、耐磨损、耐腐蚀、抗水、耐溶剂、耐氧化等优点,但在受到印刷压力和相对摩擦、周期性地拉伸、挤压变形时,橡皮布就会发生失硫、脱硫而回粘、变形以及缺乏应有的弹性,从而会影响橡皮布的吸墨性,影响图文网点转印的质量。
(2)传墨性
传墨性是指橡皮布在印刷压力的作用下,将其表面上的油墨转印到承印物表面上的性能。橡皮布不仅需要有良好的吸墨性,更要有良好的传墨性,这样才能把表面上的油墨转印到纸张表面上,形成符合印刷复制标准要求的图文印迹。如果橡皮布的传墨性差,转印到承印物表面的墨量不足,这样不仅影响印刷品的色密度,橡皮布表面的油墨也会越积越多,产生糊版等印刷故障。
传墨性具体是指橡皮布转移油墨的能力,其大小通常用油墨传递率来表示:
油墨传递率=转移油墨量/吸附油墨量×100%
油墨传递率越高,橡皮布的传墨性就越好。
(3)剥离性
剥离性是指在印刷压力作用下,橡皮布与纸张的剥离性能。在实际使用中,影响橡皮布剥离性能的主要因素有表面胶的化学成分、硬度及其表面的光滑度和电性能等,与油墨的物理性能、纸张的表面状态、印刷品上的实地面积的大小等因素也有较大的关系。当纸张完成一个印刷周期从橡皮布上剥离时,由于在高速下运转纸张会受到很大的剥离张力,常常会引起纸张的拉伸或起皱、拉毛,严重的会出现剥纸断裂故障。这不仅增加了废品率,还会导致纸毛、纸粉在橡皮布上或在印版上产生堆积,形成糊版或堆版等故障。
(4)回弹性
回弹性是指橡皮布在完成印刷作业除去压力后能否瞬间恢复到原来状态的性能,又称瞬间复原性。平版胶印的转印过程,就是利用橡皮布所具有的高弹性能,以最小的压力和摩擦系数,来完成图文印迹的转移,达到图文清晰、墨色饱满、层次丰富的印刷质量效果。如果橡皮布的回弹性差,产生塑性变形,不能恢复到原来的弹性状态,橡皮布与印版滚筒、压印滚筒之间就不能充分接触而保持原有的线压力,就会出现吸墨与传墨的不稳定性,出现墨色前后不匀等故障。
(5)拉伸变形性
拉伸变形性是指橡皮布在拉力作用下产生的变形。这种变形表现在三个方面:橡皮布在受力方向长度增加、横向尺寸缩短、厚度减薄。橡皮布的拉伸变形所引起的厚度变化会对橡皮布的弹性和硬度产生影响。因此,在橡皮布的操作中,不能只在橡皮布的拖梢一端进行拉紧,而要在橡皮布的叼口部位和拖梢部位依次施加拉力,这样才能使橡皮布在滚筒上保持均匀的拉紧程度,从而保证橡皮布在高速运转中不发生相对位置的移动与变化。
参照国家标准GB/T 33248—2016《印刷技术 胶印橡皮布》。
(1)厚度:不超过1.5m 2 面积的橡皮布的厚度极差应小于0.02mm,更大规格的厚度极差应小于0.03mm。
(2)宽度和长度:当一边长在1m或以下,偏差应为±3mm,否则应为±4mm。
(3)方正度:橡皮布四边应形成直角。两对角线长度差值和任意两个平行边长度差值不应超过0.3%。
(4)表面状况:橡皮布标称表面粗糙度的 Ra 宜在0.8~1.4μm。
(5)伸长率:检测应小于1.2%。
(6)抗拉强度:厚度在1.70mm或以上的橡皮布,抗拉强度应大于50N/mm,对厚度较薄的橡皮布不做规定。
(7)黏合强度:在每一黏合界面检测,应大于1.5N/mm。
(8)压缩性能:在2000kPa条件下,压缩量宜为(0.25±0.04)mm。
(9)厚度变化:由于接触印刷油墨而引起的厚度Δ T ,要求溶胀率最大不应超过3%,溶缩率最大不应超过2%。
(10)硬度:橡皮布的总硬度按邵氏硬度宜为75~85HA。
将橡皮布放在面积为100~200mm 2 的两块偏平的圆片之间,再对圆片施加(60±5)kPa的压力,测量圆片之间的间隙,单位为mm。
从橡皮布上切下不小于200mm×200mm的试样,将试样平置于台面上,用触针式粗糙度仪进行测量,取样长度为0.8mm,评定长度为4.0mm,探针直径不大于5μm。表面粗糙度评定采用轮廓算术平均偏差 Ra 标示,单位为微米。按此方法在橡皮布试样的周向正反方向及轴向任一方向共测量3次,取其中最大值作为橡皮布的表面粗糙度。
从橡皮布沿平行于周向的方向裁切一块宽50mm、长度不小于350mm的试样,长边为周向方向。在试样上做出相距250mm的两个标记。将试样的短边夹持在一台夹头间距不小于300mm的拉伸试验机上,再施加10N/mm的静态力。保持10min静止后,测定加载时标记之间的距离 L 。按照下式计算伸长率 E 为:
E =[( L - L 0 )/ L 0 ] ×100%
从橡皮布沿平行于周向的方向裁切一块宽度50mm、长度不小于300mm的试样,长边为周向方向。将试样的短边夹持在一台夹头间距不小于200mm的拉伸强度试验机上,夹头以50mm/min的速度分离。增加负荷力,直至试样断裂。读出断裂时的力值。以N/mm为单位表示抗拉强度。
裁切一块(700±10)mm 2 尺寸的试样,使用具有平行平坦表面的压缩块或是压缩件(最大直径100mm),以2000kPa的预定压力,在连续施力的拉力测试机上,以1mm/min的移动速度,压缩试样,直至压力达到2060kPa,记录压力在1060 kPa和2060 kPa下的第一次与第五次测试的压缩量。将4个试样的1060 kPa和2060 kPa下的第五次测试的数值求出平均值进行报告。
(1)接触试液后的溶胀或溶缩:从橡皮布上切下直径50mm或50mm×50mm大小的试样,测量橡皮布的初始厚度 T 0 。将试样夹在测试夹具上,使印刷面接触试液,试液的深度至少为3mm,该夹具应能防止边缘和非印刷面与试液的接触。对于印刷油墨接触时间为20小时,接触温度为(35±2)℃。在上述温度下达到指定时间后,从夹具中取下试样,擦去多余的液体,再次测量橡皮布的厚度 T 1 ,按下式计算厚度变化的百分率。
Δ T 1 =[( T 1 - T 0 )/ T 0 ]×100%
(2)接触试液恢复后的溶胀或溶缩:使试样在(23±2)℃温度下保持72小时,测量橡皮布的厚度 T 2 ,按下式计算厚度变化的百分率。
Δ T 2 =[( T 2 - T 0 )/ T 0 ]×100%