淺析膠印潤版液的印刷平衡

平版印刷是利用油水不相混溶的特性，在印刷過程中使印版表面的潤版液和油墨保持相對平衡，以實現原稿的良好復制。在實際生產操作中，人員素質、工藝、設備、原輔材料、環境溫濕度等因素都會影響印刷平衡。
潤版液的印刷平衡主要包括潤版液與油墨在印刷狀態下（運動的狀態）的平衡，與印版在工作狀態下的平衡和與紙張在印刷作用下的平衡三個方面。
1 潤版液
潤版液是在水中加入某些化學組分配制而成的用于膠印過程中潤濕印版版面的水性溶液。
1)使用潤版液的目的
平版印刷使用潤版液的目的有三個：①在印版的空白部分形成排斥油墨的水膜，以抵制圖文上的油墨向空白部分的浸潤，防止臟版。②利用潤版液中的電解質與因磨損而裸露出來的版基發生化學反應，以形成新的親水層，維持印版空白部分的親水性。③調整油墨的溫度。一般油墨的粘度會隨著溫度的微小變化而發生急聚的變化。實驗表明，溫度若從25℃上升到35℃。油量的粘度便從50pa•s下降到25pa•s，油墨的流動性增加了一倍。這必然造成油墨的嚴重鋪展。
2)常用潤版液
潤版液一般分為普通潤版液、灑精潤版液、非離子表面活性劑潤版液三類。
普通潤版液加入的化學成分有磷酸、磷酸鹽、硝酸鹽等無機化合物，具有表面張力較高、潤濕性較差、成本低、易操作等特點。
酒精潤版液添加有乙醇、異丙醇或其它醇類，具有表面張力較低、潤濕性好等特點，適用于安裝有酒精潤濕系統的平版式印刷機。
非離子表面活性劑潤版液是近幾年發展起來的新型潤版液，一般是把非離子表面活性劑加入含有其他電解質的潤版液中配制而成的。非離子表面活性劑常使用聚氧乙烯、聚氧丙烯醚、烷基醇酰胺等。具有表面張力低、潤濕性能良好、化學性能穩定等特點，是高速多色平版印刷機理想的潤版液。
2 潤版液與油墨的平衡
膠印是利用油水互不相溶這一規律進行油墨轉移的。理論上認為，只有當印版空白部分表面的水膜和印版圖文部分表面的墨膜存在著嚴格的分界線時，水墨才互不浸潤，即達到了水墨平衡。然而印版和著水輥、著墨輥都是在高度運轉相互滾壓的過程中傳遞水和油墨的，上述理想的靜態平衡在動態的印刷過程中是難以實現的。
1)水墨平衡概念
3種不同油墨的混水量曲線，縱坐標是將潤濕液和油墨混合后測得的100g油墨中的混水量，橫坐標是水、墨混合的時間。曲線a表示最易混入水的油墨，由于油墨中含水量過高，造成油墨的絲頭過短，油墨從印刷機的墨斗中很難輸出，故不適合于平版印刷；曲線c表示最不易混入水的油墨，油墨對水幾乎是排斥的，印刷中被擠入油墨中的潤版液很快地又從油墨中離析出來，附在油墨的表面而形成一層水膜，這就妨礙了油墨向橡皮布的轉移，經驗表明，這種油墨的傳遞性能極差，而且可能使印刷品發花，也不能用于平版印刷；只有曲線b的油墨能使印刷順利進行，實驗證明，當曲線b的油墨的含水量達到26%(即100g油墨中含26g水時)，印刷質量最好。
2)平版印刷中潤版液影響油墨乳化的因素
①潤濕劑
潤版液中含有一定份量的潤濕劑，潤濕劑也是一種表面活性劑，它除了能夠降低潤版液表面張力以外，還起到加速油墨乳化的作用。阿拉伯樹膠是一種親水性能優良的膠體，雖然主要用于涂擦印版表面來保護印版，但是在潤版液中也常常加入少量的阿拉伯樹膠，其目的是用來提高潤版液的潤濕程度，但其在提高潤版潤濕程度的同時，也增加了油墨的乳化。
②潤版液的酸性
潤版液應該有一定的弱酸性，這是工藝技術所決定的。印刷當中由于物理、化學的作用，在潤版液、墨輥、印版、橡皮布之間有沉積鈣鹽存在，過多鈣鹽存在會造成油墨傳遞困難，乳化失衡。鈣鹽主要來自紙張表面的涂料、水的硬度和部份油墨(如紅墨)的顏料。酸性過強的潤版液會加速油墨顏料的溶解和紙張涂料的溶解。
③潤版液用量
