印刷行業主流 噴墨印刷

　　在半年前全球行業印刷“奧運會”德魯巴2台北派報012結束之後，美國印刷行業權威人士Andy Tribute斷言印刷業的未來將主要依靠噴墨印刷技術在包裝行業和工業印刷領域的應用而發展。近日，這位行業專家又再次強調自己的觀點。他解釋稱，噴墨印刷技術在這兩大領域的應用潛力無限，同時該技術在印刷質量方面質的飛躍將促使其成為推動整個印刷行業未來發展的主力推手。
　　我相信這一觀點是正確的，以下為主要原因：
　　許多設備制造商相信數字印刷技術在2002年至2005年間開始興起而且隨後將繼續保持不斷發展，現在它開始走向成熟，甚至在某些方面已經趨於完美。客戶在標牌和圖像產品上已經開始選用數字印刷技術，到2014年或2015年這項技術在市場的應用將會趨於平衡。制造商們已經通過設備銷售看到了市場的飽和，因此他們需要開采下一個“金礦”。
　　以噴墨印刷為中心的技術正在向更廣闊的領域拓展。升級版的打印頭設計使得噴墨技術在工業和許多生產領域的應該用更加順暢，卓越的按需印刷質量，高速的生產力和更高級別的表現力都贏得了市場的肯定。
　　噴墨印刷技術與軟件完美榮融合在生產線得以切實應用，其可在曲面材質上進行印刷，而且通過網絡技術為企業發展帶來新商機等都使得印刷變得很有“生機”。
　　噴墨印刷技術的承印材質和潛在市場
　　顯而易見，噴墨印刷技術在乙烯基、紙張、卡片上的應用都非常簡單。但是工業塑料、瓷器、天然和人造纖維材料逐漸成為市場增長的主流。同時，建築玻璃、汽車玻璃、裝潢材料、金屬產品和電子印刷需求正在不斷浮現。
　　幾月之前，我被邀請參加由聯合利華、百事可樂、費列羅等采購商舉辦的印刷包裝交流會議。這些世界著名企業對軟包裝行業非常熟悉，但是現場對數碼印刷技術的短版、可變數據和在易損材質派報社上進行印刷的特點所震驚。援引全球著名調查統計派恩所作的研究報告數據，應用到包裝行業的數字印刷技術在2016年預計將達到整個市場的8%，這8%其中的8%目前已經開始應用。而軟包裝行業的客戶對數碼印刷技術的陌生或許是因為他們對數碼印刷技術在該領域的應用缺乏足夠的深入了解。或許是因為設備制造商在潛在客戶培養上所作的工作不夠深入?當然，我們都知道“牽馬河邊易，逼它喝水難。”的道理。
　　總之，數字噴墨印刷技術在包裝行業的應用才剛剛開始，未來勢必將成為印刷行業的主流技術之一。將於2014年在德國首次舉辦的InPrint展會將針對上文中提到的噴墨印刷派報技術在包裝行業缺少了解的問題而設立。這個活動將向整個行業的新客戶展示特種印刷技術的發展狀況、工業噴墨印刷技術的最新技術、3D定點派報高速打印技術和噴墨印刷技術的新應用等等。

兩種印刷方式的比較分析

　　噴墨印刷是繼絲網印刷之後的又一萬能印刷新技術印刷廠，與絲網印刷一樣承印材料廣泛，可以在不同形狀，不同材料的表面進行印刷，適應性強，目前是技術發展極為迅速，市場不斷擴大的新型印刷方式，展現出巨大的發展前景。但是做為老牌的印刷方式，絲網印刷在發展的過程中也展現出老當益壯的一面，尤其是絲網印刷在電路板印刷方面獨特的優勢，另外隨著越來越多新技術在絲網印刷的應用使得絲網印刷舊貌換新顏，仍占有廣大市場。

　　1。兩種印刷方式之間的相互競爭

　　首先，是應用領域及產品市場的競爭。基於兩種印刷方式的優點，我們不難發現，它們在印刷市場上的競爭日趨激烈。首先，由絲網印刷編制的一些大幅面印刷領域正在受到噴墨印刷的衝擊，當今，大幅面噴繪領域采用的噴繪機，它的最大幅面可達3～5m，在制作大幅面的海報、宣傳品、戶外廣告中的作用日益突出。其次，由於噴墨印刷對承印物的限制也比較小，可以在多種承印物材料上進行印刷，這是絲網印刷相對其他印刷方式的殺手锏，噴墨印刷擁有了這個優勢，無疑會對絲網印刷的應用領域產生影響。再次，噴墨印刷屬全數字化印刷，完全脫離了傳統印刷工藝的繁瑣程序，可以最大限度地縮短產品上市的時間，對於那些對時間要求較高的產品來說這種印刷方式會是最佳的選擇。

