涂布网纹辊以及生产中出现的部分问题

第一节凹版印刷（涂布）的定义

凹版印刷因其版面特征而得名。凹印版的图文部分低于版面，它以不同的深度凹入印版来表现图像的不同层次，空白部分处于同一版面上（我们“七匹狼”的网辊）。印刷时，先将油墨填涂于印版上，然后用刮墨刀把印版表面的油墨刮掉，再通过压力的作用，使存留在印版凹陷部分(即图文部分)的油墨与承印物接触，将该部分油墨转印到承印物上，则得到所需的产品。

第二节涂布工序相关的原材料

第一部分原膜

1、学名：（PET）聚对苯二甲酸乙二醇酯

2、特性：

力学性能：拉伸强度在200Mpa（横向、纵向），在一定的外力条件下，收缩较小。

耐化学性能：只溶于苯酚、硝基苯、间甲酚等强溶剂中；

耐热性能：长期使用温度达120℃，较宽的温度范围内保持优良的物理性能；

耐磨擦、耐磨损；

防潮、防水性优异；

无毒；

二次加工适应性好；

缺点：有带电性，易累积静电。

3、转移级薄膜的涂布面的表面达因值要求在36以上，小于41

第二部分网纹辊

1、陶瓷辊的基本知识

基材：45#钢材

涂层材料：三氧化二铬

涂层厚度：0.25mm≤h≤1mm,一般在0.5～0.7mm最佳

网孔深度：200线45～50μm左右（1mm=1000μm）

网孔形状及角度：60°蜂巢型，侧面为u型

2、金属网纹辊的基本知识

基材：20#钢材

制作工艺：电雕辊网穴主要由激光烧蚀而成

挤压辊主要由金属滚刀采用机械挤压方式而成

网穴形状：截顶金字塔型（倒四棱形）

网穴深度：一般根据网线、理论涂布量来决定；同样线数电雕辊较浅。

当网纹辊线数为200线/英寸时，要求上料涂布干量可控制在0.35～0.65g/㎡范围内（料液浓度为10﹪）；当网纹辊线数为140线/英寸时，要求上料涂布干量可控制在0.70～1.00g/㎡范围内（料液浓度为10﹪）。

3、金属凹版电雕网纹辊结构

下图为整体式凹版滚筒结构示意图，它的特点是版体和旋转轴颈连成一体，一次铸造成型。

2为面铜

4、凹版网辊的加工过程

4.1滚筒材料。现在一般凹版的版体材料为无缝钢管。

4.2金工加工。滚筒的加工一般在普通车床和磨床上进行，表面精糙度为0．8左右。

4.3脱脂。用弱碱或有机溶剂将加工过的滚筒表面的油脂污物去掉，使滚筒表面洁净，便于镀镍。

4.4镀镍。由于在钢管上直接镀铜结合力差，一般先进行镀镍处理，在凹版滚筒上镀上薄薄一层金属镍，以便在镍层上镀铜。

4.5 镀底铜。镀铜是凹版加工的一道关键工艺，凹版滚筒镀铜采用硫酸铜电镀液的镀铜工艺，经过无数次的电极反应，在凹版滚筒表面镀上一层铜。

4.6 车磨加工。底铜镀成后，表面精度和尺寸精度均达不到规定要求，必须进行车磨加工。加工后的底铜层的厚度约为2～3mm。

4.7 脱脂。原理同3。

4.8 银处理。又称“银化”处理，或称浇注隔离溶液。

4.9镀面铜。镀面铜是一道十分重要的工序。要求面铜层结晶细密，表面光亮平整，厚度均匀。面铜厚度约为0．13～0．15mm。

4.10车磨。镀面铜后，滚筒表面还要进行精细加工。采用金刚石刀头和金刚石砂轮进行车削和磨削，将滚筒表面铜层切削至所需直径尺寸和表面精度要求。

4.11抛光。滚筒磨好后，再用羽布抛光轮，也可用特殊的软木炭对滚筒表面进行超精加工，使滚筒表面光洁

以上。

度达到镜面状，表面粗糙度在0.05

▽

4.12然后是电雕、镀铬。

5、影响网纹辊转移量的要素有以下几个方面：网纹辊线数，开口与网墙比，网穴容积、网穴深度、网穴表面光洁度、网纹辊运转速度、网线角度、网穴形状等。

网纹辊线数

网纹辊线数即单位长度内网穴的分布量，一般单位长度指每英寸，单位面积指每平方英寸。如200线/英寸(80线/厘米)，即每英寸长度内有200条网线，或每平方英寸面积内有4万个网穴。

