平版印刷水墨的傳遞與油墨的乳化

平版印刷是利用油水不相溶這一規(guī)律進(jìn)行油墨轉(zhuǎn)移的。輸水裝置的任務(wù)是，供給印版空白部分一層均勻的水膜。輸墨裝置的任務(wù)是，給印版的圖文部分涂上一層厚度均勻的墨膜，這個(gè)任務(wù)完成的愈出色，印刷品的質(zhì)量愈好，因?yàn)樵趬河^(qū)域內(nèi)，油墨的轉(zhuǎn)移取決于給墨量，理想的情況是，印版上所有的印刷圖文部分都涂有一層厚薄均勻的墨膜，并將墨膜轉(zhuǎn)移到承印物上。但是，由于潤(rùn)濕液和油墨同時(shí)存在于印版之上，雖然油墨和水互不相溶，但在著墨輥、著水輥以及橡皮滾筒的高速剪切下，油相和水相間產(chǎn)生了相互作用，油墨被乳化。
一、油墨和水的傳遞過(guò)程
平版印刷機(jī)的輸墨裝置由墨斗、墨半輥、串墨輥和著墨輥組成；輸水裝置由水斗和著水輥組成。當(dāng)膠印機(jī)合壓印刷時(shí)，著水輥、著墨輥與印版的空白部分、圖文部分存在著a、b、c、d四種輥隙狀態(tài)，如圖5-2所示，油墨、水(潤(rùn)濕液)在各個(gè)輥隙之間被強(qiáng)制混合，然后分開(kāi)。
圖5-2　膠印機(jī)的油墨和水的傳遞
第一種輥隙是著水輥與印版空白部分的間隙，如圖5-3(a)所示，輥隙間有潤(rùn)濕液。著水輥與印版分離后，空白部分的表面被潤(rùn)濕液所潤(rùn)濕，留下薄薄的一層水膜。如果使用涂料紙印刷，采用普通的酸性潤(rùn)濕液，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)印版上需要3μm的墨膜時(shí)，水膜有1μm厚才足以阻止油墨在印版空白部分上的擴(kuò)展。
第二種輥隙是著水輥與印版圖文部分的間隙，如圖5-3(b)所示，輥隙間既有潤(rùn)濕液，也有油墨，兩相并存。在著水輥與印版的強(qiáng)力擠壓下，少量的潤(rùn)濕液被擠入油墨，造成油墨的第一次乳化。供水量愈大，擠入油墨的潤(rùn)濕液愈多，油墨的乳化愈嚴(yán)重。
第三種輥隙是著墨輥與潤(rùn)濕過(guò)的印版空白部分的間隙，如圖5-3(c)所示，輥隙間也是潤(rùn)濕液與油墨相兩并存。在著墨輥和印版的強(qiáng)力擠壓下，又有少量的潤(rùn)濕液被擠入油墨。造成油墨的第二次乳化。
第四種輥隙是著墨輥與印版圖文部分的間隙，如圖5-3(d)所示，輥隙間存在著乳化了的油墨，以及附著在印版圖文部分墨膜上的潤(rùn)濕液微珠。著墨輥滾過(guò)印版圖文部分時(shí)，瀾顯液的微珠被擠入油墨，造成油墨的第三次乳化，著墨輥與印版分離后，印版的圖文部分便得到了含有相當(dāng)數(shù)量潤(rùn)濕液的乳化油墨。
圖5-3　著水輥、著墨輥與印版的輥隙
上述分析表明，在平版印刷的一次供水、供墨過(guò)程中，潤(rùn)濕液和油墨要發(fā)生三次水墨混合，要保持水相和油相的嚴(yán)格界線(xiàn)顯然是不可能的，即油墨的乳化在平印過(guò)程中是不可避免的。 [next]
圖5-4是三種不同油墨的混水量曲線(xiàn)，縱坐標(biāo)是將潤(rùn)濕液和油墨混合后，測(cè)得100g的油墨中的混水量，橫坐標(biāo)是水、墨混合的時(shí)間。曲線(xiàn)a表示最混入水的油墨，由于油墨中含水過(guò)量，造成油墨的絲頭過(guò)短，油墨從印刷機(jī)的墨斗中很難輸出，故不適合于平版印刷；曲線(xiàn)c表示最不易混入水的油墨，油墨對(duì)水幾乎是排斥的，印刷中被擠入油墨中的潤(rùn)濕液微珠會(huì)很快地又從油墨中離析出來(lái)，附在油墨表面而形成一層水膜，這就妨礙了油墨向橡皮布轉(zhuǎn)移。經(jīng)驗(yàn)表明，這種油墨傳遞性能極差，而且可能使印刷品發(fā)花，也不能用于平版印刷。曲線(xiàn)b表示和水混合難易程度適中的油墨，最宜用于平版印刷。這種油墨能使?jié)櫇褚旱奈⒅榉稚⒃谟湍校褂湍榛@就為排除附著在油墨上的潤(rùn)濕液提供了一條途徑，油墨傳遞性能良好。由此可見(jiàn)，平印油墨在印刷過(guò)程中的乳化是不可避免的，而且還是油墨轉(zhuǎn)移所需要的，絕對(duì)不乳化的油墨并不適用于平版印刷。
圖5-4　油墨和水相混的曲線(xiàn)
二、馬丁·西維爾平印模式
