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橡皮布的未来发展

2021-08-19 来源:榆树市机械信息网

橡皮布的未来发展

自从1953年REEVES公司建立世界上第一条橡皮布生产线以来,橡皮布已经跨越了一个甲子的时光。橡皮布在印刷领域的地位非但没有因为时代和技术的进步而动摇,反而由于大量高新科技的引入而越来越受到各方的重视,也担负起越来越重要的作用和期望。一个重要的证明就是:世界顶级的印刷机生产厂商如曼罗兰、高斯、三菱等都在近几年花了大量的金钱和时间设计了各自的橡皮布专业测试机,系统地为他们新型印刷机选择最匹配的橡皮布。

在展望橡皮布今后发展趋势之前,我们首先要了解橡皮布在印刷中的作用和与之相关的性能特点,同时还要看清今后印刷业发展的方向。即使面对不断出现的新印刷理念,胶印作为一种经济、高效、优质的印刷手段在可以预见的未来仍将是印刷业的巨无霸。这保证了与胶印直接关联的橡皮布有着广阔的发展空间。从目前胶印发展的趋势来看,业内普遍认同的看法是:轮转印刷机将逐步取代单张纸印刷机成为胶印的主角;使用uV油墨的纸类和非纸张表面印刷的比重将不断增加。简而言之就是:胶印机的速度将越来越快,胶印的对象也将变得越来越多。

一直以来,橡皮布被赋予的使命就是作为胶印过程中传递油墨和承受压力的介质。也因为如此,橡皮布的还原性、油墨传递性、回弹响应速度、耐用性这些指标一直是各大橡皮布生产商努力提高的指标。但是伴随印刷速度的不断提高,橡皮布被期待承担更多的责任,其中重要的一项就是抵消印刷机在高速运转过程中产生的振动。众所周知,机器运转速度越高,机器本身的振动也就越大。无论印刷机生产商如何努力,印刷机速度在不断提高的同时, 印刷机本身振动还是不可避免地增大了。这些机械振动将在印刷过程中直接影响印刷的质量。为此,印刷机生产商在努力减小机械振动的同时,也希望其他印刷耗材能够帮助他们克服这个问题。为此高斯在推出News¨net90轮转机之前,测试了当前所有的轮转橡皮布,最后选用了特殊弹性层结构的VULCAN EDITOR 10作为装机橡皮布推荐给使用客户。按照高斯的测试结果,这种橡皮布可以有效地吸收印刷机在高速运转过程中产生的振动,从而保证印刷机在设计的最高速下印刷出高质量的产品。

为了更好地阐述橡皮布的将来,我们还有必要先总结一下橡皮布的分类方式。我国业内人士长久以来都习惯按照橡皮布有无发泡结构(也可称为微孔结构)将之划分为两大类:普通橡皮布(Convent ionalB l a n k e t )和气垫橡皮布(Compress ible Blanket)。目前世界上流行的分类方式是按照使用的机型来区分橡皮布。按照这种方式,可以把目前的橡皮布分为:单张纸橡皮布、商业轮转橡皮布和报业轮转橡皮布这三类。还有一种分类方法是按照适合使用的油墨将橡皮布分为非uV橡皮布、uV橡皮布和兼容uV橡皮布。我们还可以按照橡皮布中使用布的层数将橡皮布分为四层布、三层布和两层布橡皮布。气垫橡皮布可以按照微孔结构分为开孔和闭孔两类;又可以按照产生微孔的方式分为化学发泡和物理发泡两大类。

依照当前科技发展的方向,我们可以大胆预测:普通橡皮布将基本退出市场。普通橡皮布的橡胶层由于没有特意设计的微TL(会有一些生产过程中引入的气泡,但这些气泡通常对橡皮布的质量只有负面的影响),橡皮布的回弹速度和程度完全依靠橡胶或者高分子弹性体本身的高分子特性,所以橡皮布生产商基本都选择弹性最好的天然胶作为普通橡皮布骨架的材料。随着印刷机性能的提高,普通橡皮布的回弹速度早已经不能适应高速印刷需要,为~hREEVES公司在1964年推出了世界上第一种气垫橡皮布。气垫橡皮布中的气孔结构能够在经受印刷压力后更快恢复形状,从而赋予橡皮布更快速的回弹性能,使之适合高速印刷。同时由于利用了气孔结构来保证回弹性能后,气垫橡皮布可以使用更耐有机溶剂的橡胶材料,因此气垫橡皮布的耐用性也远优于使用天然橡胶的普通橡皮布。只要没有适合的高弹性体出现,普通橡皮布的性能就不可能超越气垫橡皮布。目前世界上绝大部分国家都已经不再使用普通橡皮布,就连印度这样的欠发达国家的市场对普通橡皮布也没有什么兴趣。在我国的市场上,普通橡皮布的市场份额还是相当大,但是就最近的调研来看,越来越多的原普通橡皮布使用者已经转投气垫橡皮布的怀抱了。可以说,目前普通橡皮布在中国市场上的表现就好似落日前的余辉,夕阳无限好,只是近黄昏!