　　此外，對印刷商的競爭。噴墨印刷有其獨特的市場如彩票印刷、個性化印刷等是絲網印刷望塵莫及的，噴墨印刷在扞衛這些領域的同時，將自己的應用伸向了絲網印刷的領地，產品也逐漸受到廣大印刷商的青睞。如上面提到的在大幅面印刷方面裡，隨著市場經濟的繁榮和商品流通的拓展，戶外廣告的噴墨印刷將呈大幅上升的趨勢。而噴墨印刷的全數字化、可實現個性化印刷及異地印刷等優點，必然會吸引更多的印刷商去采用它。因此可以說，在競爭產品市場的同時，它們的競爭也離不開對印刷商的競爭。

　　2。兩種印刷方式之間的優勢互補

　　配合兩種方式，可以節省生產時間，提高效率。縱然噴墨打印機有全數字化、作業准備時間短、對市場反應快速等優點，但是它畢竟不是完美的，噴墨印刷一個很大的缺點就是不適合於大批量的印刷，而只適合於小於1000張的印刷，因此，絲網印刷在大批量印刷的技術優勢被顯露得淋漓盡致。當對產品包裝的個性化印刷進行確定時可以采用這種方法，即先使用噴墨印刷進行小批量印制，投入到市場上後進行調研，根據調研結果而選擇受歡迎的設計再進行大批量印刷，這不但節約了成本，也會減少浪費和產品的上市時間。上面介紹的這種搭配只是一種選擇，當然還有其他更好的辦法來配合使用。

廢舊橡膠板再生技術初探

　　回收廢舊物品可以涉及到很廣的範圍，而橡膠板也不是一個例外O型環，算列入回收再生的分類。這實際上是在氧熱、機械力、氧和化學再生劑的綜合作用下，廢舊橡膠再生實質之下發生的降解反應，而硫化膠的交聯網狀結構被破壞。，從而使得廢舊橡膠的可塑性獲得一定程度上的恢復，以重新恢復再生的目的。

　　影響硫化膠再生的主要因素有熱氧、機械力、軟化劑和再生活化劑四個方面。

　　1、熱氧的作用

　　熱能促使分子運動加劇，導致分子鏈的斷裂。在大約80℃時，熱裂解明顯，到150℃左右，熱裂解速度加快，然後每升高10℃熱裂解速度大約加快1倍。裂解後的游離基停留在裂解分子的末端。呈現不穩定狀。如果這樣的分子相遇在其末端具有再結合的能力，若沒有其他物質存在，隨著游離基濃度增加，裂解速度會逐漸減慢。氧的存在可使游離端基與氧作用，生成氫過氧化物等。而氫過氧化物本身也能加劇橡膠網狀結構破壞，大大加快再生速度。

　　2、機械力的作用

　　機械力可使硫化膠的網狀結構破壞，發生於C-C鍵或C-S鍵上，而機械作用的研磨又能使橡膠分子在其與炭黑粒子表面的締合處分開。所有這些斷裂大多數是在比較低的溫度下發生的，橡膠製品斷裂程度與溫度密切相關。

　　3、軟化劑的作用

　　軟化劑是低分子物質，容易進人硫化膠網狀中防水密封圈去，起溶脹作用，使網狀結構松馳，從而增加了氧化滲透作用，有利於網狀矽橡膠墊圈結構的氧化斷裂，並能降低重新結構化的可能性，加快了再生過程。由於這類物質能溶於橡膠中並且本身具有一定的黏性，因此能提高再生橡膠的塑性與黏性。軟化劑用量一般為10-20份，常用的品種有煤焦油、松焦油、橡膠迫緊零件松香、妥爾油、雙戊烯等。

　　4、再生活化劑的作用

　　簡稱活化劑，被分解出來的自由基。這也是起游離基接受體或加速熱氧化速度的作用，以穩定熱氧化生成的橡膠自由基，並且再組織結合，。所以同時再生活化劑也能引發多硫鍵和雙硫鍵的降解，以提高到他們在交聯的破壞程度，以達盡快再生。而再生活化劑也能帶來十分明顯的再生效果。通常都是用芳香族硫醇二硫化物，如活化劑901、活化劑420、活化劑463、活化劑6810、胺、金屬氧化物及苯肼等。

