钢桶丝网印刷与制版

摘要: 钢桶丝网印刷与制版（一）　 钢桶丝网印刷是近年来发展起来的新工艺，不仅印刷质量好，而且美观、大方，效率高，是钢桶外表面印刷的理想工艺。目前大多用于钢桶涂装后表面上的文字和图案的印制。原先的刻版喷印工艺，由于其文字及图案容量小、质量差、效率低、污染大等缺点已逐步被淘汰。

钢桶丝网印刷与制版（一）

    钢桶丝网印刷是近年来发展起来的新工艺，不仅印刷质量好，而且美观、大方，效率高，是钢桶外表面印刷的理想工艺。目前大多用于钢桶涂装后表面上的文字和图案的印制。原先的刻版喷印工艺，由于其文字及图案容量小、质量差、效率低、污染大等缺点已逐步被淘汰。

一、钢桶丝网印刷的原理

    钢桶丝网印刷的基本原理是：丝网印版的部分网孔能够透过油墨，漏印到钢桶表面上；印版上其余部分的网孔堵死，不能透过油墨，在钢桶表面上形成空白。

    现在较普遍使用的制版方法是光化学制版法。这种制版方法以丝网为支撑体，将丝网绷紧在网框上，然后在网上涂布感光胶，形成感光版膜，再将阳底版密合在版膜上晒版，经曝光、显影，印版上不需过墨的部分受光形成固化版膜，将网孔封住，印刷时不透墨；印版上需要过墨的部分的网孔不封住，印刷时油墨透过，在钢桶表面上形成墨迹。

    印刷时在丝网版的一端倒入油墨，油墨在无外力的作用下不会自行通过网孔漏在钢桶表面上。当用刮墨板以一定的倾斜角度及压力刮动油墨时，油墨通过网版转移到网版下的钢桶上，从而实现了图案的复制。孔版印刷与凸版印刷、凹版印刷、平版印刷并称现代四大印刷术。丝网印刷是孔版印刷术中的一种主要印刷方法。

二、钢桶丝网印刷工艺概要

    钢桶丝网印刷的最初工序是整稿。此时，要明确承印钢桶的大小、形状、位置、印数等。根据这些要求来定印刷图案的精度、图案的精度、图像的质量。对于钢桶来讲，由于多在户外使用，所以在选用油墨时应特别重视其耐气候性。丝网印刷工艺过程如图1所示。

    丝网印刷是以原稿为基础，再选择制版方法、印刷工序及确定应使用什么印刷材料。以丝网为例，它的材料现在多采用尼龙网具有理想的弹性和恢复性，以及对凹凸面都可以印刷的特点。在要求精度高的印刷中，多采用不锈钢丝网。制版的方法大致有手工挖剪制版及感光制版两种方法。前者适用于精度不太高，能够描绘的图案；需要精度较高，并且强调色调层次的印刷图案，则必须用感光制版法。在感光制版法中，制造耐印力强的印版时可采用直接法。这种方法由于在晒版时阳图底版紧贴在丝网的感光膜上，因此图像质量较差。需要质量较高的图像时，最好采用间接制版法。

    对于印数少、印刷质量要求不高的钢桶，使用手工印刷最为方便。如果需要量大并且要求达到一定质量时，则需要采用印刷机。由于丝网印刷材料、质量、形状千差万别，所以印刷机的种类也很多。因印刷材料的质地不同（有的在漆膜上印刷，有的在镀锌板上直接印刷等），油墨的附着性能不同，在使用时要注意选择相应的干燥方法。

三、钢桶丝网印刷的制版方法

    丝网印刷制版是丝网印刷的基础，若制版质量不好，就很难印刷出质量好的产品。印刷中出现的故障往往与制版工艺技术和制版中选用的材料不当有关。因此要想做出质量好的丝网版，必须根据制版工艺的要求，正确掌握制版技术，严格选用制版材料进行制版。在制版工作中涉及的问题主要有：如何正确选用制版中使用的材料，如丝网、网框、感光材料等，以及如何掌握底版制作、绷网、涂布、晒版、显影、光源等。

