印刷胶辊的现状及发展趋势

　　综述。专论印刷胶辊的现状及发展趋势林桂、刘力\张立群\杨云和2（1.北京化工大学材料科学与工程学院，北京100029，2.北京北化新橡科技开发公司，北京100029）产技术和装备上都有很大的改进以适应新的性能要求作为印刷行业重要配件的印刷胶辊也出现了新的生产技术和发展趋势。国内印刷胶辊的生产方式还一直停留于包贴法和包缠法等传统落后工艺，大部分高速印刷胶辊及几乎所有的生产设备技术依赖进口。本文阐述了我国印刷胶辊方面的科研和开发现状，提出了印刷胶辊今后发展的趋势和目标V：印刷胶辊；发展趋势ElectronicPubl为主莒生产的印刷胶辊产印刷胶辊是在金属铁芯上覆着一层非常柔软的橡胶，经硫化定型精磨而成它巧妙地结合了橡胶的弹性和金属刚性，是一种利用胶辊面胶层的微量弹性使胶辊的表面承受一定的压力以适应于工艺要求又不致产生过度的剪切应力而损伤的产品印刷胶辊是胶辊行业中的一大类品种，主要包括两种类型：一种是传递油墨至铅字版上用来铅印书籍和报刊，其硬度非常低，约17- 25度（邵氏A硬度）；另一种是用来印刷各种图画及在油印机上使用，此种胶辊的表面特别光滑，硬度约在35~ 40之间，印刷胶辊的要求是硬度低耐油性好、生热小、易清洗表面性能好及具有一定的吸附和传递油墨的能力近年来随着各行各业的科技进步与机械变革，印刷工业也在不断发展，同时对印刷胶辊也提出了更高的要求，主要表现为：1）印刷胶辊的使用条件变得更加苛刻，运转的速度更快，承受的挤压更高，线压力更高至285~辊的质量要求更高，如耐磨、耐高温低生热、耐腐蚀等；3）表面粗糙度更精确的可控性。为此国际上印刷胶辊行业出现了许多新的成型工艺和精密的后处理（修整磨削）技术，胶料的配方也更加科学，技术含量更高；4）与之配套的性能测试手段要求更高在这方面美国、德国和日本已经处于**的地位而国内对高档印刷胶辊的研制极少，发表的也寥寥无几，所用胶料基本依赖进口，成套技术设备生产线只引进了几条，这种状况严重制约了我国胶辊行业及其上游行业印刷业的发展因此，开展对印刷胶辊的胶料、生产工艺和机械设备的研究很具有现实意义以下将对国内外印刷胶辊的生产工艺和发展趋势进行评述1国外印刷胶辊的发展状况发达国家信息产业中的印刷和图像传播业，已经成为国民经济的支柱产业，受到政府的重视和支持。印刷胶辊作为媒体用品也得到很大的发展，大量有利于环境保护的技术、工艺材料被采用并渗透到印刷胶辊领域中。印刷业向印刷胶辊提出高精度、高效率、高色别的“三高”要求和无水胶印、无轴传动、无缝橡皮布的“三无”新技术要求，以适应按需印刷的新发展挑战随之而来的是对印刷胶辊的生产工艺、材料等提出了更高的要求国内外印刷胶辊的生产工艺主要包括包贴法、直角成型法、缠绕法、预制辊筒法、注压法和模压法等。发达国家以缠绕法和直角成型两种工艺高。为满足不断发展的印刷业的苛刻要求，近年来美国和日本不断开发新品种的印刷胶辊及其生产工艺，其中较为典型的有：（1）浇注型聚氨酯印刷胶辊：它以甲苯二异氰酸酯作为交联剂，材料的硬度是随甲苯二异氰酸酯用量的增加而提高的，聚氨酯与铁芯之间本身有很好的粘接力，因此在浇注前铁芯可不必再涂刷其他胶粘剂；浇注胶辊的模具一般用无缝钢管也可用玻璃管或卡纸板制成，但模具的内壁必须先涂上一层隔离剂（可用钡基润滑脂）以利于脱模。聚氨酯预聚体和甲苯二异氰酸酯在带有搅拌器的真空锅内进行混合，在100~110°c下进行浇注。浇注时聚氨酯预聚体顺着胶辊芯倾泻较为适宜，且速度不宜过快，浇好的聚氨酯需要放入烘箱内，先用80°C加热60min，再以120C硫化180min硫化完毕冷却，聚氨酯便从液态转变成弹性体，此时即可脱模，然后进行后加工处理。如果表面光滑则可不必再经过磨光加工。