黏土/橡膠納米復合材料實現工業生產

　　我國具有自主知識產權的千噸級黏土/橡膠製品橡膠納米復合材料率先實現工業生產。其產品中的納米分散黏土可以部分或全部替代炭黑，從而可減輕橡膠加工行業對石油和天然氣資源的依賴程度，並能提高橡膠制品的氣密性和耐疲勞性，延長制品的使用壽命。專家認為，該技術具有原創性，達到國際領先水平。

　　據了解，與傳統材料相比，O型環黏土/橡膠納米復合材料的優點十分突出。首先，該材料的增強效果優於白炭黑和高耐磨炭黑N330。由於黏土不依賴於石油和天然氣資源，且價格低廉，因此用其來替代炭黑有著巨大的潛在經濟效益和社會效益。其次，該材料的氣體阻隔性能突出。如含有20份納米分散黏土的丁腈防水密封圈橡膠，其氣密性優於氯化丁基膠無矽橡膠墊圈內胎子午胎氣密層膠料，可望從一定程度上緩解國內鹵化丁基膠嚴重不足的局面。同時，該材料具有優異的耐疲勞性能，可延長橡膠制品的動態使用壽命，特別適合在減振產品中應用。此外，使用該材料制備橡膠制品，能顯著降低混煉加工能耗。

　　此前的各種制備方法，存在工藝技術復雜、使用有機溶劑、制造成本高等問題，未能工業化生產。經十余年研究，北京化工大學發明了乳液復合法黏土/橡膠納米復合材料制備方法，全面突破了黏土片層水分散體制備、黏土片層水分散體-橡膠乳液的共混共凝、脫水與干燥的工藝和裝備難題。加上擁有具有自主知識產權的成套工藝控制方法，千噸級納米復合材料生產線終於試產成功。目前，海南嶺腳橡膠廠、海南瓊海天寶橡膠廠已經建立了千噸級黏土(蒙脫土)/天然橡膠納米復合材料試生產線，湖北鐘祥地區建立了千噸級黏土(累脫石)/橡膠納米復合材橡膠迫緊零件料試生產線，並都已試產成功。

　　目前，該材料已經在輪胎內胎、工程胎胎面以及橡膠減振制品中獲得了良好的應用實驗效果。

冷/熱模注塑成型技術

　　所謂的“冷/熱模注塑成型”技術，是一種可在注塑成型塑膠周期內，使模腔表面溫度實現冷熱循環的工藝。其特點是：在注射前，先加熱模腔，使其表面溫度達到加工材料的玻璃化轉變溫度(Tg)以上；當模腔填滿後，迅速冷卻模具，以使制件在脫模前完全冷卻。 這種冷/熱模注塑成型工藝可以大幅度地改善注塑制品的外觀質量，而且可以省去某些二次加工(如旨在掩蓋表面缺陷的底漆和磨砂處理)過程，從而降低整體生產成本。在某些情況下，甚至還可以省去上漆或粉末塗布工藝。

　　在那些對表面光澤度有較高要求的應用中，冷/熱模注塑成型工藝還允許使用玻纖增強材料。該工藝的其他優勢還包括：降低注塑內應力、減少甚至消除噴射痕和可見的熔接線，以及增強樹脂的流動性，從而生產出薄壁產品等。 通常情況下，冷/熱模注塑成型工藝適用於所有的傳統注塑機。但是，如果希望模具表面得到快速加熱或冷卻，還需要配合使用特定的輔助系統，目前常用的輔助系統是高溫熱水系統和高溫蒸汽系統。這些輔助系統中的蒸汽，要麼來自外部鍋爐，要麼由其自身的控制設備產生。

　　為了實現有效的工藝控制，模具必須配備熱電偶，並且熱電偶最好被安置在靠近模腔表面的位置，以便監控溫度。為了確保工藝的穩定性，注塑模具、注塑機和冷/熱控制器還必須集成在一起。沙伯基礎創新塑料在該工藝的生產體系中配備了一台控制設備，以將各個要素有效地集成在一起。 在該工藝的開始階段，利用在模內循環的蒸汽或高溫熱水來加熱模腔表面，使其溫度達到高於被加工樹脂的玻璃化轉變溫度10~30℃的水平。一旦模腔表面達到這一溫度值，系統便向注塑機發出信號，以將塑料注射到模腔中。當模腔被填滿(注射階段完成)後，冷水開始在模具中循環流動，以快速帶走熱量，從而使注塑部件在脫模前完全冷卻。利用一個閥站，即可方便地實現從蒸汽或高溫熱水到冷水的切換，反之亦然。當部件冷卻後，模具打開，部件被頂出，然後重復上述過程。