（一）丝网

    丝网是制作网版的骨架，是支撑感光膜的基体。钢桶丝网印刷常用的丝网有单丝尼龙丝网、薄绦纶丝网以及不锈钢金属丝网。

1、尼龙丝网

   它是尼龙单丝编织品，织成后进行耐热性、尺寸稳定性处理。平纹组织可达380目，斜纹组织大于330目。尼龙网具有以下特点：

⑴尼龙网表面光滑，油墨透过性好，可使用粘度大及颗粒大的油墨，因此可得到精细的印刷图案；

⑵使用极细网丝编织的细目网，适用于极细线的绘画图案及网点印刷；

⑶弹性大，有适当的柔软性，对钢桶表面的适应性好，适用于钢桶曲表面印刷；

⑷拉伸强度、结节牢度、弹性及耐摩擦性好，使用寿命长；

⑸耐酸、化学药品及有机溶剂性能好，再生使用容易，特别是对碱有极强的耐抗力。

    使用尼龙网应注意以下几点：

⑴尼龙丝网与涤纶、蚕丝网相比，其伸长率大。为了不使之造成印刷故障，要加大绷网张力，这时收缩力也会变大，因此要求使用强度大的网框和绷网机；

⑵因其耐热性低，若通过热熔法将网固定在框上，操作较困难；

⑶不耐强酸、苯酚、甲酚、甲酸等侵蚀；

⑷耐光性差，在紫外线作用下易降解，保管时注意避开光线。

2、涤纶丝网

   涤纶丝网具有以下特点：

⑴承受拉力时伸长度小、弹性强，单线丝网适用于高精度的印刷；

⑵位伸强度、结构强度、回弹性和耐印力均较好；

⑶具有足够的耐药品性，特别是耐酸性、耐有机溶剂性强，与尼龙一样可再生利用；

⑷吸湿性低，几乎不受湿度的影响；

⑸耐热性较尼龙要高，受紫外线的影响较尼龙要小。

    使用涤纶丝网应注意以下几点：

⑴较尼龙丝网需要有更大的绷网张力，需要强度更大的框、绷网机及更牢固的粘合法；

⑵聚酯因具有疏水性，与版膜的粘合较困难，要注意进行制版前的洗净、脱脂；

⑶过墨性较尼龙差，不耐强碱侵蚀。

3、不锈钢丝网

   不锈钢丝网具有以下特点：

⑴平面稳定性极好，制作图形尺寸稳定，适用于印刷高精度的钢桶产品；

⑵油墨通过性极好；

⑶耐碱性及抗拉强度很好，耐化学药品性能优良；

⑷耐热性强，适用于热熔性印料的印刷。

   不锈钢丝网的缺点是：

⑴易受外力曲折而损坏；

⑵印刷过程中容易因受压而使网丝松弛，影响耐印力；

⑶价格昂贵，成本高。

    丝网的粗细应与钢桶表面图案的精细程度相适应。粗糙图案可采用200目以下的粗网，一般图案采用200~300目的丝网，精细图案则宜使用300目以上的细网。

    尼龙丝网、涤纶丝网和不锈钢丝网这几种常用的丝网印刷材料中，尼龙丝网回弹性好，通墨性好，静电小于涤纶丝网且耐磨性佳，成本适中，是一般钢桶印刷的首选丝网。但因尼龙丝网伸长率大，不适用印刷高精度的图案。如需多色套印等丝网印刷时则以选用涤纶丝网为好；当印刷图案需要特别高的精度时，则应采用不锈钢丝网。由于不锈钢丝网存在弹性差及价格昂贵的重大缺点，在钢桶的丝网印刷中，一般较少采用。

（二）网框和绷网

1、网框

   网框是支撑丝网用的框架，由金属、木材或其它材料制成，分为固定式和可调式两种。最常用的则是铝型材制作的网框。制作网框的材料，就满足绷张力的需要，坚固、耐用、轻便及价廉。

   在钢桶桶顶平面上进行印刷时，一般使用正方形及长方形的框。但是在桶身圆弧面上印刷时，一般使用适应其形状的框。

   因丝网的固着方法、用途以及强度的不同，框材的断面厚度及形状也不相同。比如用粘接剂固着丝网时，一般使用角材及角拐；在进行物理固定时，一般使用带槽的打入框。在强度要求较高的情况下，在管内侧安上加强筋加强，且使用的管材要有一定的厚度。另外，有些特殊的框本身装有绷网机构，不用绷网机即可进行绷网。图2为各种形状的网框断面示意图。

