2.2柔性版印刷制版工艺-110

第二节感光树脂柔性版的制作第一部分柔印版材一、版材的分类二、感光树脂版的特点三、版材的选择一.版材的分类柔性版橡胶版感光树脂版液体感光树脂版固体感光树脂版手工雕刻橡胶版铸造橡胶版激光雕刻橡胶版传统版（最常用）数码版19702010200019901980激光感光树脂版（固体）激光去除黑膜制版197419942004质量提高质量提高橡胶版橡胶版传统菲林曝光传统感光树脂版（固体、液体）简化过程激光直接雕刻制版激光雕刻制版（橡胶版）（2）柔印版材发展现状什么是感光树脂版?以感光性树脂为材料，通过曝光、冲洗而制成的光聚合凸版。固体型：用预先成型感光树脂版材制成的印版，多用于机械成型，平整度好，成型收缩性小，尺寸稳定。液体固化型：以液体感光性树脂为制版材料制成的印版，尺寸稳定性较差，版面收缩率受温、湿度的影响较大。感光前为硬度低的可溶于水的固体，感光后硬度大大提高。聚酯保护层感光树脂层聚酯支撑层保护层—保护感光树脂层，避免被氧化、被光照、被硬物损伤。感光树脂层—感受紫外光，见光发生光聚合反应。支撑层—支撑和保护作用。厚度0.76mm（薄膜、卡纸）～6.35mm（瓦楞纸、厚纸袋）厚度<3.2mm柔版：网线数最高150LPI，阶调范围2～95%版材：强邦、华光、杜邦、富林特、麦德美、旭化成等；图片来源：2020中国柔性版印刷发展报告合成高分子材料（成膜剂）不饱和有机化合物（光交联剂）光聚合引发剂感光树脂版（可溶）感光树脂光交联不溶性浮雕图像紫外光阴图底片固体感光柔性版液体感光柔性版感光树脂版的组成1.固体感光柔性版的组成主体聚合物反应聚合引发剂丙烯酸酯类乙烯单体热阻聚剂（稳定剂）添加剂（改变橡胶硬度）等。1.固体感光柔性版的组成（1）主体聚合物：一般使用本身有弹性的合成橡胶体系的树脂。例如，聚丁二烯，聚异戊间二烯，异戊间二烯－苯乙烯共聚物，聚氨基甲酸酯，乙烯－醋酸乙烯共聚物等合成橡胶。（2）光聚合引发剂：是光聚合反应中传递光能的媒介物。通常使用有机光聚合引发剂，主要是安息香（二苯甲醇酮）、二苯甲酮、蒽醌等。（3）乙烯基单体：是用丙烯酸酯类。如季戊四醇四丙烯酸酯等。（4）热阻聚剂（稳定剂）：是抑制暗反应发生的物质，它使感光树脂版的组份只在特定的光线照射下，才发生光化学反应。常用的阻聚剂有：对苯二酚和对苯二胺。2.液体感光柔性版的组成以分子内含有丙烯基低聚物作为主要原料，加入表现橡胶弹性的橡胶聚合物等。同时为了适合印刷的需求，使印版具有适当的硬度、抗张强度、尺寸稳定性、耐油性和耐印力等性质，加入硬段、软段的基团。（1）尺寸稳定—感光树脂版收缩量小，固体版比橡胶版和液体版收缩量更小，在制版时不会产生伸缩变形，可以制作尺寸精确的印版，且尺寸稳定性好。（2）图文质量高—直接曝光可以得到比橡胶版更清晰的图文，对原稿的再现精度高。感光性树脂版的最高解像力已突破350lpi，赛丽版一次曝光能做出2点大的字，4μm的线条，5μm直径的点和150lpi的2％～95％的网点层次，能复制很精细的高光层次。二、感光树脂版的特点（3）节省制版时间——制版工艺过程比橡胶版简单，印版是利用阴图片直接曝光的方式，不需要使用雕刻刀和电木模具，节省制版时间，提高生产效率。（4）版材厚度均匀——版材平整度达±0.013mm，压力均匀，可保证最佳的印刷质量，生产高品质印品。（5）耐磨性好——杜邦公司的赛丽版的耐印力是橡胶版的3～5倍，耐印力可达几百万次。三、版材型号及硬度的选择(1)用于塑料薄膜印刷塑料薄膜属于非吸收性承印材料，在薄膜上进行层次版印刷时，为保证网点清晰、线条流畅。一般应选择高品质版材。CYRELUXL版是经济型低硬度版材，肖氏硬度在47～57，具有良好的曝光宽容度，适用于制作高分辨力的层次版和反白文字版，油墨的适性也较好，采用一般的醇性油墨和水性油墨都能获得较好的印刷效果。1.版材型号及厚度的选择CYRELNOW版的硬度较高，肖氏硬度在60～82，具有优良的抗臭氧功能，印刷细线条及文字效果理想，并适合于大批量印刷，目前版材厚度有1.14mm、1.84mm、1.70mm、2.28mm等几种。而印刷薄膜时大多选择2.28mm厚的版材。