　　工藝優化：模具的設計和構造 冷/熱模注塑成型技術的循環周期除了取決於所加工的材料外，模具的設計和構造對其則有極大的影響。

　　一般，加熱模具所需的時間取決於模具用鋼的總量，因此盡量減少所要加熱和冷卻的鋼材量非常重要。為了做到這一點，最好是將模腔和模芯嵌入到模板中，而不是穿過模板。為了減小熱損失並提高效率，還應在任何可能的條件下，利用氣隙和隔熱材料，將這些嵌入件與模腔和模芯固定板隔開。 除了盡可能地減少必須進行冷/熱循環的鋼的用量外，還應考慮使用具有高導熱性的金屬，如鈹銅合金或其他具有良好導熱性的合金來制作模具。這些金屬有助於縮短加熱/冷卻模腔表面所需的時間。此外，在模腔表面附近布置水路管線也可以加快響應速度。然而，多數情況下，制品的幾何形狀不允許這樣做。塑膠瓶盡管如此，共形冷卻方法卻極適合這種工藝，這是因為，其管線的布置可以與部件表面形狀保持一致。因此，共形冷卻方法可以極大地縮短最重要位置(即模腔表面)的熱響應時間。

　　就共形冷卻技術而言，它往往涉及到注塑模的制造，或者更確切地說是鑲嵌塊的制造。一般，通過優化冷卻道的設置，可以優化冷卻效率，縮短生產周期。而傳統的冷卻方法很難做到這一點，因為一般制品的形狀都很復雜，且常規的冷卻通道只能被鑽成直線形。 目前，有多種模具制造技術可實現共形冷卻，如激光燒結和直接金屬沉積法。

　　該工藝有助於改善半晶態和非晶態樹脂制品的外觀，特別是對於非晶態樹脂尤為明顯。在注射階段，當模具表面溫度超過非晶態樹脂的玻璃化轉變溫度時，表層材料即使接觸到模具表面，也不會出現傳統注塑生產中常見的冷凝現像，從而確保了聚合物在注射階段能夠自由流動。隨著模腔的填滿以及模腔內壓力的增大，樹脂被迫流出，這有助於模腔表面的完美復制，並提高制品的表面光澤度。 對於填充型材料，被迫流出的樹脂在制品外表面上形成聚合物薄層，它可將填料(玻璃纖維、碳纖維或礦物質等)包覆起來，從而提高了制品的光澤度並降低了表面粗糙度。研究表明，這種方法可使光澤度提高50%~90%以上。總之，冷/熱模注塑成型工藝對於改善制品的表面粗糙度是非常有利的，它可使玻纖增強材料制品的表面粗糙度得到70%的改善。即使是無填充材料制品，其表面粗糙度也可獲得20%以上的改善。 減少可見的熔接線、射流和流痕 冷/熱模注塑成型技術有利於改善熔接線的深度和可視塑膠袋程度。利用一個測試模具，沙伯基礎創新塑料分別采用冷/熱模注塑成型技術和傳統的注塑工藝分別加工了3種不同的材料。使用傳統注塑技術生產的部件，其表面熔接線的深度介於6~13μm之間，而在采用冷/熱模注塑成型工藝生產的部件上，完全看不到熔接線，因此也無從測量其深度。這一突破性的改進意味著對某些產品的塗裝作業可以省去。 減小內應力 內應力通常是導致產品翹曲變形的主要原因之一，在某些情況下，它還有可能縮短部件的使用壽命。一般，采用傳統方法注塑成型的部件具有較高的內應力，此時如果應用四氯化碳(CCl4)這種廣為熟知的應力開裂促進劑作溶劑進行試驗，就會導致部件的開裂。而采用冷/熱模技術注塑成型的制件由於具有較低的內應力，因此即使采用了CCl4溶劑，也不會導致部件的開裂。顯然，采用冷/熱模技術注塑成型的部件在使用前可取消退火處理。 冷/熱模注塑成型技術的首次應用是生產汽車車頂的行李支架，該產品被用來替代原來的金屬制件。