過量的潤版液會加速油墨由“油包水”的乳化狀態，轉變為“水包油”的乳化狀態。出現這種情況時，油墨應有的乳化和油墨與潤版液的平衡都會受到影響，失去應有的平衡。
3)保證水墨平衡的措施
①印刷過程中，印版必須具有牢固的圖文基礎和空白基礎，保持親油和親水的穩定。
②普通潤版液的表面張力較大，潤濕性能差，供給量應大些；酒精潤版液的表面張力較低，潤濕性能好，可以用更少的潤版液便能達到水墨平衡；非離子表面活性劑潤版液的表面張力也低，潤版液的供給量也應比普通潤版液少些。
③掌握水少墨厚的原則，以版面空白部分不沾臟為前提，盡量施加最小的水量來實現油墨的良好轉移。水大造成油墨過度乳化，墨層不可能厚實。從膠印水墨傳遞過程來看，在一次供水供墨中，共發生三次水墨的混合和乳化，要保持水和油之間嚴格的分界線是不可能的。因此，膠印中的水墨平衡只能是一個相對的概念，而完全理想的水墨平衡并不存在。只要達到最佳的平衡狀態，就能印出理想的印刷品。
④對于光滑的紙張供水量可稍小些，粗糙的紙張可稍大些；當機器運轉速度快時，水量可稍小些，低速運轉時水量可大些。
⑤環境溫濕度也不能忽視。印刷過程中版面水分是以直接和間接兩種形式散發的，版面水分在滿足印刷時水墨平衡需要的同時，大部分向空間散發，環境溫度越高散發得也就越快。
⑥控制潤版液的ph值在4.5～5.5左右。另外，由于膠印用紙表面的ph值對潤版液ph值有較大影響，所以最好對紙張的ph進行測定。當紙張的ph過低時，應稍微提高潤版液的ph值；反之，若紙張的ph值過高時，則應適當降低潤版液的ph值。根據有關資料所述及實踐證明，當紙張ph值為9時，潤版液ph值以4為好；當紙張ph為8時，潤版液ph以5為好。
⑦掌握好水、墨膠輥的壓力，壓力過小會造成供水、供墨不暢，壓力過大易造成印版損壞。[next]
3 潤版液與印版的平衡
1)潤版液用量大小對印版的影響。
油墨與潤版液的平衡并不代表印版與潤版液的關系是平衡的，當潤版液用量過大時會出現油墨過度乳化，印版表面明顯出現潤版液過多，這是一種很明顯的情況。但是潤版液只是偏多時，油墨就不會立刻發生過度的乳化，這是因為偏多的潤版液要經過印版的吸附以后再轉移到墨輥上。這時，印版上的潤版液已經過多，印版與潤版液正常需要的用量失衡，印版表面此時會出現水花現象，如果用量繼續增多，就會發生油墨過量乳化的故障。
潤版液用量過小也能造成印版與潤版液不平衡的現象，最明顯的是印版表面空白部分的無機鹽層得不到穩定的充實和保護，金屬鋁裸露，發生臟版現象。
大量的實驗和生產積累的經驗證明：正常印刷時，印版圖文部分的墨層厚度若為2～3μm，而空白的水膜厚度約為0.5～1μm時，油墨所含潤版液的體積分數為15～26%，最大不超過30%，基本上實現了膠印的水墨平衡。
2)潤版液的酸性對印版的影響
從潤版液的成份來看，主要是酸類和鹽類，在印刷過程中，由于化學反應結果，使印版表面的無機鹽保護層能夠及時得到補償。印刷過程中，印版表面受到水輥的磨擦，印版表面的無機鹽保護層會受到不同程度的損害，需要潤版液中的酸類和鹽類物質補充。若潤版酸性過強或過弱，就會使這種補償不正常進行。這種情況實際上就是印版與潤版液的不平衡。
常見的因為潤版液的酸性不合適造成與印版的不平衡而出現的印版表面故障歸納如下：
一般認為，ps版潤版液的ph在4.5～5.5之間為好。
3)影響印版與潤版液平衡的因素
①橡皮布
生產中常用的是氣墊橡皮布和普通橡皮布兩種，當與印版合壓接觸時，由于橡皮布表面有一定的吸附性能，印版表面附著的潤版液有一部分轉移到橡皮布表面。表面失去部分潤版液就需要及時補充，補充量的大小就會出現平衡與不平衡的問題。
②著水輥