软包装和标签印刷在柔印中占有很大份额，其印品质量要求较高，特别是在印刷精细的线条、高分辨力的层次网点及反白文字时，应选择一种曝光宽容度大的版材。目前国内大多数窄幅柔印机及印刷软包装的宽幅柔印机都采用CYRELEXL版，版材的厚度为1.70mm，印版的硬度在50～60。(2)用于标签印刷和软包装印刷杜邦赛丽TDR、DRC版是瓦楞纸板的专用版材，有各种规格及厚度(2.84～7.00mm)。这种版材图文深度大，硬度适合瓦楞纸板印刷的要求（硬度为34～42）(TDR舨的硬度34～41，DRC版硬度37～42)，印刷图像清晰、细腻，印刷线条、文字效果好。如果选用3.94mm厚的版材印刷纸箱，则在印刷时需用衬垫；选用7.0mm厚的版材可直接用于印刷。

(3)用于瓦楞纸箱印刷柔性版的主要特点就是柔软，富有弹性。而版材的硬度则是柔性版性质重要指标。硬度是指柔性版制成后，其版面硬度的大小，常用肖氏硬度来表示。对印刷而言，印版硬度高，网点就清晰、结实；硬度低则网点易变形。2.版材硬度的选择柔性版印刷对承印材料有广泛的适应性不仅适用于普通的印刷材料（如商标、包装纸袋、塑料包装袋、印刷用铁皮等）还适用于超薄型、表面极光滑的材料（如玻璃纸、塑料薄膜、金属箔等）及超厚型、表面较粗糙的材料（如厚纸板、瓦楞纸板、牛皮纸、纸箱、壁纸等）。不同的承印物对印版的硬度也要求不同。硬度小的印版与承印物的接触均匀，印刷出的墨色较均匀，但图像的层次再现性较差，且网点扩大较为严重。具体讲，可参照以下原则来确定印版的硬度。表面光洁的承印材料，印版的弹性要小些，其硬度应大些；粗糙的承印材料表面，印版的弹性要大些，其硬度应小些。印刷实地或文字，印版的弹性要大些，其硬度（肖氏硬度为40～50）应小些；印刷网点或细线条，印版的弹性要小些，其硬度（肖氏硬度可为50～60）应大些。印版的硬度在印刷过程中会有一定程度的变化，在经过高速和长时间连续印刷后，印版硬度会逐渐增大，弹性降低，回弹不足。要求印刷时须保持轻压力印刷，避免印版弹性下降过多。印刷有弹性的承印物时，为了保证油墨转移良好，所用印版须比一般柔性印刷所用的印版要软。除特别精细的印品外，大多数瓦楞纸板印刷都要使用肖氏硬度为30±5的柔性版。印刷塑料袋则要用肖氏硬度为44～58的柔性版。窄幅包装印刷则适宜用肖氏硬度为49～58的柔性版。第二部分感光树脂柔性版的制版工艺A、工艺流程为：（1）固体感光树脂版的制作工艺UV-C短波紫外线：波长范围是180-280nm。用于印版的后处理。UV-B中波紫外线：波长范围280-320nm。制版中一般不用。UV-A长波紫外线：波长范围320-400nm。UV-A用于印版的背曝光、主曝光和后曝光。曝光光源阴图片准备裁切版材采用磨砂胶片测量负片的尺寸，为版材的裁切提供依据检查阴图片图文清晰程度和有无划伤胶片密度检查，黑密度3.5以上，白密度0.06以下1）阴图片准备图文部分在晒版之前，应仔细检查网点的清晰度，保证图像清晰、文字和线条整齐实在、图文部分无划伤、乳剂面上无脏污，用抗静电毛刷把阴图版清扫干净。⑤检查图文的方向是否正确在正面印刷时，从乳剂面一侧看图文是正向；如果是反面印刷（里面），从乳剂面看图文是反向。2）裁版

