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无水印刷技术

一、何为无水印刷技术？　　无水印刷也是一种平版胶印技术，只是它不使用传统平版胶印中所必需的润版液。它使用一种特殊的硅橡胶涂层印版、特殊油墨以及印刷机上一套严格的温度控制系统。　　在无水印刷中，印刷过程从使用异丙基乙醇或其他润版液的化学过程，变成了简单的机械过程。印刷操作者也不用调节水墨平衡关系，所有的无水印刷系统必需的是一个温度范围——把油墨转移到印版上去。　　目前有三个厂家生产无水印刷用印版。日本的Toray公司生产的版材有两种：一种是需用胶片曝光、晒版处理的感光无水印版；另一种是最近推出的计算机直接制版产品。　　美国的Presstek公司研制的无水印版PearlDry，则不需曝光、晒版处理。　　PearDry无水图版主要用于在机成像制版，用于DI印刷机上，如海德堡公司的QM－DI，阿达斯特公司的Omni AdastDI以及新推出的Karat 74DI。这些印刷机占领了大部分的彩色短版活按需印刷市场。　　柯达公司最近也推出处于测试阶段的无水印版。　　这些印刷机所提供的加网线数是从150线／英寸到200线／英寸。　　Presstek公司的PearlDry无水印版的有铝基的，在直接制版机上，直接成像。这些印版的最大幅面为102厘米，最大加网线数为240线／英寸。新产品PearIDry Pus无水印版的加网线数可以达到300线／英寸。　　无水印刷可以快速翻面印刷，减少印刷准备时间及纸张浪费。也消除了传统印刷中润版液的化学污染用水。　　无水印版可以达到高的加网线数，向印品上传递更多的油墨。在印色印刷中，可以生成更大的色彩范围。无水印版是一种平凹版，图文部分低于印版的表面。由于没有了润湿部分，油墨也就不存在乳化问题了。所以，可以印刷出理加清晰、亮丽的图像。　　二、无水印刷的工作原理　　1.Toray系统　　（1）Toray无水印版　　Troray无水印刷系统主要由三部分组成：无水印版、无水油墨以及机器上的温度控制系统。　　Toray无水印版可分三层。最下面为铝基层、感光树脂层、两微米厚的硅橡胶涂层。根据Toray无水印版的类型不同，印量从150000到600000印不等。印量的多少还取决于所用纸张类型。像传统PS版一样，Toray无水印版和以再生。Toray无水印版可用于单张纸印刷机和卷筒纸印刷机。　　可以使用传统PS版的晒版装置和光源，来对Toray无水印版进行曝光。曝光时间也与传统PS版，没有太大的差异。在曝光时，通过胶片控制的UV光，穿透硅橡胶层，到达感光树脂层。图文部分的感光树脂吸收UV光，发生反应，在感光树脂和硅橡胶层连接处脱落。这种光反应十分精细，印版也客易得到很高的分辨率，在加网线数为175线／英寸时，可再现0.5％～99.5％之间的网点。　　Toray无水印版经过曝光后，还需进行加工处理。其处理设备是该系统所特有的，使用特殊的化学和机械方法，对印版进行处理。　　处理好的无水印版上的非图文区域是斥墨的硅橡胶层；而图文面积上，硅橡胶层被除去，留下吸墨的感光树脂层。还种印版设计可以保证印版不使用水、酒精等润版液，可以选择地吸墨或斥墨。　　无水印版上非图文部分有时会被轻易划伤硅橡胶层，而露出其下吸墨的感光树脂层。这时需用到其特制的修版液（一种液体硅橡胶），来修复划伤的部分。　　无水胶印油墨与传统印刷油墨之间最大的不同是所用树脂或连结料的不同。无水油墨的连结料，应符合其流变特性，而且比传统印刷油墨中的连结料的黏度大。　　无水印刷的理论基础是印版上非图文部分硅橡胶材料的表面能较低，无水油墨的黏度保证了油墨之间的亲和力大于油墨与硅橡胶涂层之间的亲和力，所以硅橡胶涂层则斥墨。　　（2）温度控制系统　　影响黏度的一个因素是温度。从胶印过程中除去润版液，会降低印版表面的冷却效果。由于摩擦的作用，印版上的温度则会升高。因为无水油墨的黏度大，无水油墨与墨辊之间的摩擦，也将使温度上升。　　所以，就不得不在印刷机上，使用温度控制系统，来精确地控制温度。最常用的系统是冷却串墨辊，冷却液在串墨辊中间进行循环。这种温度控制系统在高速卷筒纸印刷机上，已使用多年。目前，这项技术被经过修改，应用在单张纸印刷机上。几乎所有的单张纸印刷机生产厂家都使用中空的串墨辊，可以安装这种温度控制系统。　　温度控制系统的功能是在串墨辊中循环足够的冷却液，来带走印刷单元机械作用所产生的热量。