浅析：胶印润版液的印刷平衡

　　【慧聪印刷网】平版印刷是利用油水不相混溶的特性，在印刷过程中使印版表面的润版液和油墨保持相对平衡，以实现原稿的良好复制。在实际生产操作中，人员素质、工艺、设备、原辅材料、环境温湿度等因素都会影响印刷平衡。

　　润版液的印刷平衡主要包括润版液与油墨在印刷状态下（运动的状态）的平衡，与印版在工作状态下的平衡和与纸张在印刷作用下的平衡三个方面。

　　1润版液

　　润版液是在水中加入某些化学组分配制而成的用于胶印过程中润湿印版版面的水性溶液。

　　1)使用润版液的目的

　　平版印刷使用润版液的目的有三个：①在印版的空白部分形成排斥油墨的水膜，以抵制图文上的油墨向空白部分的浸润，防止脏版。②利用润版液中的电解质与因磨损而裸露出来的版基发生化学反应，以形成新的亲水层，维持印版空白部分的亲水性。③调整油墨的温度。一般油墨的粘度会随着温度的微小变化而发生急聚的变化。实验表明，温度若从25℃上升到35℃。油量的粘度便从50Pa•s下降到25Pa•s，油墨的流动性增加了一倍。这必然造成油墨的严重铺展。

　　2)常用润版液

　　润版液一般分为普通润版液、洒精润版液、非离子表面活性剂润版液三类。

　　普通润版液加入的化学成分有磷酸、磷酸盐、硝酸盐等无机化合物，具有表面张力较高、润湿性较差、成本低、易操作等特点。

　　酒精润版液添加有乙醇、异丙醇或其它醇类，具有表面张力较低、润湿性好等特点，适用于安装有酒精润湿系统的平版式印刷机。

　　非离子表面活性剂润版液是近几年发展起来的新型润版液，一般是把非离子表面活性剂加入含有其他电解质的润版液中配制而成的。非离子表面活性剂常使用聚氧乙烯、聚氧丙烯醚、烷基醇酰胺等。具有表面张力低、润湿性能良好、化学性能稳定等特点，是高速多色平版印刷机理想的润版液。

　　2润版液与油墨的平衡

　　胶印是利用油水互不相溶这一规律进行油墨转移的。理论上认为，只有当印版空白部分表面的水膜和印版图文部分表面的墨膜存在着严格的分界线时，水墨才互不浸润，即达到了水墨平衡。然而印版和着水辊、着墨辊都是在高度运转相互滚压的过程中传递水和油墨的，上述理想的静态平衡在动态的印刷过程中是难以实现的。

　　1)水墨平衡概念

　　3种不同油墨的混水量曲线，纵坐标是将润湿液和油墨混合后测得的100g油墨中的混水量，横坐标是水、墨混合的时间。曲线A表示最易混入水的油墨，由于油墨中含水量过高，造成油墨的丝头过短，油墨从印刷机的墨斗中很难输出，故不适合于平版印刷；曲线C表示最不易混入水的油墨，油墨对水几乎是排斥的，印刷中被挤入油墨中的润版液很快地又从油墨中离析出来，附在油墨的表面而形成一层水膜，这就妨碍了油墨向橡皮布的转移，经验表明，这种油墨的传递性能极差，而且可能使印刷品发花，也不能用于平版印刷；只有曲线B的油墨能使印刷顺利进行，实验证明，当曲线B的油墨的含水量达到26%(即100g油墨中含26g水时)，印刷质量最好。

　　2)平版印刷中润版液影响油墨乳化的因素

　　①润湿剂

　　润版液中含有一定份量的润湿剂，润湿剂也是一种表面活性剂，它除了能够降低润版液表面张力以外，还起到加速油墨乳化的作用。阿拉伯树胶是一种亲水性能优良的胶体，虽然主要用于涂擦印版表面来保护印版，但是在润版液中也常常加入少量的阿拉伯树胶，其目的是用来提高润版液的润湿程度，但其在提高润版润湿程度的同时，也增加了油墨的乳化。

　　②润版液的酸性

　　润版液应该有一定的弱酸性，这是工艺技术所决定的。印刷当中由于物理、化学的作用，在润版液、墨辊、印版、橡皮布之间有沉积钙盐存在，过多钙盐存在会造成油墨传递困难，乳化失衡。钙盐主要来自纸张表面的涂料、水的硬度和部份油墨(如红墨)的颜料。酸性过强的润版液会加速油墨颜料的溶解和纸张涂料的溶解。

