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        CTP版材 綠色環(huán)保再精進(jìn)

        2014-08-27 16:30:13楊久成葛玉軍
        關(guān)鍵詞:版材廢液印刷

        楊久成+葛玉軍

        任何一個(gè)產(chǎn)品或服務(wù)都會(huì)有其生命周期,要經(jīng)歷導(dǎo)入、成長(zhǎng)、成熟、衰退的過(guò)程。對(duì)于CTP技術(shù)來(lái)說(shuō),可以清晰地梳理出紫激光和熱敏兩大主流技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)、市場(chǎng)定位和用戶群。目前,CTP設(shè)備的各種性能已經(jīng)高度成熟、穩(wěn)定,短時(shí)間內(nèi)很難再有驚人的突破,已經(jīng)進(jìn)入其發(fā)展的成熟階段。CTP相關(guān)的技術(shù)革新基本都專注在版材上,可以說(shuō)CTP版材正處于其發(fā)展的成長(zhǎng)期。

        而推行以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳印刷、綠色印刷發(fā)展模式已經(jīng)成為行業(yè)熱議的話題。順應(yīng)國(guó)家綠色號(hào)召以及隨著CTP制版技術(shù)的不斷發(fā)展,綠色環(huán)保型CTP版材越來(lái)越受到人們的重視,逐步成為CTP技術(shù)應(yīng)用的主要版材,成為業(yè)界研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。各種環(huán)保特性不斷提高的紫激光CTP版材以及熱敏CTP版材的成功應(yīng)用,向我們了傳遞一個(gè)信息:CTP版材正在邁向綠色環(huán)保再精進(jìn)時(shí)代。綠色環(huán)保型CTP版材的研發(fā)和應(yīng)用是持續(xù)進(jìn)行的,其在環(huán)保方面和印刷表現(xiàn)方面將會(huì)有不斷的突破。

        簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),環(huán)保CTP版材采用的技術(shù)原理可以分為網(wǎng)點(diǎn)寫入型和空白去除型兩類。網(wǎng)點(diǎn)寫入型以噴墨式CTP版材為代表,印刷網(wǎng)點(diǎn)涂層以噴墨方式直接在版基上成像。紫激光和熱敏CTP版材則被定義為空白去除型,通過(guò)將印版上的非圖文部分的藥膜去除來(lái)成像。在此,本文將從熱敏環(huán)保CTP版材、紫激光環(huán)保CTP版材以及噴墨式CTP版材三個(gè)分類來(lái)探討環(huán)保CTP版材的市場(chǎng)應(yīng)用和環(huán)保表現(xiàn)。

        熱敏環(huán)保CTP版材

        熱敏技術(shù)被認(rèn)為是最有可能實(shí)現(xiàn)環(huán)保CTP版材的技術(shù)。熱燒蝕和熱致相變技術(shù)在20年前就被寫入印刷專業(yè)教科書(shū),作為實(shí)現(xiàn)環(huán)保CTP版材的成功案例,因?yàn)椴捎眠@兩種技術(shù)的版材能夠真正實(shí)現(xiàn)免處理(Process-less),成像后無(wú)須處理即可上機(jī)。但時(shí)至今日,在實(shí)際市場(chǎng)應(yīng)用中采用這兩種技術(shù)的版材依然是小眾市場(chǎng)。

        愛(ài)克發(fā)Azura TS、柯達(dá)SONORA XP、富士膠片Brillia HD Pro-T3、樂(lè)凱華光的華光TP-G這4種版材是目前已經(jīng)商用或者在展會(huì)上展示過(guò)的熱敏環(huán)保CTP版材。愛(ài)克發(fā)Azura TS采用的是熱熔技術(shù)(該技術(shù)為愛(ài)克發(fā)專利),定義為免化學(xué)處理版材(Chemical Free),其他3種采用的是熱致交聯(lián)或者熱致聚合技術(shù),定義為低化學(xué)處理版材(Low Process)或者在機(jī)處理版材(O n P r e s s Process)。愛(ài)克發(fā)Azura免化學(xué)處理版材自2004年正式投向市場(chǎng)至今,全球用戶已超過(guò)3000家,其中,第二代Azura版材——Azura TS在全球熱敏環(huán)保CTP版材市場(chǎng)中所占份額超過(guò)80%,受到市場(chǎng)的充分認(rèn)可。因此,在此我們就以Azura TS版材為例,介紹熱敏環(huán)保CTP版材的市場(chǎng)應(yīng)用和環(huán)保表現(xiàn)。Azura TS版材取得成功的關(guān)鍵因素,可以總結(jié)為三點(diǎn):綠色環(huán)保、優(yōu)異的印刷適性和生產(chǎn)控制、低成本。

