柔印橡膠版的印刷特性及應用領域

文/郝發義,呂劍,肖穎

（1.上海理工大學；2.上海出版印刷高等專科學校）

追溯到上個世紀，橡膠版主要以套筒形式用于軟包裝的底色印刷，此外還用于印刷裝飾市場的墻紙和其他材料。這里面原因有很多，雕刻橡膠版和套筒以前僅適用于線條稿和相對低網線的作業，最高線數只有85 lpi，這與當時有限的橡膠材料和不夠先進的激光技術有關。

隨著高性能橡膠的開發和更先進的激光技術的應用，橡膠版制版質量也隨之提升。目前，橡膠版在三個方面都取得很大的技術進步。首先，激光光束更細，成像強度增加。與二氧化碳激光器相比，高功率光纖激光器可以通過發射較短波長的光實現更快、更精確的成像。其次，橡膠材料通過壓縮做成印版，為印刷提供優異的油墨轉移性和印版耐用性。最后，制版過程簡化，只需成像和洗版，可以減少制版環節的質量問題。當前的激光雕刻技術分辨率可達5080 dpi，全球各地的橡膠版/套筒生產商目前所采用的加網線數已經達到250 lpi，橡膠版真正開始進入傳統的軟包裝和標簽市場。

本文從橡膠版材料特性、制作工藝以及成本和應用領域等幾個方面分析橡膠版的印刷特性，如圖1所示。

一、制作工藝

用于柔印的直接激光雕刻技術消除了感光樹脂版制版工藝的多個工藝步驟以及昂貴的制版設備。柔印雕刻系統使用單個或多個高功率光纖激光，直接在印版/套筒上進行雕刻，整個制版工藝一步完成。激光選擇性地燒蝕橡膠印版/套筒的非圖文區域，無需曝光或使用化學溶劑即制作出可立即上機印刷的印版。

圖1 橡膠版

為了優化激光雕刻工作流程，最好是將其安裝在印刷套筒上進行雕刻，從而消除裝版過程，保證良好的套印精度。相比感光樹脂版的制版工藝，直接激光雕刻橡膠版工作流程工藝環節更少，減少了出錯的可能性，通過減少工藝步驟和變量，可以減少制版故障的發生，確保制版質量更加穩定。激光雕刻制作印版在一致性和可重復性方面具有優勢。因為每次雕刻印版的激光都是相同的，所以它消除了感光樹脂版曝光時依賴于紫外線強度的問題。直接雕刻制版確保一致性、可重復性和靈活性。每個印刷商都可以為使用的任何承印材料和任何類型的油墨雕刻獨特的網點。

二、對油墨的適應能力

目前，大多數橡膠版是由三元乙丙橡膠制成的，三元乙丙橡膠是乙烯、丙烯和少量的非共軛二烯烴的共聚物，是乙丙橡膠的一種，以EPDM（Ethylene Propylene Diene Monomer）表示，因其主鏈是由化學穩定的飽和烴組成，只在側鏈中含有不飽和雙鍵，故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優異。

EPDM是非極性合成橡膠，對臭氧、UV有非常強的耐受性。由于其非極性的性能，所以也能耐受酮類、酯類和醇類等化學溶劑，使得EPDM非常適合柔版印刷，不僅是溶劑型油墨，也包括UV油墨和水性油墨。

由于EPDM橡膠基印版使用柔印油墨時不會發生膨脹，并具有極強的耐磨性，對于較難印刷的產品，EPDM橡膠版是一個很好的選擇，如塑料杯、軟管和鋁罐印刷、瓦楞印刷等產品。表面特性，如粗糙度和表面張力，以及壓縮性，很多時候這就是造成斑點的原因。EPDM印版還可以控制油墨的吸收和釋放，最大限度地減少油墨積聚。橡膠版的優點之一是其能夠承受高腐蝕性油墨，例如那些含有大量乙酸鹽或使用特殊溶劑的油墨。當然，大多數印刷商使用的油墨都是兼容多種版材的。

對于感光樹脂版，每種類型的油墨和承印材料都需要不同類型的感光樹脂版。在油墨轉移方面，感光樹脂版已經取得了不錯的進步。這源于最新的平頂網點技術，且可以通過加網實現微穴表面，提升油墨的轉移。這些平頂網點的微穴表面為油墨儲存提供了更大的表面積，因此這種紋理的版材可以轉移更厚的墨層。要記住的一個主要區別是，感光樹脂版有多種規格，并為使用這些版材的印刷商提供了更廣泛的選擇。感光樹脂版供應商可提供多種不同厚度、不同硬度的版材。

三、耐用性

橡膠版套筒更厚，更耐用，其實際耐印量比感光樹脂版套筒多2～4倍。這樣長版活和和重復訂單就不需要采購多個印版和套筒，也就省去了多套印版所產生的清洗和印版安裝費用，長期來看所帶來的就是成本的節約和效益的提升。從感光樹脂版轉換到橡膠版，因為只需要購買一套而不是兩套，所以既節省了成本，又保證印刷結果的穩定。進一步節省成本是因為橡膠版套筒省去了購買昂貴的氣墊套筒（cushion adapters）的需要。