   为了保证制版、印刷质量及其它方面的要求，可根据以下条件选择网框。

⑴抗张力要强。作为网框的材料应具有能耐丝网张力的足够的强度，因为在绷网时，丝网对网框产生一定的拉力，若强度不够框就挠曲变形，因而印不出好的印刷品。

⑵应作预应力处理。绷网后因网框的弯曲变形会对丝网张力稳定性产生影响。为减少这种影响，可对网框做预处理。处理的方法有两种：一是根据拱形结构的强度原理，将网框制作成凸形，其挠度约4毫米/米，每个内角略大于90°；或者将已制成的金属框，用特殊工具拉伸成此形，此种预变形处理能抵抗丝网拉力的影响。另一种方法是在做气动拉网的同时做预应力处理，即拉网器的前端紧顶着框架四周外侧，网框受到顶力的作用而弯曲，而当固网时，网框受力面虽由外侧移到上面，但受力方向和大小基本一致，因此不再增加弯曲。由于这些优点，气动绷网机成为目前国内外最为流行的一种绷网设备。

⑶尺寸合适。生产中要配置不同规格的网框，使用时根据印刷尺寸的大小确定合适的网框，可以减少浪费，而且便于操作。

   网框内尺寸应比印版图文部分大些，如果印版图案是a×b时，框的内尺寸为2a×2b，即可充分印刷。网框尺寸的选样依据不仅仅是印刷面积，而且要同时考虑：印刷时刮墨板、回墨板起止部位的需要；版上积存油墨的需要；保证印版版膜部位的丝网张力均匀的需要；丝网印版在刮墨板印刷行程中回弹的需要。

2、绷网

   绷网即把丝网绷到网框上，有手工操作的，也有机械操作的。手工绷网简便易行，是常用的方法，而机械绷网质量较好。不管是手工绷网还是机械绷网都得注意丝网的绷紧张力。丝网的绷紧张力过大过小都不好，过小，丝网容易出现松弛（不锈钢丝网还会出现过早的松弛）；过大，丝网容易破裂。在实际绷网操作时，可凭经验来确定绷网张力，一边将丝网绷紧，一边用手指压丝网，直到丝网有弹性的感觉为止。常用的绷网方法有：

⑴手工绷网? 手工绷网操作步骤如下：

①剪取一块比外网框尺寸大的丝网，一般丝网的长、宽尺寸要比外网框尺寸大40~60mm。

②把丝网在水中浸湿。

③把丝网放在网框上，一般丝网的经（纬）线与网框平行（垂直），但用于印刷精度高或层次印刷时，经（纬）线与网框成一角度，一般为20°~45°。

④将嵌条a放上，钉好A框，然后将丝网朝E方向拉（见图3）。再将嵌条a全部钉好，固定AB边。

⑤将丝网朝F方向拉紧，放上嵌条c，再钉好C端，然后一边将丝网朝G的方向拉紧，一边钉好嵌条c，使CD边固定好。

⑥用同样的方法，钉好嵌条b、d，固定BC和AD边，至此绷网操作完毕。

⑵器械绷网? 器械绷网亦称自绷网。这种绷网法，多采用较为简单的器械辅助手工绷网，其网框称为自绷网框。这种网框多为金属制作，其突出特点是可随时进行拉网。在网板松弛后，不必更换，再次张紧又可使用。近年来，卷式自绷网已成功地用于精密印刷，市场迅速扩大。其中卷式框性能最优，它由四根铝管组成，管内有一种简便的扣网装置夹住丝网，每个框管之两端多可用板手拧动，以完成绷网。

⑶机动绷网? 机动绷网使用的是机械式绷网机。机械式绷网机有扣杆式、丝杠式和齿轮条式等。大型绷网机一般为机动，而中、小型绷网机以手工为主。

   手动机械式绷网机最大特点是不需要电、气源，其绷网质量比手工绷网显著提高，接近气动绷网质量。

⑷气动绷网? 气动绷网机以压缩空气为气源，驱动多个气缸活塞，同步推动网夹作纵横方向的相对收缩运动，对丝网产生均匀一致的拉力。一般尼龙丝网的绷网气压可控制在0.8~1.0MPa；涤纶丝网的绷网气压可控制在0.8~1.0MPa；不锈钢丝网的绷网气压可控制在1.0~1.3MPa。