需要说明的是，这种温度控制系统并不是为冷却墨辊而设计的，它只是在印刷过程中，将温度控制在一个恒定的值。温度恒定了，无水油墨的黏度也会保持。　　无水印刷的打样，并不能使用传统打样机进行。因为传统打样机上，网点扩大比无水印刷要大。许多无水印刷厂家便用数码打样系统。　　2．Presstek系统　　Presstek PEARLdry无水印版系统由两个部为组成：无水印版及与 Toray公司相似的无水油墨。　　Presstek公司声称，印刷机上的温度控制系统是一个任选件。PEARL dry无水印版最大承印量为50000印。若印量少于10000印的话，对印刷机上的温度没有影啊。只有长版活才需用温度控制系统。PEARL dry无水印版，也可再生，最大幅面尺寸为四开。　　PEARL dry无水印版由四层组成：斥墨的硅橡胶层、吸光成像层、吸墨层、铝基层或聚脂基层。PEARL dry无水印版成像，不需用胶片、不需曝光、不需处理。其成像主要使用一种烧蚀技术。使用红外线激光二极管，烧蚀掉印版上硅橡胶涂层，露出下面的吸墨层。在成像过程中，激光快速地加热成像层，来记录图文。成像层被蒸发，上面的硅橡胶涂层从印版上剥离，形成图文。印版成像后，须经过简单清洗，并自动安装在印版滚筒上。　　该系统可以在机成像（如八开的QMDI）或使用Presstek公司的直接制版机成像。直接制版机有八开或四开幅面。　　由于都是基干Postscipt系统，打样也可以有多种数码打样选择：如Iris 的喷墨打样和3M公司的Rainbow打样系统。　　三、无水印刷的主要优点：　　·保护环境：不使用润版液，对环保十分有利。　　·颜色一致：没有了润湿系统，在印刷过程中，印品上的颜色变化小。　　·色彩饱和度好：四色印刷密度比SWOP标准（卷筒纸胶印规范，美国常用的油墨集）高20％左右。　　·网点扩大小：细节再现好，无水印刷网点扩大小，可印刷高加网线数的印活，细节再现好。即使使用175线／英寸的加网线数，无水印刷效果也相当不错。　　·承印范围广：无水印刷和以在传统印刷不能使用的纸张上印刷。如胶版纸等。没有润湿系统，传统印刷中许多纸张问题也随之消失。　　·印刷准备时间短：岢比传统印刷准备时间短40％左右。　　1.无水印刷与环境　　（1）环保的突破。清新的空气、充足的水源、茂密的森林、安全的工作条件，这些都是世界各国所追求的环境。然而在有些地方，印刷工业已对环境造成了严重的破坏。而无水印刷则会对环保事业做出很大的贡献。　　（2）不再使用挥发性有机物。无水印刷不再使用润版液中的挥发性有机物。有些挥发性有机物可以破坏地球上的纂氧层，产生地球温窒效应。现在，使用水基油墨，告别了挥发性有机物。　　油墨技术的革命，使清洗橡皮布都不再需有机溶剂，大大减小了挥发性有机物的排放量，洗车水是由93％的水和7％的无害表面活性剂（如肥皂等）组成，是水基清洗剂。　　（3）水资源保护。在1995年，全球92％的人口，可得到充足的水源。如果水资源以现在的消耗速度一直被消耗下去，到2050年，全球就只有58％的人，才会有充足的水源。在未来，有些国家甚至去争夺水源而战。　　无水印刷可以保护水资源。比如一家瑞士的印刷企业，引进世界上第一代无水卷筒纸印刷机，每年可节省用水250000升。这些水大都需来自附近一个湖泊，它则是近一万人的饮用水源。　　（4）森林资源保护。生产一吨纸，需用17颗大树，刚好可提供20个人一年所阅读的日报用纸量。　　破坏森林，虽然为造纸提供了原材料，但也破坏了无数动植物的自然栖息地，严重破坏了生态平衡。　　由于无水印刷过程中，颜色很快就可以上来，立即可以套准，并在印刷过程中保持颜色的一致性，可比传统印刷，书省30％～40％的纸张。除了可以保护森林，也大大降低了生产成本。　　（5）更清洁的环境、更健康的人类。印刷工人由于整天呼吸含有毒有机物的气体，大大损坏了工人的健康，大大影响了肾、肺功能、皮肤干燥，县至还引起皮炎，损害神经系统等等。　　当工人用高挥发性溶剂去探橡皮布时，损坏健康最严重。　　显然，无水印刷不采用润版系统，消除了洗橡皮布溶剂中的有毒物质，不但可以保护空气、土壤和水，而且也保护了我们自己——人类。　　2.无水印刷与传统印刷的比较　　（1）更鲜艳明快的颜色。如图所示，是无水印刷与传统印刷的印刷品比较。　　无水印刷的印品，反差大。也就是说暗调部件更黑，高光部分更亮。可印刷出传统印刷达不到的印刷质量。　　（2）色彩还原更夏实。如图所示：　　无水印刷所印刷出油墨密度大。