裁切版材时要根据阴图尺寸，版边预留12mm夹持余量；正面朝上进行裁切。主曝光洗版显影烘干背曝光去粘后曝光从背面对印版进行均匀曝光。版材背面曝光的主要目的是建立印版的浮雕深度，加强聚醋支撑膜和感光树脂层的粘着力。3）背面曝光背曝光：用紫外UV-A的光源对版材的背面进行曝光，以形成印版底基，背曝光时间的长短决定了印版底基（和浮雕）的高度。背曝光参数的测试方法：在同一生版上的不同位置进行不同时长的背曝光，然后使用测定好的洗版速度进行洗版，烘干后测量版厚，得到合适的背曝光时间。

正面曝光也叫主曝光——是将阴图片（负片）上的图文信息转移到版材上的过程。4）正面曝光（见光聚合）将阴图底片（负片）上的图文信息转移到版材上的过程。用紫外UV-A的光源对没有被遮挡的部份（图文部分）进行曝光，使树脂固化。版面经曝光后，见光部分硬化，未硬化的部位需要用溶剂除去，称为显影。显影的目的是，除去未见光部分（非图文部分）的感光树脂，形成凸起的浮雕图文。未曝光的部位在溶剂的作用下用刷子除去，刷下去的深度就是图文浮雕的高度。5）冲洗显影5）冲洗显影

打孔…5）冲洗显影5）冲洗显影5）冲洗显影冲洗4-6分钟之后…..未感光部分被全部洗掉显影时间显影时间通常为几分钟到20分钟左右显影时间过短，浮雕浅、底面不平、易出现浮渣；显影时间过长，图文易破损、表面鼓起、版面高低不平。经冲洗后的印版吸收溶剂而膨胀，通过热风干燥排出所吸的溶剂，使印版恢复到原来的厚度。6）干燥6）干燥干燥单元(3格)选择时间打开加热器温度控制非图文部分浮雕图像浮雕深度底基高度浮肩柔版侧视图去粘处理-去掉版材表面的粘性，增强着墨能力。去粘方法——用光照或化学方法对版面进行去粘处理光照法-这是普遍采用的方法，通过短波辐射（UV-C光源）来完成。光谱输出波长为254nm，对版面进行短时间照射。光照的时间以能达到去粘为宜。光照去粘时间的长短取决于显影和干燥时间，去粘时间过长易导致印版变脆开裂。7）去粘处理去粘单元(1格)选择时间UVC除粘对干燥好的印版进行全面的曝光。经后曝光使整个树脂版完全发生光聚合反应，版面树脂全面硬化，以达到所需的硬度，提高印版的耐印力，并提高印版的耐溶剂性。8）后曝光UVA后曝光制成的柔版……浮雕深度底基高度主要成份为：树脂：主要成份。交联剂：使液体树脂在紫外光的作用下发生交联,聚合而硬化变成固体。光引发剂：传递光能作用。阻聚剂：抑制暗反应的发生，保证感光效果。液体感光树脂柔性版感光前树脂为黏稠、透明的液体，感光后交联成固态。三、液体感光树脂制版工艺