开口与网墙比

网纹辊由网穴传墨，而网穴是凹的，必然存在网墙，以前开口与网墙宽度之比是5:1，在此情况下，网墙的面积要占到整支网纹辊的31％。目前国内现有的陶瓷网纹辊加工单位，根据陶瓷硬度高，耐磨性好的特点，已将开口与网墙比加大，如7:1、8:1甚至超过10:1，以达到缩小网墙面积，提高传墨的效果。

(1)网纹辊的作用是传递油墨，扩大网穴容积是要尽可能提高网纹辊的传墨量。而网穴的深度不可能很深，因此只能减薄网墙厚度。

(2)网纹辊是点传墨，且柔性版印刷的传墨系统只有一根网纹辊与印版辊接触，与胶印设备的4根上版辊与印版接触的面传墨相比，决定了网纹辊要有足够的传墨量才能达到预期的效果。

网穴深度

网穴深度一般是开口宽度的23％～33％，比较理想的为28％，网穴深度目前还没有统一标准。因为网纹辊工作时，处于高速旋转状态，与印版接触时间极短，无法完全释放出网穴中的油墨。此外，根据流体力学的速度梯度原理，靠近网穴壁液体的速度为0，即静止不动，所以一般释墨量为网穴容量的2/3～4/5。

网穴表面光洁度

要求网穴形状清晰、均匀一致、表面光滑。如果网穴表面光洁度不佳，会导致网纹辊的传墨量减少，影响产品的使用质量。还有的单位前后生产同一批产品，网辊、涂料、基材都一样，仍有色差，这是由于网纹辊堵塞后传墨量减少而造成的。

网线角度

网纹辊网线角度有30°、45°和60°。金属网纹辊大多用45°，主要是45°加工方便：而激光雕刻陶瓷网纹辊用60°，因为60°强度最佳，传墨量最大。

网穴形状

常用的网穴形状有六棱锥形、四棱形、蜂巢型等。金属网纹辊的网穴形状为四棱形，网线角度是45°；陶瓷网纹辊的网穴形状为六角形，网线角度是60°。

4、网纹辊的清洗：不锈钢刷子用于陶瓷表面的清洗；铜刷子用于镀铬金属网纹辊表面的清洗；二者不可混用；不锈钢的会损伤铬层；铜刷子会将铜屑沉结在陶瓷表面。

5、金属网纹辊退镀作用：

将网穴内沉积的干料清理干净，改善涂布表观；

镀铬，一方面提高网纹辊的表面硬度，提高使用寿命；

另一方面使网穴润滑，转移涂料容易；增加涂布量。

镀铬网纹辊与陶瓷网纹辊性能对比一览表

第三部分橡胶压辊

1、乙丙橡胶（EPM\EPDM）乙烯和丙烯的共聚体，一般分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶。

2、特点是耐紫外线、耐候性和耐老化性优异，居通用橡胶之首。电绝缘性、耐化学性、冲击弹性很好，耐酸碱。耐热可达150℃，耐极性溶剂－—酮、酯等。

3、使用温度范围：约－50℃～＋150℃。

4、我们实际使用时要求邵氏硬度在70～80之间。

第四部分涂料

一、涂料的组成

涂料通常至少应由两种或三种基本成分组成；即分为主要成膜物质；次要成膜物质和辅助成膜物质。

l、主要成膜物质（或称为成膜基料）

主要由树脂组成，使涂料附着于物面上形成连续薄膜的主要物质，决定着涂料的基本特性。

2、次要成膜物质

次要成膜物质指涂料中使用的颜料、填充料和增塑剂。这些物料本身不能单独成膜。、主要用于着色和改善涂膜性能，增强涂膜的保护、装饰和防锈等功能，亦可降低产品的成本。

3、辅助成膜物质（也称为分散介质及助剂）

辅助成膜物质主要是分散介质（即溶剂或水）它是挥发的物料，成膜后不留存在涂膜中，其作用在于使成膜基料分散而形成粘稠液体，本身不能构成涂层。溶剂主要有二甲苯、甲苯、丁醇、环已酮、醋酸丁酯、乙酯、丁酮等。