所以在同样加网线数下，无水印刷印品比传统印刷印品层次更丰富，更真实。　　（3）分辨率更好。现在来对比一下，显然无水印刷印品看起来更锐利、要丰富。无水印刷用300线／英寸加网线数，而传统印刷用175线／英寸。　　无水印刷可提供更高色彩饱和度和更大的印刷反差，再现更多细节。另外，300线／英寸加网线数可消除通常175线／英寸或150线／英寸情况下所产生的龟纹。　　（4）更大的色域空间。无水印刷印刷效果更好一些。由于其网点扩大小，放暗调部计细节可以清晰地得以表现。尤其是无水印刷印品上的油墨密度大，可扩大色域空间，印出更饱和的色彩。　　下图所示为，使用SPM100为光密度计所测量三种印刷各自的色域空间。传统印刷色城空间明显小于无水印刷的色城空间。　　由于油墨密度高，无水单张纸印刷的色域空间周长比传统卷筒纸印刷的色域空间长21.3％，比传统单张纸色域空间周长长13％。实地平均油墨密度颜色传统印刷无水印刷黑 1.63 2.10 青　 1.57 品 1.35 1.70 黄 1.10 1.13 表一：油墨平均密度比较　　（5）无水印刷的网点扩大小，色彩一致。所有客户都希望印品的油墨密度高，色彩还原好。使用传统印刷方式，水墨平衡对印品质量有很大影响。　　这是因为润版液稀释了油墨，并使网点浸入纸张中扩展。这种网点扩展的现象，即为网点扩大。当用Presstek公司的PEARL dry和Troray公司的无水印版进行印刷时，网点扩大将会减小。　　对于传统印刷来说，因为网点扩大现象，将之最高加网线数限制在200线／英寸。而在无水印刷中，没有润版液，网点扩大被大大减小，而且加网线数得到了很大的提高。Toray公司无水印版的加网线数一般可为300线／英寸，甚至有些无水印刷厂家使用400线／英寸的加网线数。　　另一个减小网点扩大的因素是无水印版的平凹结构。无水印版都不是一个吸墨的平面，而是一种“吸墨小洞”结构。这些“吸墨小洞”，当油墨从印版向橡皮滚筒上转移时，提供起支撑作用的网墙。　　无水印刷可以比传统印刷减小50％的网点扩大，故可以再现理多的图片细分，也就是说在图片的暗调与中间调部分可以印刷得更有层次感。　　因为无水印刷可以印刷出更高的油墨密度，故无水印刷的色彩空间比传统印刷的色彩空间大。无水印刷的平均油墨密度比传统印刷高20％。使用高加网线数印刷，可以向纸张上转移更多油墨，亦可增大色域空间。油墨密度高、网点扩大小、图片反差则大，自然比传统印刷的印品质量要好。　　（6）承印范围广。另外，无水印刷在胶版纸和再生纸上也可以印刷出高质量印品。由于没有润版液，纸张变形小，套准精度高。　　传统印刷颇为头痛的非吸收性承印物，如塑料薄膜、金属、合成纸等。由于这些承印物不吸收润版液，润版液只能沿着墨路重新回到墨斗中，引起油墨严重乳化，对于印刷色彩造成很大的变化。　　而无水印刷则为在这些承印物上进行印刷提供了质量保证。最后，无水印刷不需水墨平衡，消除了影响印品色彩变化的主要因素。所以无水印刷在整个印刷过程中可保持色彩的一致性。　　（7）无水印刷大大提高了生产率。传统印刷中的水墨平衡，大大影响了生产效率。水墨平衡的变化，可引起油墨乳化，导致色彩变化，印品上油墨晾干所需时间长，还有墨杠等问题。　　传统印刷机操作工人，需要有非常丰富的经验来控制这些复杂情况。不但要对机器的机械部分有很深入的了解，还需要有很强的审美意识，在印刷过程中来保证色彩不变。还需具有一定化学基础，可以正确控制水墨平衡，需了解水的硬度、PH值、传导性、酒精含量、油包水程度及承回物吸水性等。　　无水印刷消除了水墨平衡，将印刷过程由一个化学／物理变化过程简化为一个纯机械过程。故它也同时消除了许多过程中引起变化因素。　　印刷开始时，无需取得水墨平衡，故印出成品速度快。印刷过程中色彩调节方法与传统印刷大体相同。　　没有了润版液，印刷准备时间变短，生产率提高，减少了由于润版液引起的停机时间，印刷过程中色彩可保持一致，油墨干燥时间短。　　传统印刷与无水印刷以同样速度印刷同样时间，无水印刷比传统印刷，有效印刷时间长21％，平均印刷准备时间缩短28％，总印数高54％。　　无水印刷时代正向我们走来，采用无水印刷的海德堡DI在全珠的装机量将近千台，无水印刷在生产过程中所表现出来的优点，尤其是它把对环境的污染降到了最小，正在打动或即将打动印刷厂家的心纸类包装(paper box, gift box, wine box,cosmetic box, paper bag)的唯美：http ://www.lhjpackaging.