液体感光树脂柔性版制版工艺流程如下：铺流感光树脂——背面曝光——正面曝光——回收感光液——显影冲洗——干燥与后曝光（1）铺流感光树脂—在曝光成型机中进行，将配好的感光树脂注入曝光成型机中，从料斗里流出感光树脂液，料斗顶端的刮刀将流出的感光树脂液挂成一定的厚度。（2）曝光—在感光树脂上覆以透明薄膜，放上阴图底片进行曝光，先进行背面曝光，再进行正面曝光。a、背面曝光—曝光时间为1—2分钟，目的是形成印版的底基。b、正面曝光—形成固化的图文部分，曝光时间为15—20分钟。（4）回收感光液—将曝光后的印版放在一个回收装置中，回收未曝光的感光树脂，回收后的感光树脂可以过滤处理后重新使用。（5）显影冲洗—再把印版放入显影机内用显影剂进行冲洗，显影剂一般为氢氧化钠溶液。显影后片基上留下感光硬化的图文部分。（6）干燥与后曝光——用红外线干燥装置对洗净的树脂版进行干燥，然后再进行后曝光，其目的是使印版上的非图文部分硬化。液体型柔性感光性树脂版的优点可以方便的改变印版的厚度、印版的硬度和浮雕的深度；对未硬化的感光树脂可以回收再利用。柔性版制版方法柔印版的变形与缩版量的计算1.印版产生变形的原因柔印版是由高弹性的感光材料构成的，当它安装到圆柱形滚筒上之后，印版会沿着滚筒表面产生弯曲变形，这种变形会影响到印版表面的图文，使得图文与设计尺寸有所差别，不能正确再现设计意图柔性版制版方法变形量的分析缩版量：缩版量又称变形量，将柔印版粘贴在印版滚筒的圆周上，印版的印刷表面会产生一个被拉伸的变形，这个变形叫缩版量。假设版材的原长为L，贴到滚筒上后被拉伸为L+

L，其中

L是缩版量柔性版制版方法分析：固体变形时两点假设：薄形固体为理想变形，即变形时外径拉伸，内径压缩，正中不变形认为薄形固体厚度不变柔印版变形的特点变形时外径拉伸，内径压缩，版基的中点不变形（忽略感光层的变形）柔性版制版方法计算：Ld1d2柔版变形示意图柔性版制版方法