橡膠版的耐用性不僅僅因為橡膠材料的承受壓力能力、耐腐蝕性油墨和清洗溶劑能力，還和其成像方式有密切關系。通過控制激光雕刻定制化半色調網點，使網點肩部結構有助于網點的穩定并減少折斷，從而增加耐用性和一致性。略低于印版表面的高光調網點也可降低網點擴大程度——即使操作人員技術差異可能會導致印版受力不均勻。低于版面的網點可以降低印刷肩部的風險和不一致的網點擴大風險。肩部控制使得即使是1～2磅的字體也能實現清晰鋒利的邊緣，并且印刷較小的反白文字而不出現糊版問題。

雖然在印刷質量方面，并不能說哪一種版材更具優勢，但包裝印刷商需要知道哪一個過程最適合他們的需要。無論采用何種技術，了解印版、油墨和承印物之間的相互作用都是至關重要的。

四、成本問題

因為橡膠版和感光樹脂版使用完全不同的制版設備，如果印刷商想在兩者之間切換，可能會出現成本問題。例如，如果感光樹脂版的用戶想轉為使用橡膠版，那么投資激光雕刻機是非常昂貴的，特別是考慮到之前投資的感光樹脂版制版設備時。現在，激光雕刻機的價格已經下降，與CDI成像儀的價格相當。

關于橡膠版的一個常見誤解是需要單獨的軟件。其實情況并非如此，如果印刷商使用的是Esko前端軟件，雕刻機可以讀取與任何其他工作流程相同的tiff文件，無需再增加其他任何軟件。印刷商可以繼續使用Esko前端系統，可以繼續使用所需要的RIP，雕刻機只需要一個tiff文件。

由于兩種版材的質量相當一致，因此成本、應用領域和制版速度等因素會影響最后的決策。從印刷商角度來說，為大多數訂單選擇最合適的版材是最根本的，最至關重要的。

五、優勢及應用領域

因為橡膠版和感光樹脂版兩種版材都能很好地滿足其預期目的，了解兩種類型的版材最突出的優勢，有助于幫助印刷商在選擇版材時做出正確決策。例如，印刷瓦楞包裝時，感光樹脂版可能是更好的選擇。橡膠版通常具有較高的硬度，在波紋承印材料上印刷時效果會不太理想。瓦楞紙板的印刷需要一種更軟的版材，這樣就不會壓壞瓦楞，不會損壞印刷紙箱的強度和耐用性。不過，當用光油和涂料印刷任何材料時，橡膠版都是很好的選擇。同時，橡膠版也非常適合干膠印工藝，特別適合印刷金屬罐或塑料管。與感光樹脂版相比，橡膠版的網點擴大更小，可以用最小的網點擴大實現0.5%網點的印刷。這些應用是橡膠版的亮點，橡膠版還有其他的優勢。一個好處是減少浪費。對于橡膠版來說，由于不受紫外線的影響，并且大多數油墨和溶劑不會導致其膨脹，因此橡膠版具有很好的可重復使用性。目前，橡膠版的主要應用領域有以下四個。

（一）包裝容器干膠印

干膠印是廣口容器、金屬飲料罐、氣霧罐以及塑料杯和塑料軟管的理想印刷工藝，橡膠版在干膠印工藝中表現出許多優勢。橡膠版和橡皮布的表面張力是匹配的，這會確保優異地油墨轉移效果。橡膠版的低膨脹性延長了印版的使用壽命。光纖激光雕刻的超精細激光光斑可以實現無與倫比的分辨率。網點的陡峭肩部可以保證更小的網點擴大，如圖2所示。

圖2 干膠印

（二）衛生紙，包裝紙和格線紙印刷

餐巾紙、包裝紙、格線紙、尿布和其他衛生產品經常以大幅面連續印刷。這正好激光直接雕刻橡膠版展現其高分辨率的優勢。橡膠版使用壽命長，特別是在粗糙的印刷基材上。光纖激光器的超精細激光相比之前的二氧化碳激光更能實現高精度的加網。

（三）印刷涂布

印后表面處理可以極大地提高化妝品、食品、玩具等產品包裝的吸引力。單張紙膠印機配備柔印涂布單位可以實現多種表面處理效果。橡膠版在涂布方面也具有獨特的優勢。可涂布最精細的圖文，大區域涂布更加均勻，并且具有極好的邊緣清晰度。橡膠版比傳統印刷版更具成本效益。

（四）軟包裝

柔性版印刷正成為越來越多軟包裝客戶的首選。高分辨率激光直接雕刻可提供與凹版印刷或膠印同等的印刷效果。數字控制印版雕刻參數和橡膠版性能的提升確保印版更長的使用壽命和最佳的印刷效果。例如，橡膠版較高的印刷密度確保優異的白色打底效果，橡膠版套筒雕刻好以后即可直接上機印刷，提升印刷生產效率，如圖3所示。

圖3 軟包裝

柔印行業的蓬勃發展離不開各種技術的進步，柔印版材市場也不能只有一種技術，橡膠版和樹脂版各有所長，才能更好地滿足市場的實際需求，為印刷商提供更合理的選擇。