        1.綠色環(huán)保

        Azura TS版材采用熱熔技術(shù),其涂層由直徑為50nm的感熱粒子構(gòu)成(圖1為電子顯微鏡下的Azura TS版材的感熱粒子涂層和放大的感熱粒子)。其成像和處理過(guò)程完全為物理過(guò)程,成像時(shí),其感熱粒子發(fā)生熱熔反應(yīng),即受熱變軟且有黏性,熱熔后的粒子聚集在一起,并黏附在版基砂目上,形成印刷網(wǎng)點(diǎn),未熱熔的感熱粒子用潔版膠去除。此過(guò)程完全無(wú)VOC排放。其成像原理如圖2所示。

        愛(ài)克發(fā)委托VITO N.V(佛蘭德斯技術(shù)研究院,獨(dú)立的第三方環(huán)境研究中心),遵照ISO14040和ISO14044規(guī)定,對(duì)比研究Azura TS版材和普通陽(yáng)圖熱敏CTP版材的環(huán)保表現(xiàn),以致癌物、有機(jī)物和無(wú)機(jī)物對(duì)健康影響、氣候影響、臭氧層影響、有毒物質(zhì)排放、酸性/富氧性物質(zhì)、占地空間和礦物質(zhì)利用等為維度,對(duì)比結(jié)果如圖3所示。由此可看出,相比普通陽(yáng)圖熱敏CTP版材,Azura TS版材在生產(chǎn)、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)中,可以有效降低碳排放、減少環(huán)境污染、保障身體健康。

        2.優(yōu)異的印刷適性和生產(chǎn)控制

        目前空白去除型環(huán)保印版的非圖文部分去除方式有兩種,即印刷機(jī)清潔和潔版單元清潔。圖4中(a)和(b)分別為采用印刷機(jī)清潔和潔版單元清潔的制版過(guò)程對(duì)比。Azura TS版材采用潔版單元清潔(此為愛(ài)克發(fā)專利技術(shù))。印刷機(jī)清潔對(duì)用戶實(shí)際應(yīng)用限制較多,目前在技術(shù)上和操作習(xí)慣上還有提升空間。采用潔版單元清潔,在制版車間,印版可以測(cè)量網(wǎng)點(diǎn),可以按正常質(zhì)檢程序檢查印版;在印刷車間,印版與普通印版完全相同,不需要任何額外操作,對(duì)印刷機(jī)水輥和墨輥沒(méi)有任何影響和限制,不需要額外增加過(guò)版紙。

        特別需要指出的是,Azura TS版材完全在日光下操作,不需要安全燈,且輸出清潔后,其使用的潔版膠本身亦為印版保護(hù)膠,印版可以保存一個(gè)星期以上。若使用長(zhǎng)效保護(hù)膠,可保存數(shù)月以上。而印刷機(jī)清潔型印版,部分需要安全燈,而且印版輸出后必須在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)上機(jī)印刷,否則印版圖文會(huì)丟失,印版報(bào)廢。

        3.低成本

        目前提到綠色環(huán)保,大家的第一反應(yīng)通常是高成本。但Azura TS版材的使用成本不但沒(méi)有提升,反倒降低了。我們?cè)诒容^版材成本的時(shí)候,通常只計(jì)算版材本身的價(jià)格,但是一張印版從空白到可以上機(jī)印刷,其中還包含了處理成本。處理成本通常包含制版機(jī)折舊與運(yùn)行維護(hù)成本、沖版機(jī)折舊與運(yùn)行維護(hù)成本、印版顯影藥水(用量通常為200~300mL/m2)成本、水(用量通常為8~10L/m2,注:商業(yè)熱敏CTP系統(tǒng)的沖版單元用水基本為一次性使用,不循環(huán)使用)成本、廢液處理成本、藥水存儲(chǔ)與物流成本、印版保護(hù)膠成本、印版質(zhì)檢成本等。