其次是助剂，它的作用是改善涂料生产或生产过程中出现的问题，同时又可提高和改进涂膜的性能，它用量虽少，但作用很大。涂料常用的助剂主要有：湿润分散剂、消泡剂、流平剂、防沉剂、及消光剂等。

二、树脂的技术指标：

树脂外观：水白透明，少量的呈淡黄色或乳白色

黏度：黏度的大小体现树脂分子量的大小；一般由树脂的用途和性能决定。

酸值：酸值越大，对金属的附着力越强，对颜料的润湿分散性越好。

羟基含量：树脂侧链上用作后期交联的活性官能团-OH，增加膜的附着力和颜料润湿分散性。

玻璃化温度：Tg太低，涂层难干燥；太高，涂层硬度过高发脆。

溶剂体系：一般按树脂的极性和溶解性来决定。

要求树脂具有以下性能：

具有成膜性：易于成型剥离；

良好的流平性：便于涂布施工，得到极佳的镜面效果；

印刷适应性：要求成膜的表面张力在38dyn以上，与各种油墨的附着力强；

耐磨性：不易擦花、倒光；

耐温性能好；

对颜料的润湿性：便于颜料可以均匀分散；

三、消光粉：

主要成分：合成二氧化硅

消光原理：不含消光剂时涂膜呈镜面流平状态；光照射在表面时，部分光被反射，使得膜面呈现光泽。

含有消光剂的涂层，光照射在表面时，发生漫反射，产生低光泽的亚光和消光外观。

消光效果：与消光粉的平均粒径、粒径分布有关系。

四、溶剂

1溶剂在涂料中的作用

各种溶剂的溶解力及挥发率等因素对于制成的涂料在成膜光泽、附着力、表面状态等多方面性能都有极大影响。

溶剂是挥发性液体，所以溶剂挥发的速率对涂层的外观及质量都有极大的影响。在生产过程中的干燥快慢的问题，和溶剂的挥发速度成正比。生产时往往希望涂料干得快些，但是干燥过快会影响涂料的流平性、光泽等指标；干得慢些可以保证涂料的流平及防止桔皮、泛白等。

溶剂的挥发率决定于溶剂本身的沸点、分子量及分子结构三大因素。通常将溶剂划分为低沸点溶剂、中沸点溶剂和高沸点溶剂。低沸点溶剂是指沸点在100℃以下的溶剂；中沸点是在110～145℃之间；高沸点是在145～170℃之间，而170℃以上的则称为特高沸点溶剂。

2、混合溶剂的组成

挥发成份中包括真溶剂、助溶剂及稀释剂。挥发成份的组成配方应遵循涂料粘度、溶剂挥发率、溶剂平衡原则进行调整。

3、涂料的粘度

助溶剂的用量对粘度也有影响，在处理配方时助溶剂的用量只宜少于真溶剂而不宜等于或多于真溶剂。

4、混合溶剂的挥发率

混合溶剂的挥发率影响漆膜干燥的快慢，但它对漆膜外观也起着极大的影响。为了得到较光洁平整的漆膜，就不能片面地追求快干，而要有一定比例的慢挥发溶剂以保证流平性。

涂布过程中常常碰到所谓发白的现象，这层白膜是由于水分与涂料混合造成的。当水分不能全溶于挥发份时就与成膜物构成一层白色的乳状体。水分逐步挥发，如乳状体被残留的溶剂所溶解则白色漆膜层消失。但如果溶剂不足以消除白膜，则涂料的连续相破坏，导致树脂析出，出现发白现象。