分析油墨、潤(rùn)濕液在平版印刷機(jī)上的傳輸和乳化情況，不難看出，盡管平版印刷的油墨轉(zhuǎn)移有水介入，但關(guān)鍵仍然是印版圖文部分的著墨過(guò)程。為了保證油墨轉(zhuǎn)移的順利進(jìn)行，馬丁·西維爾(mattin silver)提出了以下的平印模式：
(1)用于輥?zhàn)雍陀“娴母鞣N固體材料，必須有一定的表現(xiàn)自由能，它們必須能被潤(rùn)濕液或油墨優(yōu)先潤(rùn)濕。印版的空白，必須由在有油墨的情況下，被潤(rùn)濕液優(yōu)先潤(rùn)濕的材料構(gòu)成；印版的圖文部分，必須由在有潤(rùn)濕液存在的情況，被油墨優(yōu)先潤(rùn)濕的材料構(gòu)成。
(2)油墨和潤(rùn)濕液必須是互不相溶而又可混合的。在一定程度上形成一種有限混合物或可控乳劑。這就是說(shuō)，潤(rùn)濕液以微細(xì)的水珠分散在油墨中，使油墨乳化，為排除圖文部分的潤(rùn)濕液提供了一條途徑。
(3)為了在紙張上構(gòu)成必要的印刷密度，印刷到紙面上的油墨厚度大約是1μm。
(4)油墨和潤(rùn)濕液都是通過(guò)一系列輥?zhàn)觽鬟f到印版上的。輥?zhàn)颖砻鎸?duì)潤(rùn)濕液和油墨分別表現(xiàn)出不同的潤(rùn)濕性。表5-1列出了輥隙間膜層的狀態(tài)。其中有16種不同的膜層結(jié)合狀態(tài)。因?yàn)槎际菍?duì)稱(chēng)排列，所以實(shí)際上只有5種結(jié)合狀態(tài)。
當(dāng)輥隙間只有一種流體(潤(rùn)濕液或油墨)時(shí)，在輥隙出口處流體膜層分裂，每個(gè)輥?zhàn)由夏拥暮穸仁禽佅哆M(jìn)口處膜層總厚度的一半。
表5-1　兩個(gè)輥隙是出口處的膜層狀況
輥?zhàn)犹卣? 輥隙入口處膜層 輥隙出口處膜層 輥隙入口處膜層 輥?zhàn)犹卣? 二號(hào)輥優(yōu)先被油墨潤(rùn)濕 a.油墨 a-a
一號(hào)墨層
二號(hào)墨層 a-b同b-a a-c同c-a a-d與d-a相反 a.油墨 一號(hào)輥優(yōu)先被油墨潤(rùn)濕 b潤(rùn)濕液 b-a
一號(hào)含有乳化的潤(rùn)濕液膜層
二號(hào)含有乳化的潤(rùn)濕液膜層 b-b同a-a b-c與c-b相反 b-d同b-b b.潤(rùn)濕液 二號(hào)輥優(yōu)先被油墨潤(rùn)濕 c.油墨 c-a同a-a c-b c-c同a-a c-d同d-c c.油墨 一號(hào)輥優(yōu)先被油墨潤(rùn)濕 d.潤(rùn)濕液 d-a
一號(hào)含有乳化潤(rùn)濕液的墨層上有潤(rùn)濕液
二號(hào)潤(rùn)濕液墨層 d-b同b-b d-c d-d同b-b d潤(rùn)濕液
當(dāng)輥隙間有油墨和潤(rùn)濕液兩種流體時(shí)，膜層所發(fā)生的狀況如表5-1所列。
若將表5-1中的一號(hào)輥?zhàn)鳛橹仯瑢?yōu)先被潤(rùn)濕液潤(rùn)濕，附著的潤(rùn)濕液為d，輥?zhàn)由蠋в械挠湍玞；若將一號(hào)輥?zhàn)鳛橹仯瑢?yōu)先被油墨潤(rùn)濕，附著的油墨為a，輥?zhàn)由蠋в械乃譃閎。如果把表5-1中的二號(hào)輥?zhàn)鳛橛“娴目瞻撞糠郑瑢?yōu)先被潤(rùn)濕液潤(rùn)濕，附著的潤(rùn)淡液為d，帶有的油墨為c；如果把二號(hào)輥?zhàn)鳛橛“娴膱D文部分，將優(yōu)先被油墨潤(rùn)濕，附著的油墨a，帶有的潤(rùn)濕液為b。圖5-3所示的四種輥隙出口處的膜層則分別為d-d，d-b，d-a，膜層狀況和表5-1中所列的膜導(dǎo)層狀況相符合。
平版印刷的油墨轉(zhuǎn)移，分兩次進(jìn)行。先從印版轉(zhuǎn)移到橡皮布上，其轉(zhuǎn)移率約50%，再?gòu)南鹌げ嫁D(zhuǎn)移到紙張表面，其轉(zhuǎn)移率約為76%，總的油墨轉(zhuǎn)移是38%，此凸版印刷和凹版印刷的油墨轉(zhuǎn)移率低。因此，平版的墨色比其它印刷的墨色淺淡。根據(jù)馬丁·西維爾的下印模式，油墨要在墨輥、印版間進(jìn)行良好的傳遞，必須混入適量的潤(rùn)濕液，這樣，必須會(huì)導(dǎo)致墨色的下降。因此，嚴(yán)格的控制印版的供水量，保持水墨平衡，是提高平版印刷質(zhì)量的關(guān)鍵。


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