潤版液性能對印刷質(zhì)量的影響分析

謝伏仙+湯其華

目前膠印潤版液大致可分為3類：普通潤版液、酒精潤版液和非離子表面活性劑潤版液。其中，普通潤版液主要由無機酸、無機鹽、氧化劑、親水膠體及水等組成。酒精潤版液在普通潤版液的基礎(chǔ)上加有一定量的乙醇或異丙醇。非離子表面活性劑潤版液是將非離子表面活性劑加入含有其他電解質(zhì)的潤版液中形成的。

潤版液性能對印刷的影響

潤版液質(zhì)量的好壞主要由潤版液的表面張力、pH值、電導(dǎo)率、酒精度、潤版液溫度和水的硬度等性能決定的。

1.表面張力

通過對以表面過剩自由能理論為基礎(chǔ)的水墨平衡進行分析可知，只有當(dāng)潤版液和油墨的表面張力相等，界面上的擴散壓為零時，潤版液和油墨才能保持相對平衡，互不浸潤。潤版液的鋪展性能越好，表面張力越低，用較少的潤版液就能實現(xiàn)印刷水墨平衡。但是，并不是潤版液的表面張力越低越好。如果表面張力過低，在擴散壓的作用下，潤版液將向油墨浸潤，使小網(wǎng)點、細線條消失；如果表面張力過大，油墨將向潤版液浸潤，使網(wǎng)點增大、空白處起臟等。一般油墨的表面張力為3.6×10-2～4.0×10-2N/m，在印刷機運轉(zhuǎn)過程中，一般要求潤版液表面張力略大于油墨表面張力，將潤版液表面張力控制在4.0×10-2～5.0×10-2N/m。

2.pH值

當(dāng)潤版液的pH值過低時，會腐蝕印版，破壞空白部分的親水砂目層，造成臟版；破壞圖文部分，使圖文部分變小，嚴(yán)重時，出現(xiàn)掉版現(xiàn)象；影響油墨的結(jié)膜性能，延長油墨干燥時間。當(dāng)潤版液的pH值過大時，會加速油墨乳化現(xiàn)象，降低印刷圖文反差，印品顯得平淡、色彩不鮮艷；印版空白部分親水性減弱，圖文部分的油墨擴散嚴(yán)重；溶解圖文部分，造成圖文殘缺。潤版液的pH值一般控制在4.8～5.5。目前，市面上的潤版液一般都添加了酸堿緩沖劑，正常情況下，其pH值都不會有大的波動，一旦出現(xiàn)較大的波動，說明潤版液的成分配比及性能已經(jīng)發(fā)生很大變化，需要更換潤版液。

3.電導(dǎo)率

潤版液的電導(dǎo)率取決于潤版液中水和添加劑的量。潤版液的濃度與其電導(dǎo)率具有一定的線性關(guān)系。因此，可通過電導(dǎo)率來間接評價潤版液的濃度，電導(dǎo)率數(shù)值越大，潤版液濃度越高。此外，潤版液的電導(dǎo)率不僅受潤版液濃度的影響，還受到潤版液溫度的影響，因此，在測量潤版液電導(dǎo)率時，必須在一定溫度下進行。

潤版液的濃度變化，即電導(dǎo)率發(fā)生變化，往往預(yù)示著其化學(xué)成分的比例發(fā)生了變化，從而影響潤版液的表面張力、pH值等性能以及印刷過程。在實際印刷過程中，潤版液在與油墨、紙張等接觸過程中，不可避免地會將油墨、紙毛、紙粉帶入到潤版液中，造成潤版液組成成分比例的變化，因此，通過測量潤版液電導(dǎo)率來間接評價潤版液的濃度及其組成成分比例就顯得尤為重要。潤版液的電導(dǎo)率一般控制在x～（x+600）μS/cm，其中x為剛配置好的潤版液的電導(dǎo)率。

4.酒精度

酒精度描述了酒精潤版液中酒精的含量，即異丙醇或乙醇的含量。由于異丙醇或乙醇的表面能較低，加入異丙醇或乙醇能夠降低潤版液的表面張力，使?jié)櫚嬉焊玫匿佌?，且異丙醇或乙醇揮發(fā)能夠帶走大量熱量，起到降溫效果。但是，過高的酒精度意味著異丙醇或乙醇含量過大，潤版液表面張力過低，會導(dǎo)致印刷品的小網(wǎng)點、細線條被潤版液浸潤而消失，油墨過度乳化，油墨濃度淡化；反之，酒精度過低，會導(dǎo)致潤版液表面張力過高，潤版液無法很好地潤濕空白部分，造成印品網(wǎng)點增大，空白部分起臟。因此，需要很好地控制潤版液的酒精度，潤版液的酒精含量一般低于10%。