水分的来源，一方面是由于原料中含水量过高或是挥发分含有如乙醇、丙酮等易吸水原料，另一主要原因就是挥发率的影响。溶剂的挥发是一个吸热反应，快速的挥发使喷漆的雾粒及物件的表面上被带走很多热量。一般使用快挥发溶剂时，可使涂层表面温度下降15～20℃，这就足够使周围空气中的水分凝结于物件表面与漆膜相遇。所以，每当气候湿热空气中水分含量高时，发白现象常格外严重。因此应适当地控制挥发性组分的挥发率，减少表面降温水分凝结。

因此，从挥发速率方面来考虑，在喷漆及流平的初阶段，挥发过快对质量产生不良影响，如桔皮、麻（白）点、发白等缺陷往往由此产生。

5、溶剂平衡原理

①溶剂的挥发应均衡。在配方中应考虑不同组份的挥发速率，快、中、慢的组份用量要平稳。

②真溶剂、助溶剂与稀释剂的比例应平衡。真溶剂、助溶剂及稀释剂的比例对涂料的粘度影响很大，较高含量的稀释剂或过高含量的助溶剂都会明显地提高涂料的粘度。

6、混合溶剂的配方处理

配方中助溶剂与真溶剂用量之比，常在1∶1.5～1∶2之间。另外，还要考虑快挥发与慢挥发助剂之间的比例。类似醋酸丁酯的挥发速率可以获得较理想的涂层，溶剂中这类慢挥发的溶剂应不少于一半，最好能达60%～80％。

第五部分工艺知识

工艺参数与原料的性能之间的关系：

1、车速、温度取决于涂层中的溶剂挥发速率；

车速与烘道长度、干燥时间有关；

温度与涂料中的树脂交联程度、溶剂的沸点有关。

2、溶剂要求挥发彻底，一防止voc超标；二是防止树脂未完全干燥，造成剥离不净。

3、委压镭射产品要求≥135℃，≤110米/min，主要是增加交联程度，提高涂层耐温性。

4、张力主要取决于薄膜原料的性能，一般根据门幅、厚度、设备性能在5～8Kg左右。

5、涂布量一般在控制0.9～ 1.4g/㎡；当涂布量偏低时，一是成膜性差，不易剥离；二是涂布表观差，容易产生晕光、彩虹等。

6、涂料的黏度一般在16s时上机效果最佳，一是涂料从网穴中转移性能好；二是涂料的流平性能好。

涂布车间的湿度在45%～70%

第六部分涂布工序常见弊病分析及解决

一、刀丝和拉丝：

原因：

1、刀丝主要是由涂布料液和薄膜中的垃圾，或刮刀刀口缺口造成。

2、拉丝主要由导辊运转不灵活，使导辊表面线速度和薄膜速度不一致，引起薄膜表面擦伤。辊筒表面或薄膜表面的尘埃垃圾也会在运转过程中引起薄膜表面擦伤。

措施：

1、加强涂布料液的过滤，使用清洁的薄膜，保证作业场所的清洁，防止尘埃垃圾堵在刮刀口，保证刮刀刀口圆滑平整，不卷口。

2、做好涂布机以及其他相关机器的清洁保养工作，保证所有导辊运转灵活。涂布面上已有拉丝的回用薄膜不能使用。

二、白雾和色差：

原因：

1、白雾主要由作业环境气候条件的变化引起，当空气湿度上升，空气中的水汽容易冷凝在涂布层表面而引起白雾。涂布料液受潮含有水分也容易引起白雾。

2、条状色差主要由刮刀安装不平伏引起，局部色相不均匀主要由涂布橡胶压辊老化变形（或修磨后直径不精准），压力不均匀造成，或网线辊磨损不均匀引起。

措施：

1、注意气候变化。当潮湿天气时，开启除湿器降低空气湿度，适当提高涂布料液温度，适当调整涂布料液的溶剂比例。不随意敞开涂布料液槽，防止溶剂挥发料液降温引起水分进入料液中。适当降低涂布车速。