   采用气动绷网法时，首先将网框放置在绷网台上，然后将丝网水平紧贴网框放平之后，将丝网四周固定在夹头上。根据所需要的张力绷紧，再在网框与丝网接触面涂粘合剂。这种方法可得到均匀的张力。

3、丝网的固定

   把丝网固定在网框上有两种方法，即夹持法和粘接法。

⑴夹持法? 夹持法是将丝网夹在两物体之间，利用摩擦力来固定。这种固定方法的丝网不易产生松动，但绷网张力不易控制，常用手工绷网。

⑵粘接法? 粘接法是用粘接剂来固定丝网。这种固定方法的丝网张力容易控制，但使用一段时间后，丝网会出现松动。常用的粘接剂有以下几种。

①光敏粘合剂

   光敏粘合剂的配方如下：环氧酚醛甲基丙烯酸树脂300mL；安息香丁醚10~12mL；无水乙醇150mL。

   使用方法：将粘合剂涂布在网框粘接面，使绷紧的丝网紧粘接面，在丝网与网框粘接处再涂布一层粘合剂。涂好后用紫外线固化，即用1000W紫外线高压汞灯照射，距离500mm，时间5~8min，同时用电扇冷却。

②聚乙烯醇缩醛胶? 用1份无水乙醇稀释4份JSF-4胶，刷涂于网框的粘接面上，紧贴绷紧的丝网后再刷涂一次，自然干燥或用红外线干燥。这粘接剂常用于木质网框和金属网框绷网的粘接。

③虫胶? 用1份虫胶片溶解在3份无水乙醇中，制成虫胶液，。为便于粘接，可先在网框粘接面上预涂虫胶液，干燥后待用。粘网时直接在粘接胶层的丝网上涂刷足量的无水乙醇，使网框上的虫胶溶解。经干燥后就可使用。

   此外，还有酚醛-氯丁胶、丁腈胶、丁腈橡胶、硝基纤维素胶、过氯乙烯胶等。

   通常是从市场上购买粘网胶，常用的进口粘网胶有日本产的W-18及意大利产的UG-3粘网胶，使操作十分简便，绷网张力易控制，网与网框粘合牢固。 [NextPage]

（三）丝网印版的制作方法

   通常采用光胶涂布法制版。感光胶涂布制版是将感光胶直接涂布在丝网上，经干燥，晒版、显影等工序，制成版膜，具体制作过程见图4。

1、制作阳图底片

   丝印版制作时需要阳图底片。制作阳图底片有两种方法，一种是手工描绘法，另一种是照相摄制法。

（1）手工描绘法  用毛笔、钢笔等在透明的薄膜或描图纸上绘出图文，此为晒版的阳图底片。为防止底片上的墨迹干燥后产生裂纹，可在墨汁中加入少量砂糖，为消泡可加入少量啤酒。手工描绘法主要用于制作要求不高，图文比较简单的阳图底片。如果需要制作层次阳图底片，应采用照相摄制法。

（2）照相摄制法  利用照相设备，将原稿摄成阴图片，然后再将阴图片翻成阳图底片。如果是具有浓淡层次变化的原稿，需要先制成加网阴图片，然后再翻成网阳图片，如果是彩色原稿，需要先制成分色图片，然后再翻成分色阳图底片。

2、丝网的预处理

   丝网的预处理主要包括脱脂处理和染色处理两方面工作。

（1）脱脂处理  丝网有油脂、污物，将降低版膜与丝网的结合牢度，影响制版质量。为此需要脱脂处理。常用的脱脂处理有以下3种：

①去污粉脱脂  先将丝网浸湿，然后置于平面上，用毛刷蘸上去污粉，在丝网上刷洗，用清水冲洗净，自然晾干或低温烘干。

②溶剂脱脂  用棉布蘸上丙酮，酒精、香蕉水等溶剂，在丝网上擦洗，晾干待用。

③稀碱液脱脂  用10%的氢氧化钠溶液刷洗，然后用清水冲净，自然凉干或低温烘干。金属网框不宜采用此法。

（2）染色处理  染色处理的目的是吸收照在丝网上的光线，以消除晒版时光线的漫反射，从而提高制版图文的清晰度。染色处理的方法是用毛刷把染色液均匀地涂布在丝网上，干燥后就可涂布感光胶。染色液是在乙醇溶液中加入甲酚或红色醇溶性染料制成。如果是有色丝网，就没有必要进行染色处理。