5.溫度

過低的溫度會影響潤版液的活性，而過高的溫度不僅不能很好地為潤濕系統(tǒng)降溫，且使酒精揮發(fā)過快，影響潤版液的酒精含量，從而影響潤版液的其他性能。一般潤版液溫度控制在8～10℃為宜。

6.水的硬度

水的硬度主要取決于水中鈣、鎂離子的數(shù)量。在潤版液調(diào)配過程中，很多印刷企業(yè)不注重水的質(zhì)量，直接使用自來水配置潤版液，其中的鈣、鎂離子會給印刷過程帶來一定影響，而我們無法確定自來水中鈣鎂離子含量的穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)異常，現(xiàn)場無法快速有效地尋找問題原因。因此，在調(diào)配潤版液之前，必須對水的質(zhì)量進行把關(guān)，將其硬度控制在一定范圍內(nèi)。

過軟或過硬的水都會對印刷造成影響，過軟的水會引起油墨過度乳化和增加潤版液的腐蝕性，導(dǎo)致網(wǎng)點增大較大，加快潤版液對墨輥、橡皮布、印版以及滾筒的腐蝕程度；過硬的水會使墨輥變得親水而水輥變得親墨，引起膠輥起皮，水輥被墨污染，油墨出現(xiàn)不穩(wěn)定的乳化現(xiàn)象，墨量難控制以及網(wǎng)點中間調(diào)會有堆墨現(xiàn)象。業(yè)界較成熟的控制水的硬度的做法是先將普通水過濾為軟水，再通過設(shè)備按要求加入硬度添加劑。水的硬度一般控制在8～12°dH。

由于各印刷企業(yè)使用的印刷機、印版、潤版液添加劑和橡皮布類型等不同，因此，印刷時對潤版液性能的要求也有所不同。筆者所在公司使用的印刷機型為煒岡DH LABEL ZX-320間歇式PS版膠印機，印版為富士VPU陽圖型PS版、厚度0.3mm，橡皮布為博星4800，潤版液添加劑為博星S-3012。配置潤版液時，對水的性能要求為：總硬度為8～12°dH，鈣鎂硬度為7～9°dH，pH值為7，電導(dǎo)率為300～330 uS/cm；對潤版液性能要求如下：pH值為4.8～5.2，電導(dǎo)率為800～1400 uS/cm，酒精含量為8%～12%，溫度為8～10℃。供讀者參考。

實驗與測試

1. 實驗

實驗儀器為：KRUSS K100界面張力儀，測量范圍為0～1000mN/m；50ml樣品皿；50ml量筒；滴管等。在實驗室中，保持潤版液添加劑濃度為3%不變，分別配制異丙醇濃度為5%、6%、7%、8%、10%、12%、14%、16%的潤版液，在室溫情況下，分別測量潤版液的表面張力。配置潤版液所用原料的表面張力如表1所示。不同異丙醇含量下，潤版液的表面張力測量結(jié)果見表2和圖1。

根據(jù)上述實驗分析可知，由于異丙醇的表面張力較低，為21.50mN/m，隨著異丙醇添加量的增加，潤版液的表面張力隨之減小，兩者成反比關(guān)系。

2.上機測試

一般油墨的表面張力為36～40 mN/m，潤版液表面張力要求比油墨表面張力微高，這是因為實際印刷時油墨不可避免仍然要發(fā)生乳化。GMI建議異丙醇濃度為8%～10%，而幾個著名的印刷設(shè)備廠商建議異丙醇濃度如下：海德堡建議10%～12%，Gallus建議UV印刷為8%。上述實驗中，異丙醇濃度為8%時，潤版液的表面張力約為42mN/m；異丙醇濃度為12%時，潤版液的表面張力約為39mN/m。因此，筆者所在公司建議異丙醇濃度為8%～12%。

將異丙醇濃度為17%、表面張力約為34mN/m的潤版液與異丙醇濃度為10%、表面張力約為40mN/m的兩種潤版液分別上機測試，測試效果如圖2所示。

從圖2可以明顯看出，異丙醇濃度為10%、表面張力約為40mN/m的潤版液印刷出的網(wǎng)點比異丙醇濃度為17%、表面張力約為34mN/m的潤版液印刷出的網(wǎng)點質(zhì)量要好，能夠清晰看出網(wǎng)點形狀為菱形，網(wǎng)點邊緣更加光滑，且具有更好的密度和色彩飽和度。