        Azura TS印版的清潔單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要進(jìn)行溫度控制和藥液補(bǔ)充控制,不需要上下水系統(tǒng),其維護(hù)成本遠(yuǎn)低于普通沖版機(jī);不需要印版顯影藥水和清水,由此帶來(lái)極低的廢液量;藥水成本與水成本完全減掉;產(chǎn)生的少量廢液為中性廢液,在部分國(guó)家和地區(qū)可以直接排放,廢液處理成本極低;印版可以正常檢測(cè),可消除質(zhì)量隱患造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)成本。總體計(jì)算,Azura TS印版的處理成本遠(yuǎn)低于普通熱敏CTP版。endprint

        紫激光環(huán)保CTP版材

        在此關(guān)注的紫激光環(huán)保CTP版材是針對(duì)405nm紫激光感光的、在制版或者印刷過(guò)程中相比傳統(tǒng)紫激光CTP版材有更大環(huán)保效應(yīng)的版材。紫激光技術(shù)應(yīng)用于CTP技術(shù)要比熱敏技術(shù)晚很多,熱敏CTP版材早在drupa1995就引起了廣泛關(guān)注,而紫激光CTP版材到了2000年才羞澀登場(chǎng),所用的紫激光器功率才5mW,可用的版材也只有紫激光銀鹽版材,可以說(shuō)紫激光銀鹽版材對(duì)紫激光技術(shù)應(yīng)用于CTP領(lǐng)域功不可沒(méi)。當(dāng)時(shí)業(yè)界的技術(shù)領(lǐng)航者們基本都認(rèn)為免處理版材才是制版的最高境界,是真正的環(huán)保版材,熱燒蝕和熱致相變技術(shù)則是免處理版材的兩種成像方式;功率為5mW的405nm紫激光器和1~2W甚至50W的830nm紅外激光器根本不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上,熱燒蝕技術(shù)和熱致相變技術(shù)基本沒(méi)希望實(shí)現(xiàn),所以那時(shí)候大家對(duì)紫激光環(huán)保CTP版材的預(yù)期基本是0。

        應(yīng)用的突破總是和材料技術(shù)、制造技術(shù)息息相關(guān)的。隨著紫激光器的功率從最初的5mW發(fā)展到300多mW,而且價(jià)格低廉,性能穩(wěn)定,紫激光光聚合版材在2005年后迅速普及。因此,紫激光環(huán)保版材的出現(xiàn)也就理所當(dāng)然了。例如,愛(ài)克發(fā)N91-VCF紫激光免化學(xué)處理(Violet Chemical Free)版材于2008年投放市場(chǎng),現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到第4代N94-VCF,全球N94-VCF紫激光免化學(xué)處理版材的用量占比超過(guò)愛(ài)克發(fā)紫激光版材總用量的45%,目前這種版材已經(jīng)技術(shù)成熟,質(zhì)量穩(wěn)定。

        1.紫激光環(huán)保CTP版材的性能比較

        表1列出了已經(jīng)投入市場(chǎng)和在印刷展會(huì)上展示的標(biāo)稱為紫激光環(huán)保CTP版材的版材,所引用的技術(shù)參數(shù)都完全遵從其公司的官網(wǎng)資料,無(wú)任何加工。通過(guò)對(duì)這幾種紫激光環(huán)保CTP版材的研究,我們可以得出以下結(jié)論。

        (1)紫激光環(huán)保CTP版材可細(xì)分為商業(yè)印刷用和報(bào)業(yè)印刷用2種,商業(yè)印刷用偏向高網(wǎng)線、高精度;報(bào)業(yè)印刷用則關(guān)注于制版速度以及在新聞紙上的耐印力等。

        (2)這幾種紫激光環(huán)保CTP版材的成像技術(shù)都是紫激光光聚合技術(shù),且為陰圖版,圖文部分見(jiàn)光后發(fā)生光交聯(lián)反應(yīng),預(yù)熱后圖文部分交聯(lián)加劇,藥膜硬化;非圖文部分可用潔版膠或者處理液(弱堿顯影液)清除掉。可以看出,這是目前紫激光環(huán)保CTP版材的主流成像技術(shù)。

        (3)在版材的感光性能方面,低感光度的版材需要很低的激光能量,可以兼容新舊紫激光制版機(jī);反之,版材感光度高,則需要高能量才能成像,很難在服務(wù)多年的CTP設(shè)備上使用。

