[發明專利]一種多種非金屬復合的凹印版輥及其制備方法

在審

• 申請號: 201710409280.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107399150A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 王艷麗
• 申請（專利權）人: 江蘇歐鈦克復合材料技術有限公司
• 主分類號: B41F13/11
• 分類號: B41F13/11;B41C1/18;B41C1/02;C08K3/04;C08L63/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所31233
• 代理人: 黃志達,魏峯

技術領域

本發明屬于凹版印刷領域，特別涉及一種多種非金屬復合的凹印版輥及其制備方法。

背景技術

凹版印刷作為四大印刷方式的一種，以其印制品墨層厚實，顏色鮮艷、飽和度高、印版耐印率高、印品質量穩定、印刷速度快等優點在印刷包裝及圖文出版領域內占據極其重要的地位。俗話說，印刷品質量“三分在印刷，七分靠制版”。在凹印設備中，最關鍵的部位就是凹印版輥。需要印制的圖案被雕刻在凹印版輥的銅鍍層上，印刷時，墨斗中的油墨被填充到凹印版輥的凹坑內，版輥表面的油墨用刮墨刀刮掉，凹坑中所含的油墨通過壓印滾筒加壓直接壓印到承印物上，得到所需要的圖案。目前使用的凹印版輥制作通常由4層金屬材料組成(由里到外依次為鋼、鎳、銅、鉻)，存在加工復雜、產品重量重、環境污染等問題。

凹印版輥的基輥的材料一般為無縫鋼管，為了達到機械精度要求，所以鋼管的壁厚從10mm到30mm，大尺寸滾筒則更厚，所以重量比較重。

輥體最后的鍍鉻工序是為了防止雕刻面銅層被刮墨刀所傷，但是電鍍鉻過程中要大量使用強酸、強堿和有機溶劑等化學藥品，廢水和廢氣污染大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多種非金屬復合的凹印版輥及其制備方法，該凹印版輥強度高，重量輕，加工過程不會產生有毒氣體和污染物，綠色環保，具有良好的應用前景。

本發明的一種多種非金屬復合的凹印版輥，包括輥筒和版面，所述輥筒為碳纖維管，版面為改性石墨烯樹脂復合材料；其中，所述改性石墨烯樹脂復合材料由環氧樹脂、改性石墨烯和陶瓷粉復配而得。

所述碳纖維管采用碳纖維絲預浸入樹脂經纏繞加熱固化而成。

所述環氧樹脂、改性石墨烯和陶瓷粉的質量比為：1:0.005-0.01:0.03-0.05。

所述改性石墨烯樹脂復合材料上雕刻印版圖案。

本發明的一種多種非金屬復合的凹印版輥的制備方法，包括：

(1)將碳纖維絲束浸過樹脂纏繞到涂有脫模劑的芯模上，纏繞完成后在芯模表面再纏繞一層BOPP收縮膜，固化，將產品從芯模上脫模，即得碳纖維毛坯管；最后進行車磨，得到碳纖維管；

(2)取環氧樹脂、改性石墨烯和陶瓷粉混合攪拌，加入固化劑再一次充分攪拌均勻至沒有氣泡，得到改性石墨烯樹脂；將改性石墨烯樹脂涂抹在預熱的碳纖維管上，旋轉固化，最后在改性石墨烯樹脂表面雕刻印版圖案，拋光清洗即得多種非金屬復合的凹印版輥。

所述步驟(1)中的固化溫度為130-150℃，固化時間為60min-150min。

所述步驟(2)中的固化劑為改性芳香胺固化劑。

所述步驟(2)中的旋轉固化溫度為70-90℃，時間為30min-60min。

本發明中碳纖維的強度是鋼材強度的5倍以上，而比重只有它的1/4，代替鋼材可在不減弱強度的同時大大減輕重量。

本發明中改性石墨烯樹脂復合材料在整個制作過程中，不會產生有毒氣體和污染物，綠色環保。而且環氧樹脂加入石墨烯和陶瓷粉后，達到了表面硬度和耐磨度的要求，并且尺寸穩定好，易于加工。

有益效果

本發明強度高，重量輕，加工過程不會產生有毒氣體和污染物，綠色環保，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明雕刻前的結構示意圖；

圖2為本發明雕刻后的結構示意圖；

圖3為本發明的截面圖；

其中，1為碳纖維管，2為改性石墨烯樹脂復合材料。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

(1)通過纏繞機根據設計好的角度將碳纖維絲束浸入樹脂纏繞到涂有脫模劑的芯模上，碳纖維絲纏繞完成后，為防止纏繞過程中，纖維層之間有間隙，表面再纏繞一層BOPP收縮膜；收縮膜纏繞結束后，將產品從纏繞機上卸下來送入烘箱內，在135℃下旋轉固化90分鐘。固化完成后，將產品從芯模上脫模出來，然后拆除收縮膜，所得產品即為碳纖維毛坯管。但此時的碳纖維毛坯管還不能滿足使用，需要將此碳纖維毛坯管進行機械加工，通過車床將碳纖維毛坯管車成所需的長度，然后放到磨床上面加工外圓，達到需要的產品精度。機械加工完成后，用丙酮清洗表面殘留的碳粉，清洗完成后將碳纖維管放入烘箱預加熱至40度等待接下來使用。

(2)取環氧樹脂500g，為了增加環氧樹脂的強度和韌性加入0.5wt％的改性石墨烯2.5g，為了增加環氧樹脂的粘接力和硬度再加入3wt％的增硬增粘陶瓷粉15g，將三個組分充分攪拌；為促進環氧樹脂固化，加入250g的固化劑再一次充分攪拌均勻直到沒有氣泡。將得到的混合物(即為改性石墨烯樹脂)，涂抹在預熱的碳纖維管上面，涂抹完成后放入烘箱在80℃下旋轉固化35分鐘。固化完成后，將產品根據圖紙技術要求進行磨削加工，達到產品所需要的精度要求，滿足印刷要求。最后在改性石墨烯樹脂表面雕刻印版圖案，雕刻完成后，由于雕刻會產生毛刺，所以需要再一次進行輥體表面的拋光清洗，清洗完成后即得多種非金屬復合的凹印版輥。