缩版量

L=2π（R0+d1+d2）-2π（R0+d2/2）=2π（d1+d2/2）

缩版率

m=100%*

L/（L+

L）R0---表示贴双面胶滚筒半径

d1---表示感光层的厚度

d2---表示版材的厚度柔性版制版方法2.感光树脂版缩版量的计算为了补偿图文的变形，必须减小晒版阴图片上相应图文的尺寸计算公式：减少%=（K/R）*100%R---表示印刷品得到的长度K---常数（从表8-1、表8-2查得）柔性版制版方法聚酯版基K值柔性版制版方法金属版基K值柔性版制版方法第三部分计算机直接制柔版技术将计算机上创建的数字图像，直接转移到光聚合物印版（或无缝套筒印版）上，制成供柔性版印刷的印版的工艺技术。计算机直接制取柔性版的方式有两种第一：激光成像制柔印版;第二：直接激光雕刻印版。一、激光成像制柔印版使用计算机直接制版系统，用数字信号指挥YAG激光，产生红外线，在涂有黑色合成膜的光聚版上，通过激光将黑膜进行烧蚀而成阴图，然后进行与传统制版方法相同的曝光、冲洗、干燥、后曝光等加工步骤，制成柔性版。CDI是一种外鼓式双激光头的柔性版直接制版机，使用了60瓦的YAG激光器，产生红外线，直接在赛丽(Cyrel)DPS或DPH版材上进行曝光，烧蚀版材图文部的黑色吸收层。版材由保护膜、黑色激光能量吸收层、树脂层和底基层等组成，实际上就是在传统版的感光层上增加了一层黑色激光能量吸收层；当YAG激光照射后，激光束将烧蚀破坏图文部分的黑色吸收层而露出树脂层，形成印版的图文。因此，黑色吸收层起到拷贝底片负片的作用。成像后，再进行与传统树脂版制版相同的曝光、显影、烘干、后处理等工艺过程，即可完成柔性版的制作。传统版激光版背曝光贴菲林激光雕刻主曝光洗版烘干后处理检查数字化制版工艺与传统工艺的比较（1）传统印版与数字印版的比较1)印版制作过程-制作过程基本相同，数字印版比传统印版要多涂一层黑色层。2)成像性能对比-与传统制版相比，计算机直接制版的成像性能具有明显的优势，主要表现在图文再现的细微程度上。从阶调的再现的范围、最小网点直径和细线条宽度可以看出这一点3)网点扩大率不同4)散射和漫反射不同数字柔印版在制版中，光线通过一层很薄(0.025mm)的黑色涂层，只有很弱的散射和漫反射。而在传统柔性版制版中，紫外线要穿过真空层、片基、感光树脂层和防光晕层，穿越厚度大，存在着较大的散射和漫反射现象，这会造成印版的分辨力下降。5)曝光环境不同数字柔印制版是在空气中进行曝光的，而传统柔印制版则需要在真空条件下进行曝光；光聚合型感光树脂在空气中和在真空中的光反应机理是不同的，从而引起印版上的网点形状、曝光宽容度及印版其他方面性能不同。6)网点形状不同数字柔性版上凸起的网点较小、较陡，点的顶端呈圆形、不扁平，数字柔性版的网点边缘较圆滑。而传统柔性版上凸起的网点较大，横截面呈圆形，纵切面呈梯形，且网点的顶部扁平，同时网点边缘轮廓清晰。而轮廓清晰的网点在印刷时容易断划，这在数字柔性版上是不会出现的，特别是高光点不易出现这种情形，因此印刷质量好。6)网点形状不同7)曝光宽容度不同数字柔性版上有黑色涂层，曝光宽容度较大，因此在曝光时无须特别注意高光和暗调点，能确保高光点不丢失，暗调点不并糊。而传统柔性版曝光宽容度较小，须严格控制曝光时间，注意高光点和暗调点的再现。有数据表明，数字柔性版主曝光时间增加5~10min，对印版上图像部分的凸起高度无任何影响。而传统柔性版只要曝光时间有少许增加，就会使图文凸起的高度明显降低。二、传统柔印制版工艺的不足高光部分网点易丢失，暗调部分网点易并糊。对印刷压力的变化十分敏感，网点扩大量多变而且无规律性。加网线数小。小网点在印刷时易丢失，因此，传统柔版只局限于低档产品的印刷。印前系统过多依赖于操作人员的技巧，曝光时间由图文决定，不同部位所需的曝光时间不同，高光部位需较长的曝光时间，而实地及反白阴字仅需很少的曝光时间，不易控制，必须比照测试结果。底片与版材不密合。主曝光时胶片与版材接触，容易有灰尘侵入，造成印版聚合不良形成凹陷，抽真空时易发生真空泄漏，使底片与版材贴合不紧密，造成图文边缘不实。光线的漫射效应。所有的元素都有所扩大，其漫射效应引起的扩大量达到0.5%～1%。浮雕的截面由曝光时间决定。一般说来，宽容度较好的版材，随着主曝光时间的增加，肩部截面的变化较小。反之则变化较大。三、计算机直接制柔性版的优势1