        (4)在成像精度上,商業(yè)印刷用的紫激光環(huán)保CTP版材可實(shí)現(xiàn)200線/英寸的加網(wǎng),加載印版曲線后,基本都能實(shí)現(xiàn)1%~99%的網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn);報(bào)業(yè)印刷用的紫激光環(huán)保CTP版材可實(shí)現(xiàn)110線/英寸的加網(wǎng),加載印版曲線后,也能實(shí)現(xiàn)1%~99%或2%~98%的網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)。這些參數(shù)與傳統(tǒng)紫激光CTP版材一致,加網(wǎng)線數(shù)和制版機(jī)的性能相關(guān),耐印力和印刷條件相關(guān),建議用戶考察的時(shí)候最好咨詢一下實(shí)際耐印力。

        (5)愛(ài)克發(fā)的兩種版材采用的是潔版膠,pH值為7.2,為中性,屬于免化學(xué)處理方式 ;其他三種采用堿性的處理液或者顯影液,定義為低化學(xué)處方式。

        (6)無(wú)論是免化學(xué)處理還是低化學(xué)處理版材,都需要對(duì)成像后的印版進(jìn)行后處理,都有一定量的廢液產(chǎn)生。紫激光環(huán)保CTP版材的環(huán)保特性體現(xiàn)在其產(chǎn)生的廢液遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)CTP版材,大概只有3%~4%(紫激光環(huán)保CTP版材產(chǎn)生的廢液為60mL/ m2,傳統(tǒng)紫激光CTP版材產(chǎn)生的廢液為2000mL/m2,注:沖版機(jī)用水為循環(huán)使用),廢液的pH為6.5~7.5(愛(ài)克發(fā)版材),不需稀釋可以直接排放,潔版膠還能起到印版保護(hù)膠的作用。

        2.紫激光環(huán)保CTP版材的環(huán)保表現(xiàn)

        在此以愛(ài)克發(fā)N94-VCF紫激光免化學(xué)處理CTP版材為例,介紹紫激光環(huán)保CTP版材的環(huán)保表現(xiàn)。VITO佛蘭德斯技術(shù)研究院針對(duì)N94-VCF紫激光免化學(xué)處理系統(tǒng)和傳統(tǒng)CTP系統(tǒng)(包括印版、潔版膠、制版機(jī)及沖洗單元等)的環(huán)保特性,以氣候影響、臭氧層影響、毒性物質(zhì)(致癌)、非毒性物質(zhì)(非致癌)、資源消耗、占地空間、海洋水體富營(yíng)養(yǎng)化、淡水水體富營(yíng)養(yǎng)化、酸性物質(zhì)、光化學(xué)臭氧形成、無(wú)機(jī)物對(duì)健康影響等為維度,對(duì)比結(jié)果如圖5所示。由此可看出,相比傳統(tǒng)CTP系統(tǒng),N94-VCF紫激光免化學(xué)處理系統(tǒng)在生產(chǎn)、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)中,可以有效降低碳排放、降低環(huán)境污染、保障身體健康。

        噴墨式CTP版材

        噴墨式CTP版材出現(xiàn)得很早,差不多有近20年的歷史,歷次展會(huì)上,其都會(huì)吸引眾多關(guān)注。噴墨設(shè)備和墨水技術(shù)的發(fā)展不斷賦予了噴墨式CTP版材新的生機(jī),其印版涂層技術(shù)也有了概念出現(xiàn),如納米技術(shù)。但是其精度、成像速度和耐印力等表現(xiàn)一直未能滿足商業(yè)印刷需求,故未有廣泛應(yīng)用。同時(shí)噴墨墨水的溶劑在生產(chǎn)環(huán)境的揮發(fā)也影響其環(huán)保概念,需要研發(fā)出解決方案。若噴墨式CTP版材可以解決以上問(wèn)題,精準(zhǔn)定位到市場(chǎng)上的一個(gè)用戶群,相信會(huì)有一個(gè)很好的發(fā)展空間。

        沒(méi)有最環(huán)保,只有更環(huán)保。CTP版材的環(huán)保發(fā)展是持續(xù)性的。我們相信在版材供應(yīng)商的共同努力下,印刷表現(xiàn)更好、環(huán)保性能更高的CTP版材會(huì)不斷被研發(fā)出。對(duì)于印刷企業(yè)來(lái)說(shuō),只要某種環(huán)保CTP版材是拿來(lái)就可以用的,在不提高甚至降低使用成本的前提下,現(xiàn)在就可以體驗(yàn)這種環(huán)保CTP版材,以幫助其實(shí)現(xiàn)綠色印刷。endprint

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