　　③润版液用量

　　过量的润版液会加速油墨由“油包水”的乳化状态，转变为“水包油”的乳化状态。出现这种情况时，油墨应有的乳化和油墨与润版液的平衡都会受到影响，失去应有的平衡。

　　3)保证水墨平衡的措施

　　①印刷过程中，印版必须具有牢固的图文基础和空白基础，保持亲油和亲水的稳定。

　　②普通润版液的表面张力较大，润湿性能差，供给量应大些；酒精润版液的表面张力较低，润湿性能好，可以用更少的润版液便能达到水墨平衡；非离子表面活性剂润版液的表面张力也低，润版液的供给量也应比普通润版液少些。

　　③掌握水少墨厚的原则，以版面空白部分不沾脏为前提，尽量施加最小的水量来实现油墨的良好转移。水大造成油墨过度乳化，墨层不可能厚实。从胶印水墨传递过程来看，在一次供水供墨中，共发生三次水墨的混合和乳化，要保持水和油之间严格的分界线是不可能的。因此，胶印中的水墨平衡只能是一个相对的概念，而完全理想的水墨平衡并不存在。只要达到最佳的平衡状态，就能印出理想的印刷品。

　　④对于光滑的纸张供水量可稍小些，粗糙的纸张可稍大些；当机器运转速度快时，水量可稍小些，低速运转时水量可大些。

　　⑤环境温湿度也不能忽视。印刷过程中版面水分是以直接和间接两种形式散发的，版面水分在满足印刷时水墨平衡需要的同时，大部分向空间散发，环境温度越高散发得也就越快。

　　⑥控制润版液的pH值在4.5～5.5左右。另外，由于胶印用纸表面的pH值对润版液pH值有较大影响，所以最好对纸张的pH进行测定。当纸张的pH过低时，应稍微提高润版液的pH值；反之，若纸张的pH值过高时，则应适当降低润版液的pH值。根据有关资料所述及实践证明，当纸张pH值为9时，润版液pH值以4为好；当纸张pH为8时，润版液pH以5为好。

　　⑦掌握好水、墨胶辊的压力，压力过小会造成供水、供墨不畅，压力过大易造成印版损坏。

　　3 润版液与印版的平衡

　　1)润版液用量大小对印版的影响。

　　油墨与润版液的平衡并不代表印版与润版液的关系是平衡的，当润版液用量过大时会出现油墨过度乳化，印版表面明显出现润版液过多，这是一种很明显的情况。但是润版液只是偏多时，油墨就不会立刻发生过度的乳化，这是因为偏多的润版液要经过印版的吸附以后再转移到墨辊上。这时，印版上的润版液已经过多，印版与润版液正常需要的用量失衡，印版表面此时会出现水花现象，如果用量继续增多，就会发生油墨过量乳化的故障。

　　润版液用量过小也能造成印版与润版液不平衡的现象，最明显的是印版表面空白部分的无机盐层得不到稳定的充实和保护，金属铝裸露，发生脏版现象。
大量的实验和生产积累的经验证明：正常印刷时，印版图文部分的墨层厚度若为2～3μm，而空白的水膜厚度约为0.5～1μm时，油墨所含润版液的体积分数为15～26%，最大不超过30%，基本上实现了胶印的水墨平衡。

　　2)润版液的酸性对印版的影响

　　从润版液的成份来看，主要是酸类和盐类，在印刷过程中，由于化学反应结果，使印版表面的无机盐保护层能够及时得到补偿。印刷过程中，印版表面受到水辊的磨擦，印版表面的无机盐保护层会受到不同程度的损害，需要润版液中的酸类和盐类物质补充。若润版酸性过强或过弱，就会使这种补偿不正常进行。这种情况实际上就是印版与润版液的不平衡。

　　常见的因为润版液的酸性不合适造成与印版的不平衡而出现的印版表面故障归纳如下：
一般认为，PS版润版液的pH在4.5～5.5之间为好。

　　3)影响印版与润版液平衡的因素

　　①橡皮布

　　生产中常用的是气垫橡皮布和普通橡皮布两种，当与印版合压接触时，由于橡皮布表面有一定的吸附性能，印版表面附着的润版液有一部分转移到橡皮布表面。表面失去部分润版液就需要及时补充，补充量的大小就会出现平衡与不平衡的问题。

