從免酒精潤版液的性質(zhì)談印刷質(zhì)量控制

免酒精潤版液，即用其他無毒化學(xué)成分替代酒精或IPA的潤版液，因酒精或IPA替代物的加入不但可大大減少揮發(fā)性有機化合物（VOC）的排放，有利于環(huán)保，而且可降低潤版液的表面張力，提高潤版液的潤濕性能。此外，酒精替代品閃點大于37.8℃，易燃性小，更加安全。

在實際生產(chǎn)中，免酒精潤版液的使用可有效節(jié)省油墨，印刷時只需少量油墨就可以得到所需的色密度。由于沒有酒精稀釋，墨膜更薄且墨點再現(xiàn)更為清晰。免酒精潤版液的使用也可減少水墨乳化，使印品色彩更加鮮艷，從而得到更好的印刷質(zhì)量。另外，免酒精潤版液還可使膠輥的使用壽命顯著延長，養(yǎng)護成本降低。因此，免酒精潤版液不但能使印刷車間更安全，更環(huán)保，而且可顯著降低綜合成本。

長期以來，由于傳統(tǒng)印刷對酒精的依賴，印刷企業(yè)要做到完全免酒精印刷仍存在一定的難度。目前，免酒精潤版液的應(yīng)用并不普及，在印刷過程中要完全替代酒精潤版液，還需要考慮潤版液黏度、表面張力、pH值以及電導(dǎo)率等幾個重要參數(shù)。

1. 黏度

黏度是流體流動阻力的量度。潤版液中添加酒精能夠顯著提高潤版液的黏度，如圖1所示。然而，許多酒精替代品對黏度幾乎沒有影響，因此，免酒精潤版液的黏度明顯低于酒精潤版液的黏度。在很多接觸式連續(xù)潤版系統(tǒng)中，由于免酒精潤版液的黏度較低，因此，在相同的橡膠水輥表面，免酒精潤版液形成的水膜比酒精潤版液形成的水膜更薄，帶水性能也更差。所以，必須通過對印刷機的調(diào)整來提高潤濕系統(tǒng)的速度，而許多操作者卻錯誤地認(rèn)為，使用免酒精潤版液必須加大水量才能保證印刷質(zhì)量。解決方法之一就是冷卻潤版液，但潤版液過冷會產(chǎn)生很多副作用，因此需要注意冷卻溫度。另一種解決方法是進行細(xì)致的機械調(diào)整，通過使用更軟的橡膠水輥并調(diào)整輥間壓力，以加大潤版液的通過量。

圖1 溫度為21℃時水/酒精混合液中酒精含量與其溶液黏度的變化

2.表面張力

潤版液的表面張力至關(guān)重要，其大小決定著潤版液能否將印版表面快速潤濕并形成一層薄水膜。一般來說，表面張力較低的潤版液更適合高速印刷。

由于純凈水的表面張力為72 mN/m，而一般潤版液的表面張力應(yīng)達(dá)到35～45mN/m，才能夠在印版上迅速散開，并快速形成薄而勻的水膜。為此，酒精潤版液中須通過加入10%～25%的酒精來降低表面張力；而免酒精潤版液則通過表面活性劑和溶劑來降低表面張力，以達(dá)到要求。

由于表面活性劑的極性分子會集中在兩相界面，通過分子排列改變兩相界面的性質(zhì)，因此若在潤版液中加入適量的表面活性劑，這些表面活性劑幾乎會完全集中在潤版液和空氣、潤版液與油墨之間的兩相界面上。在高速印刷時，由于界面變化迅速，表面活性劑必須迅速擴散，以補充到新的界面上。故在印刷過程中，潤版液中表面活性劑的配比非常重要，過少將不能達(dá)到潤濕效果，過多則將導(dǎo)致油墨嚴(yán)重乳化。

3.水墨平衡

在理想的膠印過程中，潤版液必須迅速散開，實現(xiàn)水墨平衡。在這種狀況下，小水滴會分散在油墨中，使油墨乳化。此外，印版和橡皮滾筒之間的壓力也有助于水滴進入墨膜發(fā)生乳化。乳化水量多少會影響油墨的密度、干燥性、黏性、黏度以及油墨轉(zhuǎn)移特性。如果水量太多，導(dǎo)致過度乳化，會破壞水墨平衡，從而影響印刷色彩質(zhì)量，使印品圖文部分色彩慘淡，印品上可能會出現(xiàn)“雪花”現(xiàn)象，甚至使整個圖文部分損壞。

酒精本身就是一種油墨稀釋劑，能鈍化油墨光澤，影響油墨色彩。當(dāng)使用酒精潤版液印刷時，操作者必須加大墨量，使墨輥上附有較厚的墨膜，以便達(dá)到印品所需要的色彩光亮度。

酒精替代品沒有稀釋油墨的功能。因此使用免酒精潤版液印刷時，只要替代品在潤版液中的含量配比適當(dāng)，印刷時所需的墨量和水量就少，且印品網(wǎng)點清晰，可完全達(dá)到預(yù)期的印刷質(zhì)量。

4.電導(dǎo)率

電導(dǎo)率是溶液傳導(dǎo)電流的能力，也可以作為衡量水質(zhì)的一個主要依據(jù)。酒精為非離子或部分離子材料，屬于不良導(dǎo)體。在潤版液中添加酒精通?？山档突蛞种茲櫚嬉旱碾妼?dǎo)性。而在免酒精潤版液中，水含量超過98%，故免酒精潤版液的電導(dǎo)率比酒精潤版液要高。

因此，在使用免酒精潤版液時，要嚴(yán)格控制潤版液配制用水的電導(dǎo)率，如果潤版液配制用水的電導(dǎo)率變化范圍在±50μS/cm之間，用該水混合而成的潤版液可以滿足印刷要求。但實際應(yīng)用中潤版液配制用水的電導(dǎo)率通常在200μS/cm左右波動，所以必須進行處理，以保證水質(zhì)穩(wěn)定。

5.pH值

pH值是水溶液中的氫離子濃度指數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)潤版液的pH值應(yīng)在4.0～5.0范圍內(nèi)。為了保證印刷質(zhì)量，印刷機水槽中潤版液的pH值必須保持在最佳范圍。而免酒精潤版液的酸性會比酒精潤版液稍強一些。

事實上，印刷的工作環(huán)境以及印刷用原材料對潤版液的pH值影響非常大。比如，一般大部分的印刷紙張使用白土作為填料，但有些印刷紙張的填料為碳酸鈣，印刷時就應(yīng)使用pH值較高的潤版液。

pH值過高（5.5以上）或過低（低于3.5）都會引起諸多印刷故障，如糊版（在潤版液中有乳化的油墨），瞎版（印版上圖文部分不上墨），起臟（印版上非圖文部分粘墨），墨輥剝離（墨輥不帶墨），或者印張上油墨不干等。因此印刷中注意潤版液pH值的走勢，可以避免許多印刷故障。

如今，全世界的印刷企業(yè)都在努力實現(xiàn)綠色印刷并降低印刷成本。而且，隨著石油產(chǎn)品緊缺和酒精價格的不斷攀升，印刷過程中不使用IPA、酒精已成為降低印刷成本、實現(xiàn)綠色印刷的最佳途徑。相信未來，免酒精印刷將成為綠色印刷的重要方式之一，將獲得普遍的應(yīng)用。