2、在生产金色产品时，安装刮刀要特别仔细，刮刀要平整、平行、不可有起伏。注意涂布橡胶压辊和网辊的使用寿命。

三、涂布发花：

原因：涂布量不均匀造成涂布发花，造成涂布量不均匀主要由于

1、刚褪镀的网线辊表面粗糙不平滑。

2、涂布料液循环不佳有死角。

3、橡胶压辊老化表面硬度不均匀。

4、涂布料液粘度太低或太高。粘度太低容易流挂，粘度太高流平性不佳。

措施：

1、对新褪镀的网线辊，要仔细打磨直至平滑，以使刮刀能将料液刮均匀。

2、改善涂布料液的循环，消灭死角，使涂布料液的浓度均匀。

3、注意涂布橡胶压辊的使用寿命，及时修磨橡胶辊的表面，使橡胶辊的表面的硬度适中。

4、涂布料液的溶剂滴加要均匀，不能时多时少。

四、涂布印条：

原因：

1、网线辊表面磨损，表面有印条纹。

2、涂布橡胶压辊老化变形，表面硬度不均匀。

措施：

1、注意网线辊使用寿命，不符合条件的网线辊应重新褪制。

2、注意涂布橡胶压辊的使用寿命，老化的压辊要修磨或更换。

五、蜡克剥离不清：

原因：

1、涂布量太小。

2、薄膜涂布面表面张力太大。

3、干燥不佳，涂层中还有较多的残留溶剂。

措施：

1、控制涂布料的浓度和粘度。浓度和粘度的不适当会引起涂布量的变化。网线辊的粗细要得当，网线辊太细涂布量会降低。

2、对于新薄膜，选择薄膜表面张力小的一面作为涂布面。对于回用膜，在各工序过程中防止静电放电引起表面张力上升。

3、加强干燥力度，适当调整溶剂比例。

六、蜡克脱落：

原因：涂布转移涂层时，剥离转移性能的好坏，与涂布量有关，涂布量越大剥离转移性能越好，当涂布量太大时，表面蜡克易在涂布干燥后与导辊挤压脱落。

措施：控制涂布料液的浓度和黏度。浓度黏度的不适当，会引起湿涂布量的变化。网辊的粗细要得当，太粗涂布量会上升。

七、涂层气泡：

原因：涂布料液中含有气泡，涂布料液中有较多的低沸点溶剂，在遇到热量时内部挥发引起内泡。

措施：料液搅拌不可太剧烈，遇有料液气泡时，可静止消泡。控制料液温度。

八、薄膜褶皱：

原因：

1、涂布橡胶压辊溶涨，引起局部直径变大，薄膜运行时有速度差，从而引起褶皱。

2、薄膜分切时，边缘增厚，从而引起褶皱。

3、涂布时边缘涂布量较大，当收卷太整齐，引起爆径，从而引起褶皱。

措施：

1、薄膜宽度与涂布橡胶压辊宽度适当，选择使用耐溶剂的压辊。

2、薄膜分切时，使用锐利的刀片，防止薄膜发热增厚。

3、涂布收卷时，薄膜不要太整齐，可以有2mm的误差。

九、窜料

原因：主要为刮刀安装不佳。

措施：刮刀安装不要太软，伸出长度要适当，刮刀的刮板压力要均匀，角度要合适。

十：漏涂点：

原因：主要由橡胶辊上的垃圾造成，其来源主要为回用膜上的垃圾（尘埃、小胶粒）和作业场所不清洁或网辊表面缺陷造成。

措施：

1、提高回用膜的清洁度，在剥离分切整理工序的作业场所也要保证环境清洁，并采取薄膜防污包装等措施。

2、生产金色产品时增加对橡胶压辊的清洁频次，回用次数多的薄膜清洁力度加大。

3、复合产品时要预防胶水从边缘溢出，污染薄膜背面边缘，及时清除薄膜边缘的胶水颗粒。

4、复卷时加强检查力度，对污染的薄膜必须裁掉，切勿混入。

5、注意网线辊表观质量，网孔无堵塞，涂布均匀无漏点，注意网线辊使用寿命