3、感光胶的调配与涂布

（1）感光胶的配制  感光胶一般可分为耐溶剂型和耐水型两种。耐溶剂型感光胶，适用于水性油墨的印刷。前者网版可以脱膜回收；后者一般不能脱膜回收。专用耐水性感光胶有尼龙感光胶和重氮感光胶等。用户必须根据钢桶具体情况，参照有关说明书选择使用适当的感光胶。

   现介绍几种感光胶的配方：

①聚乙烯醇感光胶

   配方一：S丝网胶100g，8%重铬酸铵溶液25g。S丝网胶系日本关东化成公司生产。

   配制方法如下：10g重铬酸铵溶解在100g水中，然后与S丝网胶按比例混合，搅拌均匀即成。刚调好的感光胶不能马上使用，一般需要在冷暗处放置8h。这是因为刚调好的感光胶中许多气泡，涂布在丝网上会产生针孔，并且刚配好的感光胶的感光性能还较差。

   配方二：美浓100#丝网胶或200#丝网胶100g，4%重铬酸铵20g。美浓100#、200#丝网胶系日本富士药品公司生产，100#属厚膜型，200#属耐溶剂型。

   配制方法与配方一相同。

   配方三：32#EZ丝网胶100g，10%重铬酸铵溶液20g。32#EZ丝网胶系美国钠兹达尔公司生产。配制方法与配方一相同。

②明胶感光胶

   配方：明胶180g，柠檬酸10g，酒精20mL，水1000mL，红矾钾30g，重铬酸铵10g，硫酸钡10g，氨水55mL。

   配制方法如下：上述物质经加热溶解并过滤，该胶液易结冻，故保持在较高温度下（如70℃），在暗室中涂布于丝网的背后。

③尼龙感光胶

   配方一：三元尼龙200g，亚甲基双丙烯酰胺50g，安息香乙醚2g，二乙醇胺0.4mL，二苯甲酮5g，乙醇1000mL，活性K蓝染料2g，邻苯二甲酸酐0.8mL。

   配制方法如下：用750mL乙醇溶解三元尼龙；用250mL乙醇溶解其它添加剂，溶解时用水浴加热并不断搅拌；待上述两种配液充分溶解后混合，用少量热水溶解活性K蓝染料，加入混合液，经充分搅拌，过滤待用。

   配方二：三元尼龙100g，亚甲基双丙稀酰铵30~40g，二苯甲酮6~7g，活性K蓝染料1g，乙醇400~500mL。

   配方三：三元尼龙100g，重铬酸铵20~40g，乙醇400~500mL。将三元尼龙溶解于乙醇中；用少量热水溶解重铬酸铵，将上述两种溶液混合后充分搅拌，过滤待用。

   最简便的方法是从市场上购入感光胶，例如上海中华印刷厂自制的高强度尼龙感光胶是以多元尼龙为成膜剂，配以交联剂、感光剂等辅料制成的，其具有以下特点：

a. 耐水、耐酸碱、耐有机溶剂，能抗甲苯、二甲苯、环已酮、苯乙酮、醋酸乙酯、香蕉水、汽油、火油等各类溶剂。

b. 感光宽容度大，分辨率高，最小线宽可达0.025mm，并可制网线版。

c. 可制厚膜丝网版，涂膜可达0.20mm以上。

d. 操作简便，尼龙感光胶为单液型，可明室操作（即可在日光灯下操作，但切勿在日光下操作）；晒版光源为紫外线（可在太阳光下晒版），显影用工业乙醇，可用刷子清洗。

e. 耐印率高，印数可达10万次以上。

f. 可制预制版，即将胶好后，将网版贮藏起来，用时再进行晒版。

g. 胶液贮存期长，避光室温保存，有效期可达2年以上。

h. 适用于各种丝网印刷制版用。

   它的缺点是不能脱网，不能使网版反复使用。如果使网版能反复使用，可购物意大利产的A38（油性）感光胶或荷兰产的Autosal Plus Ⅱ感光胶。采用它制版，如果图案不理想，可用脱膜粉去除，再重制版，直至满意为止。它的涂层厚薄易掌握，感光宽容度大；分辨率、耐印率及图形清晰度都比国产的好些。