　　②着水辊

　　着水辊是直接与印版接触并同时供应润版液的主要部件，它与印版的接触压力过重会损伤图像部分，润版液不能正常地均匀涂布印版，容易出现“花版”。若接触压力过轻，印版表面润版液涂布不正常，形成一种类似涂布的情况，印版表面明显出现“花版”现象。

　　③印版图文面积

　　印版表面所需润版液用量的大小与图文面积有直接关系。图文面积大，相对空白的面积就小；图文面积小，相对空白的面积就大。在一般情况下，图文面积大的印版需要的润版液用量就少，反之润版液的用量就多。

　　④墨层厚度

　　印刷品的墨层厚度与印版表面润版液用量的大小有一定的关系。提高印刷墨层的厚度有两种途径：一是润版液的用量大小不变，加大油墨量；一是油墨量大小不变，减小润版液用量。这两种途径其道理是一样的，它们都是在“油包水”的条件下提高了油墨的含量，减少了版面上油墨中细小水滴的含量，从而达到提高墨层厚度的目的。

　　　　4 润版液与纸张的平衡

　　平版印刷过程中，润版液经过印版、橡皮布的转移后，必定有一定份量的润版液转移到纸张上。纸张吸收润版液后就会产生伸缩变形，影响套印的质量。因此，我们在认识它们的平衡问题时，首先应该明确下面几个关系：

　　1)纸张的变形与含水量的关系

　　纸张是由天然植物纤维交织成的薄层材料，植物纤维包括纤维素、半纤维素、木质素等成份。由于纸张的特殊结构，纸张不仅在同纸张接触时能够吸水，而且具有从潮湿的空气中吸湿的能力和向干燥的空气中脱湿的能力。

　　一根干燥的纤维完全润湿后，直径增加量约为30%，长度的增加量约为1%～2%。由于纸张纤维吸水后，直径和长度的增加量有这样的差别，所以这种变形必会因纸张纤维方向不同而在长度和宽度上有所不同。在印刷过程中，印版或橡皮布沿滚筒轴面的图文尺寸很难调整，但沿滚筒周向即印刷方向的图文尺寸却可以通过在印版或橡皮布下面加垫纸来调整，所以印刷中常把纸张的宽边和印刷方向取作平行，即采用纵丝缕纸张来印刷，而又不影响纸张的印刷性能。

　　2)润版液的酸性与纸张的关系

　　纸张一般是呈弱酸性的，少数涂料纸(如铜版纸)是呈弱碱性的，润版液与纸张的关系主要是润版液的酸性对纸张的影响。当润版液酸性过强时，纸张表面涂料和填充料有些成份会渗出悬浮在润版液中，有的堆积在橡皮布表面，这种现象不但造成印刷起脏、橡皮布堆脏，同时对纸张组织结构和印刷的吸墨性、油墨干燥性都会带来负面影响。润版液酸性过强带来的弊病对酸性纸和碱性纸的影响是相差无几的。当润版液酸性过弱时，相比之下对纸张的影响就小得多。

　　3)润版液用量大小与纸张的关系

　　润版液用量的大小直接改变纸张含水量的多少，进而影响到纸张的伸缩程度和产品套印的准确程度。

　　如果润版液用量过大，容易改变纸张表面的吸墨性能，纸张表面涂料和粘合剂也会受到影响，由此导致纸张出现掉毛、掉粉现象，延缓油墨的干燥时间。另外，纸张含水量过多会造成纸张伸缩，影响套印质量。

　　若润版液用量过小，虽然不会给纸张带来明显的影响，但是纸面会出现脏污，阶调层次模糊等弊病。

　　胶印纸张性能中抗水性是比较重要的一项技术指标，纸张品种不同则其吸水性能也不同。从纸张表面平滑度来比较，平滑度大则吸水性小，平滑度小则吸水性大，铜版纸表面比胶版纸表面平滑，吸水性比胶版纸小；从纸张表面施胶度来比较，施胶度大则吸水性小，施胶度小则吸水性大，胶版纸施胶度比招贴纸和书写纸要大，吸水性比招贴纸和书写纸都小；从纸张结构来比较，结构紧密的纸张吸水性小，结构松疏的纸张吸水性大。

　　在胶印生产过程中，表现最明显的问题是润版液与油墨和印版的关系，润版液的使用量是以油墨和印版的需要量来确定的，并非以纸张的含水量来确定。为了尽可能的做到纸张含量不超过允许量，在满足油墨和印版需要量的同时，力求使润版液与纸张达到平衡。