著水輥是直接與印版接觸并同時供應潤版液的主要部件，它與印版的接觸壓力過重會損傷圖像部分，潤版液不能正常地均勻涂布印版，容易出現“花版”。若接觸壓力過輕，印版表面潤版液涂布不正常，形成一種類似涂布的情況，印版表面明顯出現“花版”現象。
③印版圖文面積
印版表面所需潤版液用量的大小與圖文面積有直接關系。圖文面積大，相對空白的面積就小；圖文面積小，相對空白的面積就大。在一般情況下，圖文面積大的印版需要的潤版液用量就少，反之潤版液的用量就多。
④墨層厚度
印刷品的墨層厚度與印版表面潤版液用量的大小有一定的關系。提高印刷墨層的厚度有兩種途徑：一是潤版液的用量大小不變，加大油墨量；一是油墨量大小不變，減小潤版液用量。這兩種途徑其道理是一樣的，它們都是在“油包水”的條件下提高了油墨的含量，減少了版面上油墨中細小水滴的含量，從而達到提高墨層厚度的目的。
4 潤版液與紙張的平衡
平版印刷過程中，潤版液經過印版、橡皮布的轉移后，必定有一定份量的潤版液轉移到紙張上。紙張吸收潤版液后就會產生伸縮變形，影響套印的質量。因此，我們在認識它們的平衡問題時，首先應該明確下面幾個關系：
1)紙張的變形與含水量的關系
紙張是由天然植物纖維交織成的薄層材料，植物纖維包括纖維素、半纖維素、木質素等成份。由于紙張的特殊結構，紙張不僅在同紙張接觸時能夠吸水，而且具有從潮濕的空氣中吸濕的能力和向干燥的空氣中脫濕的能力。
一根干燥的纖維完全潤濕后，直徑增加量約為30%，長度的增加量約為1%～2%。由于紙張纖維吸水后，直徑和長度的增加量有這樣的差別，所以這種變形必會因紙張纖維方向不同而在長度和寬度上有所不同。在印刷過程中，印版或橡皮布沿滾筒軸面的圖文尺寸很難調整，但沿滾筒周向即印刷方向的圖文尺寸卻可以通過在印版或橡皮布下面加墊紙來調整，所以印刷中常把紙張的寬邊和印刷方向取作平行，即采用縱絲縷紙張來印刷，而又不影響紙張的印刷性能。
2)潤版液的酸性與紙張的關系
紙張一般是呈弱酸性的，少數涂料紙(如銅版紙)是呈弱堿性的，潤版液與紙張的關系主要是潤版液的酸性對紙張的影響。當潤版液酸性過強時，紙張表面涂料和填充料有些成份會滲出懸浮在潤版液中，有的堆積在橡皮布表面，這種現象不但造成印刷起臟、橡皮布堆臟，同時對紙張組織結構和印刷的吸墨性、油墨干燥性都會帶來負面影響。潤版液酸性過強帶來的弊病對酸性紙和堿性紙的影響是相差無幾的。當潤版液酸性過弱時，相比之下對紙張的影響就小得多。
3)潤版液用量大小與紙張的關系
潤版液用量的大小直接改變紙張含水量的多少，進而影響到紙張的伸縮程度和產品套印的準確程度。
如果潤版液用量過大，容易改變紙張表面的吸墨性能，紙張表面涂料和粘合劑也會受到影響，由此導致紙張出現掉毛、掉粉現象，延緩油墨的干燥時間。另外，紙張含水量過多會造成紙張伸縮，影響套印質量。
若潤版液用量過小，雖然不會給紙張帶來明顯的影響，但是紙面會出現臟污，階調層次模糊等弊病。
膠印紙張性能中抗水性是比較重要的一項技術指標，紙張品種不同則其吸水性能也不同。從紙張表面平滑度來比較，平滑度大則吸水性小，平滑度小則吸水性大，銅版紙表面比膠版紙表面平滑，吸水性比膠版紙小；從紙張表面施膠度來比較，施膠度大則吸水性小，施膠度小則吸水性大，膠版紙施膠度比招貼紙和書寫紙要大，吸水性比招貼紙和書寫紙都小；從紙張結構來比較，結構緊密的紙張吸水性小，結構松疏的紙張吸水性大。
在膠印生產過程中，表現最明顯的問題是潤版液與油墨和印版的關系，潤版液的使用量是以油墨和印版的需要量來確定的，并非以紙張的含水量來確定。為了盡可能的做到紙張含量不超過允許量，在滿足油墨和印版需要量的同時，力求使潤版液與紙張達到平衡。


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