（2）感光胶的涂布  感光胶的涂布方法有多种，常用的有不锈钢槽涂布法、毛刷涂布法、流延涂布法、塑料软片涂布法和机器涂布法等，其中以不锈钢槽涂布法较为常用。涂布时，膜面必须无斑点，厚度均匀，且干燥后有光泽。涂布厚度一般为10~30μm。如果涂布层过薄，印刷图文的边缘容易产生粗糙的锯齿状；如果涂布层过厚，则将影响油墨的透过量。

   不锈钢槽涂布操作过程如下：

a. 向不锈钢槽内倒入感光胶，至槽容量的一半。

b. 将丝网版70°倾斜放置。

c. 不锈钢槽与丝网下端接触，一边使槽倾斜流出感光胶，一边慢慢地把槽往上提，沿着丝网面进行涂布。需注意的是，涂布应缓慢，否则会产生气泡。

d. 将丝网框上下颠倒过来，按上述步骤再涂布一次。

e. 用32~36℃的热风吹，使膜面充分干燥。

f. 按上述步骤再涂布2~4遍，至膜面产生光泽为止。

4、干燥

   在涂布过程中，虽然感光膜已经过干燥处理，但在晒版前还需进一步干燥。一般采用热风干燥。干燥温度在35℃左右为宜，不允许超过40℃温度。干燥时不要使灰尘落在膜面上，否则会产生针孔等。干燥后要尽快晒版，以保证制版质量。

5、晒版

   先用软毛刷将丝网感光膜，晒版玻璃和阳图底片掸干净，然后把阳底片和绷了丝网的网框放入晒版盒内，通过晒版玻璃看阳图底片在丝网框中的位置，并将其放准，最后进行曝光。

   为使阳图底片能密合在丝网的感光膜上，最好使用带抽真空装置的晒版盒。晒版可采用弧光灯、日光灯、高压水银灯、氙灯、白炽灯和日光等的光线。曝光时间因感光胶种类，感光膜厚度、光源种类、光源与丝网距离等的不同而相差很大，具体的曝光时间最好用试验方法确定。具体操作如下：在需要成图的部位，先覆盖挡光板，置于1000W/220V高压汞灯下曝光5min，然后再将照相正片覆盖在丝网上，曝光10~20min。在曝光过程中，网框距离高压汞灯30cm左右，并用风扇冷却（如用冷光源可不用风扇冷却）。

6、显影

   把晒好的印版放在水中浸1~2min，待未感光部分吸水膨胀后，再用清水冲洗干净。耐溶剂性好的感光膜应先用温水（35℃）显影1~2min，再用42℃左右的温水冲洗干净。尼龙感光膜需用乙醇浸泡或刷涂显影。印版的显影时间要尽可能短。

7、再干燥

   先把印版沥干，然后用海绵将版膜角落处的水吸干，最后用热风干燥，或者自然干燥。如果采用热风干燥，热风温度一般不要超过40℃，否则会使印刷图文走样，否则网版松弛。

8、修版与去版膜

（1）修版  印版干燥后，一般需要进行小的修整，如版膜中针孔的堵塞等。堵塞针孔可涂制版的感光胶，然后再感光5min，也可用封网浆补网。

（2）去版膜  制版有误或因旧印版需要更换图文时，可将丝网上的版膜除去。除去版膜后的丝网还可继续使用，

   除去版膜的方法：先将丝印版上的残余油墨除去，然后用去版膜剂或脱膜粉涂擦丝印版的两面或者浸泡在去版膜剂中，经5~10min后，版膜发白，这时可用清水冲洗（或用海绵擦洗），版膜去掉后，将丝网干燥。去版膜剂有双氧水、次氯酸溶液、氢氧化钠溶液、氨水、乳酸等。

   感光胶涂布法制版质量高，效果好，经济实用，所以这种制版方法是现代丝网印刷中最主要的制版方法，其它制版方法还有手工雕刻制版法、非感光胶涂布法、碳素纸制版法、感光软片制版法、红外制版法以及电子制版法等。

来自: 中国金包网