　　浇注时*容易发生的工艺问题是产生聚氨酯凝胶。混合反应温度过高、抽真空时间过长，聚氨酯本身粘度过大和加入的甲苯二异氰酸酯量过大都会导致凝胶，应特别注意浇注成的聚氨酯印刷胶辊的机械性能如下；硬度（邵A）16拉伸强度Q648MPa，伸长率317%永久变形2%，其耐油性能相当优越这种浇注方法无论是加工周期还是加工效率都是较高的（2）废胶粉改性的印刷胶辊：由日本新近开发成功，其制作方法是：将20份（重量）聚氯乙烯乳液在搅拌下慢慢倒入80份硫化胶粉中，使二者充分混合，然后在60C的温度条件下向混合物中逐渐加增塑剂癸二酸二丁酯20份，一直搅拌到液态的聚氯乙烯胶乳将增塑剂完全吸收为止，得到有热熔性的粉状体将上述粉状物装入模具内，装填体积率控制在30%，用平板硫化机在150C条件下热压5min，即可得到多孔的橡胶弹性体该弹性体用印刷油墨浸汁后作印刷胶辊使用，可印刷20万次以上显然这是一种低成本的印刷胶辊制备技术，对于废橡胶的回收和利用很有意义（3）近来日本开发一种特殊弹性体用于制备低硬度印刷胶辊，其油墨传递性、耐老化性、硬度、尺寸稳定性、耐油墨清洗剂等性能均比常用的丁腈胶辊好，寿命比丁腈胶辊长4倍，而且成本低，其物理机械性能也好。与老产品的性能比见表1表1新老产品的物理性能对比品种拉伸强度拉断伸长率撕裂强度永久变形磨耗回弹率生热老产品新产品尽管如此，成本对印刷胶辊而言，并不是苛刻的指标，因为印刷胶辊的用胶量少，附加值高由于印刷胶辊是一种使用的产品，大部分先进的生产技术多以专利的形式出现。

　　2我国印刷胶辊的发展概况我国的印刷产业随着信息产业等传媒行业的发展不断地壮大，逐渐成为朝阳产业印刷企业不断增多，对印刷设备及其相应的配件需求量不断的加大根据中国印刷及设备器材工业协会印刷器材分会统计资料，印刷胶辊年产量为17亿立方厘米在整个印刷器材行业产值中也占有一定的比例，仅以北京为例，印刷企业就有13000多家，全国约18万家其他如上海、广东、浙江等地的印值估计就达到近百亿人民币。国际上知名印刷机设备制造商有德国的海德堡、罗兰和日本的三菱等多家公司，已经陆续进入我国，并占据着很重要的市场份额。北京市场上拥有各种型号的海德堡印刷机约3000台，上海约4000台，广东、浙江等地达近万台。仅海德保公司在中国的总销售机台数就已将近6万台，今后还将以每年1000台左右的数量进口我国印刷机械生产厂家的三大龙头企业是：北人服份有限公司、上海印机集团（光华和高斯），它们都已经成功开发、生产高速多色印刷机，每年产量都在2000台，在国内高速印刷机市场中占有份额为35%，其余均为国外进口产品。另外，现有大量的低速印刷设备由于其印刷质量跟不上时代发展的要求，在5~10年内将基本刷企业均在万家以上。上述四个地区的印刷年产上皮高速印刷机所取届时高速多色印刷机的」