气垫橡皮布将主宰未来橡皮布的市场,所以,把握其发展的方向也就是把握了橡皮布今后发展的趋势。从目前的情况来看,有两个重要因素不断促进着橡皮布的发展。第一个因素就是性能的要求。这是伴随着印刷速度的提高和印刷对象多元化的必然结果。另一个重要因素就是经济因素。由于市场竞争越来越激烈,所有的橡皮布生产商都面临着降低成本的问题。所以,经济因素也促使橡皮布的结构和生产发生巨大的变化。我们首先看一下为了适应更高的性能要求, 目前气垫橡皮布的发展方向。

伴随着新轮转印刷机的出现,以金属作为基板的气垫橡皮布开始活跃于高端市场。其中已经被广泛使用的产品有VULCAN的Synthesi S(专为曼罗兰Lithoman S~HRotomanS系列机器设计)~HmetalNews(适用于曼罗兰的RegiOman和Co1ormanXXL、高斯的Uni1 iner 5、 KBA的Con~nander6/2等机型)。一直以来橡皮布都使用布类编织物作为骨架材料来维持物理形状和性能。但是无论工程布材如何发展,布类编织物在物理机械强度、抗有机溶剂性能等方面都完全不能和金属材料相提并论。所以,使用金属基板的气垫橡皮布彻底摆脱了一直困扰使用的伸缩问题。来源于油墨和清洗液的有机溶剂也不可能从底面渗透而造成橡皮布变形和脱层。在使用的方便性上,金属基气垫橡皮布在机器上装卸也比布基气垫橡皮布容易得多。VULCAN Synthes i s这类金属套筒类橡皮布的接缝更是小于1姗,几乎可以完全解决接缝印刷的问题。如此多的优点使得金属基气垫橡皮布必将成为未来橡皮布中的一颗明星。

发泡层对于气垫橡皮布的重要性就如同发动机对于汽车。为了获得更优秀的回弹性能,业内人士不断改进着气垫橡皮布中发泡层的结构。从目前的趋势来看,物理发泡居于主导地位。物理发泡法相对于化学发泡的最大优势在于容易控制和调节微孔结构,从而保证质量的稳定性。目前所有世界知名橡皮布生产商都有使用物理发泡的产品,其中绝大多数只用物理法生产气垫橡皮布。近年来,国内生产商也越来越多地使用物理发泡法来生产气垫橡皮布。物理发泡法通常有两种:一为微球体法;二为盐析法。目前大多数国外生产商和全部国内生产商都用微球体这种物理发泡法。所谓微球体法就是将“空心”的微小球体和橡胶混合做成发泡层,“空心”球腔就成为了微孔而起到回弹的作用。盐析法的原理是将混合在橡胶内的盐类晶粒用水溶解带走后而形成微孔结构。微球体法生产的发泡层结构是一种典型的闭孔结构,也就是说每个相邻微孔互不相通。与之相对的结构就是微孔之间彼此相互连接的开孔结构,盐析法生产出来的发泡层就是开孔的结构。从目前市场上的产品来看,使用闭孔结构发泡层的气垫橡皮布占了绝大多数。

uV橡皮布很可能是未来特种用途橡皮布的主角。这主要是目前对金属和塑料表面装饰需求越来越大,而相关的印刷大都使用特殊的Uv油墨。和普通的油墨相比,Uv油墨多了一个光照射的化学交联过程,这个过程可以加强油墨在非纸张表面的粘合力。但是uV光线一般都会加速橡胶的老化,而且uV油墨相关清洗剂的化学成分也比较特殊,所以原本针对普通油墨而设计的橡皮布在很多情况下不能适应uV的印刷环境。为此,国外推出了专门应用于uV印刷环境的uV橡皮布(LL~HVULCAN UV)和兼顾普通印刷及U V 印刷的通用型产品(比如VULCAN Combo)。这里必须强调的一点是:在为u V印刷选择橡皮布时,必须要先弄清楚印刷的环境比如使用的油墨、清洗剂等条件后才能够选择究竟使用专用的uV橡皮布还是兼用型的橡皮布。

目前橡皮布发展的另一个趋势是使用越来越少的布层。厚度为1.96mm的常规橡皮布都使用四层布作为骨架。得益于工程布材的发展,现在编织物的机械性能提高很大,所以目前可以只使用三层布就可以达到以前要使用四层布才能达到的机械性能指标。也因为如此,越来越多只使用三层布的1.96mm厚度的产品投向了市场,并且取得了相当的成功。现在市场上已经出现了只使用两层纺织物为骨架的1.96mm厚度的产品。减少布层,可以有效地增加发泡层的厚度,从而提高橡皮布的回弹性能。从这个角度说,较少布层可以适应提高性能的要求。从经济上说,减少布层还可以节约材料和生产的成本。

如果说制造三层布的橡皮布是性能因素和经济因素联合作用的结果,那么使用压延工艺生产橡皮布的趋势就基本是由经济因素决定的了。目前绝大多数橡皮布生产都使用涂布的工艺。相对于压延法,涂布法一般能够更好地保证橡胶与布之间的结合力,防止空气泡产生,提高良好的均一性。但是由于涂布过程中必须使用大量溶剂,所以生产过程中能源和溶剂的消耗非常大(即便目前国外企业已经普遍使用了溶剂回收装置)。为了进一步消减成本,国外已经开始尝试使用全套压延法生产高档的气垫橡皮布(国内目前有的厂家使用部分压延法生产最低档的普通橡皮布)。这种尝试可能成功的原因是:第一,目前精密的压延机已经可以把每平方米橡胶压延质量差别控制在5克之内,与之对应的厚度差别在几个微米的范围之内;第二,专业炼胶公司可以提供分散极好、杂质极少的胶料。

除了以上的这些发展趋势外,专门用于包装材料印刷的橡皮布和无衬垫橡皮布在未来可能也有比较大的发展余地。当橡皮布的质量发展到一定层次之后,橡皮布的均一性成为了一个更为敏感的问题。目前某些新型印刷机对橡皮布的均一性要求已经达到了极其苛刻的标准。比如,厚度要在+/一0.0lmm之内,每平方米的重量差别要在5克之

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