可实现无软片直接制版。节省了软片以及冲洗药液的消耗，降低了制作成本，保护环境。2

克服了传统制版曝光时间由图文决定的缺陷，使曝光时间与图文类型和网点密度无关。3

无需底片及抽真空，没有光散射，不会出现脏点和烂版现象。反白阴字不容易被填没。4

高光部分的网点与实地部分的网点高度相等。可获得高分辨率的高光网点（较小的网点）。形成陡峭的网点截面。5数字柔性版具有网点扩大量小、反差范围广、暗调层次丰富的特色，所以印出产品的质量更高。6可以采用电脑拼版技术，完成连晒作业的要求。7即使是异地的数据，也可无损地传输至附设的激光装置，进行高效的制版加工。8适合制作无接缝的套筒式印版辊，用于墙壁纸、包装纸等材料的印刷加工。传统版制版过程1)使用菲林2)真空曝光3)曝光宽容度低特点3)版材上出现网点扩大4)小网点高于实地5)网点肩膀肥胖6)阴线浅印刷

7)网点扩大严重

8)阴线容易被油墨填满

9)印刷对比度低10)印刷补偿高11)对印刷压力敏感12)印刷套准及颜色调整费时并需要一定技巧数码版制版过程1)无菲林2)空气中曝光3)曝光宽容度宽特点3)版材上网点缩小4)网点和实地处高度一致/稍低5)网点肩膀陡峭6)阴线深印刷

7)网点扩大小

8)阴图部分清洁

9)印刷对比度低10)印刷补偿小11)更好的压力宽容度12)印刷调整容易，套准及上色快捷省时二、直接激光雕刻印版激光雕刻直接制版是以电子系统的图像信号控制激光，直接在单张或套筒柔性版上进行雕刻，形成柔性印版。激光雕刻的柔性版制版是一种直接数字版（Direct-Digital-Form），制版过程全数字化。经雕刻完成的印版只需用温水清洗掉灰尘马上就可以上机印刷，体现了高精度简便快速制版过程的优势，具有良好的发展前景。(1)系统组成主要由两大部分组成:

一是桌面出版系统;

二是激光雕刻系统。(2)激光直接雕刻柔版的优点：不必干燥冲洗，省掉了冲洗环节，节省费用。雕刻柔版可保证印版质量稳定，而在光聚合物印版的冲洗中，印版膨胀和干燥不良易造成印版厚度偏差。雕刻柔版不再需要数字激光曝光制版系统所需的一些设备（如曝光机、冲洗机、干燥器和后处理），减少投资。（3）雕刻印版的种类及应用激光直接雕刻柔印版主要有：①激光雕刻橡皮印版；②无接缝橡皮印版滚筒；激光雕刻橡皮印版：激光雕刻制版的重要产品，既可雕刻线条版，也可制层次版。主要用于纸箱印刷、宽幅和窄幅卷筒纸及塑料印刷等方面，可以满足一般包装印刷品的要求。层次版：网线数一般在120线/英寸以下，其阶调再现范围在10～90%。作为激光雕刻制版的特色产品之一。能实现卷筒纸无接缝连续印刷，这类连续印版广泛用于包装纸、糖果纸、墙纸、表格纸、装饰纸、票证底纹的印刷中。无接缝橡皮印版滚筒：第三计算机直接制版套筒印版技术计算机直接在套筒印版上制版的技术，简称CTS（Computer-To-Sleeve）虽然柔性版制出的版是平的，但却以圆周方式印刷，用标准曝光技术制作的平印版最终必须卷到滚筒上印刷。1、平面感光树脂柔性版的缺陷由于印版在圆周方向会产生拉伸变形，尽管在印前工序可预先计算并得到补偿，但即使采用最先进的