　　数量将会激增。

　　印刷胶辊在印刷机中是一个很重要的零部件，对高档印刷机，其要求更高，尤其是靠版墨辊和靠版水辊另外印刷胶辊也是一种易损零部件，胶辊长期在油墨溶剂浸润下容易老化，一般情况下2年均要更换更换方式有两种：一种是换全新的，另一种是拆下旧胶辊，去除老胶，利用原铁芯重新制作。从目前国内印刷胶辊生产情况看，现有从事印刷胶辊生产且具有一定规模的单位有100余家，小型企业居多，其生产品种、设备、工艺等方面与国外相比差距甚大，工艺上主要还是沿用包贴法这一传统工艺，手工包帖不仅满足不了质量要求，大部分是低档产品，而且废品率高（有的达20%以上）这些厂家多数为普通胶印机生产厂家配套或替印刷厂翻新旧胶辊，所制备的胶辊用于低速印刷机上还较为适宜，但在高速机上，其使用寿命一般不超过两个月，而且极易破坏，更重要的是由于胶辊内在的质量不能满足高标准而严重地影响印刷质量多色机以上的高档胶印机上的胶辊，绝大部分还是依赖进口，有的直接进口，价格相当昂贵，有的采用进口混炼胶料国产工艺制作，但与进口辊相比，质量还是有一定差足距近年来，仅有几家单位从美国、德车引进成套先进生产设备，主要分布在广东、上海、山东，虽对提高现有胶辊的生产水平和生产质量，使其接近或达到国际化水平起到了一定的促进作用，但也存在较大弊端一是设备购置资金过大，如上海一家新引进美国全套生产设备就花掉了2000万美元，这是一般企业所承受不了的，此外，原料还必须依靠进口，进口胶料的每吨价格在5~6万元左右这些高投入对企业的产品竞争及利润创收带来了不良的影响为了保证印刷质量，目前高速印刷机所配备的印刷胶辊基本上是从国外进口，其售价极高如海德堡公司销售的酒精水辊市场销售价格为1.55万元/根。北京一家有名的印刷企业每年仅在国外维修胶辊的费用就高达80万元因此国内有些印刷企业为了降低成本使用低质价廉的国产胶辊，以多次更换的方法来弥补质量和资金上的不足，但这对企业的发展来说并不是长久之计，*终也会因为产品质量跟不上档次而被淘汰据了解，我国当前的各类高速印刷机设备总拥有量约48~ 64根，以印刷使用综合考虑，每台每年需要更换维修一次或两次胶辊，这样其一年胶辊的维修费用就要高达几百亿元，这样高额的负担必将影响印刷产品的价格和对印刷企业生存造成不利的影响。由于进行包装、广告等产品印制的印刷行业所需的生产设备不断更新，产品包装宣传画册等彩色印刷的质量要求不断提高，如何满足单张纸平板印刷和商务轮转印刷的质量和速度的要求，尽快开发能够替代进口的胶辊，并使之全面国产化一直在困扰着我国的印刷行业因此，我们不能停留在生产普通胶辊上，研制国产化的胶辊生产设备和国产化的印刷胶辊用胶料成为当务之急，据悉，由豹驰集团、上海印刷器材制造厂、上海印刷技术研究所等组建的上海豹驰春蕾胶辊有限公司将采用美国乔迈克公司的胶料、日本的制造技术，生产高质量的各个系列的高档胶辊，今年上半年能有产品供应市场，是目前国内能生产高档胶辊的少数厂家之一。北京北化新橡科技发展有限公司则在高速印刷胶辊的国产化上走出了喜人的一步，他们完成了生产用胶的全部国产化，同时开发成功了挤出缠绕法生产25~ 90度的各类印刷胶辊的工艺及设备（以及独特的精磨工艺），其产品在北人印刷机器上海光华印刷机械及海德堡、罗兰、三菱等印刷机中使用寿命达10个月以上，产品性能可与进口的产品相媲美，并开始在全国范围内推广这项技术3我国印刷胶辊工业今后发展方向1999年中国印刷及设备器材工业协会提出我国2010年前印刷工业发展的28字方针为“印前数字网络化，印刷多色高效化，印后多样自动化，器材高质系列化”28字方针中对印刷胶辊提出的要求正是我国目前印刷胶辊生产的发展方向。按照这一要求，印刷胶辊的生产厂应尽快生产高质系列化的印刷胶辊，在性能上要制造出耐压、抗撕裂耐磨、能阻止横向磨损，耐热发热少，耐化学性能好、能耐强溶剂和防止溶胀，耐臭氧性能好、能防止早期龟裂表面摩擦小的产品此外，从生产技术上也要改变我国印刷胶辊落后的生产状况，目前国内的印刷胶辊主要以包贴法生产为主，而采用缠绕法注压法的还不多，从长远来看应逐步推广缠绕法和直角成型法，以解决包贴法不可为20万台跑每；色印刷机的爨/刚胶辊有避免的工工艺稼问题透惠产品使蔌：命。另v.net面要减少人工操作环节，提高机械化和自动化程度，提高生产效率。为了达到这一目标，就需要我们密切关注国外的印刷胶辊行业在产品、工艺、加工、设备等方面的发展动向及其配套行业的进步变化，还要结合新型发展的互联网络和数字化印刷的进展，同时更好的结合其他行业的科技进步和实际要求，*终使优质的印刷胶辊生产成为一种民族产业

(完)