胶印质量控制--润版液的使用

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欢迎访问e展厅 展厅 2 胶印机展厅 胶印机, 轮转印刷机, 平张胶印机, ... 胶印是一种需要用水的印刷方式。利用油水不相溶的原理，先供水，后供墨，使图文部分有墨无水，空白部分有水无墨。印刷时，印版上图文处的墨迹通过压力转印到富有弹性的橡皮滚筒表面，然后再由橡皮滚筒把图文转印到压印滚筒表面的纸张上。 印刷的过程就是水墨平衡的过程，而印刷时有75%的故障是化学因素引起的，其中，水在生产过程中最容易出现问题，因此，正确地控制与使用润版液是印刷质量控制的重要环节之一。 一、润湿现象 润湿是指液体与固体接触时发生的一种界面现象，凡是液体与固体两相接触后，体系的自由能降低时称为润湿，反之称为不润湿。 当液体与固体互相接触时，附着层中的液体分子，一方面受到液体内部的作用力——内聚力，另一方面又受到固体分子的作用力——附着力，因此，液体是否能够润湿固体，则根据内聚力和附着力的大小来决定的。 液体与固体的界面张力是无法直接准确测定的一个物理量，因此，判断润湿现象，通常以接触角θ作为衡量润湿的程度。 接触角与润湿的关系 ①当接触角θ为0°时，充分润湿现象。 ②当接触角θ＜90°时，称为能够润湿。 ③当接触角θ＞90°时，称之为不润湿。 液体对固体的接触角小，液体水珠能铺展开来，表面张力低，润湿性能好。 二、改善润湿性能的两条途径 1、 增大PS版对润版液的吸附能力 选择亲水性能好，耐磨性能强和化学性能稳定的材料作为空白部分的基础，从增强印版空白部分的亲水抗油能力入手，采用先进的加工工艺，在印版表面上形成致密的砂目，从而增大PS版的表面积，形成印版空白部分的基础，并依此来扩大吸附能力，利用砂目的毛细孔来储存水分，为抗拒油墨的扩张创造条件。 选择砂目处理较好的印版，印刷时水墨调整的宽容度大，印刷机易操作。 2、 降低润版液的表面张力 提高润版液对PS版的润湿性能，就要降低接触角，降低接触角就要加入表面活性物质、界面活性物质、亲水胶体等，从而降低溶液的表面张力，达到充分润湿的性能。 选择润湿性能好的润版液添加剂，不易受油墨、润版液等相关材料不均一变化的影响，能有效降低用水量、减少乳化、加速干燥、提高印品光泽，从而有效降低印刷故障率。 三、润版液添加剂的配方原则及要求 PS版的润湿液的配方必须要遵循润湿性能好，对油墨乳化不能太大，溶液的PH值合适。特别是要解决润湿性能与乳化值的关系。 1、能够充分润湿版面，就需降低表面张力，要在水斗溶液中加入乳化剂、润湿剂、界面活性剂。 2、 具有清洗能力，能把脏点洗掉。加入酸性物质，清洁印版。 3、 能稳定润湿液的PH值，加入缓冲液。降低油墨乳化。 4、具有较好的不感脂能力，即不亲油性能，如加入阿拉伯树胶。避免图文部分不上墨。 5、能适合不同气候的变化，加入吸湿剂。防止印版上脏。 6、可抑制细菌及霉菌的滋生，防止润湿液腐化。 四、导电率与PH值在印刷中的应用 正确的水墨平衡很大程度上取决于准确地控制润版液的pH值和浓度。很多印刷厂在使用润版液时，只注意润版液的酸碱度要控制在要求的范围内（pH值为4.5～5.4），而忽略了润版液的浓度。 目前市面上销售的润版液绝大多数是缓冲型润版液，其浓度发生很大变化时，酸碱度变化却不明显，但是，润版液浓度的变化，将导致润版液各成分含量发生改变，从而引起表面张力、油墨乳化性能等的变化，最后影响润版效果，导致印品质量下降。因此，只控制pH值将导致印刷故障的产生。 通过实验测得，润版液的浓度变化与它的导电率变化存在一种线性关系，即浓度越大，导电率也越大。这样，我们就可以通过测量导电率来控制润版液的浓度。 五、导电率与PH值的测量 pH计用来测量印刷机上润版液的酸碱度。pH计的电极封闭在玻璃管内，在其浸入润版液中时，润版液中的离子电荷感应玻璃管中的电极。电极中感应出的电荷在pH计中的电路中产生微小的电流，这个电流经过放大和数字化，然后与已经存储在pH计中的电子存储器中的值相比较，以便确定出其数值来，最后的结果在液晶显示器面板上显示出来。 导电率定义为溶液中导电电子通过的能力，实际上测量的是溶液中溶解盐的数量。润版液浓度越高，导电率越高。 pH计与电导计虽然很容易使用，但需要经常校正以便维持其正确的功能。特别是在更换测试头、检测腐蚀性化学样品、需要精确测量时务必重新校准，即使正常使用也必须至少一个月校准一次。 pH计是将测试头浸入已知浓度的校正液中进行校正，然后调整其数值，使其显示所需的数值。一般常用的校正液的pH值为4、7、9.2和10。不过，许多情况下，如果所用的校正液与pH计所给的校验值不相符，最好是不作校验。例如在一些pH计中设定点为4、7和10。如果使用缓冲值4、7和9.2来校验这台pH计，在最后一个控制点（这里是10）就会出错。由于润版液通常是酸性的，其值接近4.5到5.5，因此只需进行4、7两点校正即可。 电导计的校准与PH计类似，但必须根据其型号选择相匹配的校正液（如：1413us/cm、1382us/cm等），插入校正液中，调整显示数值与校正液实际数值相符。 六、确定润版液导电率 对于同一种润版液，用不同地方的水配制，即使配出相同浓度的润版液，它们的导电率也不相同，因为这与水的软硬程度（水中含Ca2+、Mg2+的多少）有关。若用同一种水与不同品牌的润版药水混合配制成相同浓度的润版液，其导电率也不相同，导电率大了，说明溶液中的离子多，有些离子对印刷是有影响的，如Ca2+、Mg2+在润版液中的浓度过高就会导致油墨乳化，阻碍印迹干燥，因此，需要先使水软化，再进行润版液配制。 基于以上因素，我们在配制润版药水之前，应根据所使用水的水质，保证它的pH值在4.8～5.3之间，通过实验的方法，测出不同浓度下的导电率，绘出导电率的范围，然后在这个范围内，通过印刷品的质量找出某个导电率值，作为以后使用这种润版药水配制润版液的标准值。不同水质，不同的润版药水，达到最佳润湿效果的导电率值都不一样，因此，可按照上述的方法测试，以达到最佳润湿效果。 七、 润版液添加量与导电率、PH值的基本关系 1、理想用水 在未添加润版液之前，水的导电率应为300 us/cm-500 us/cm，硬度为5゜-8゜，为软水，PH值为6.5—7之间。 2、理想润版液PH值的变化与导电率的关系 将润版液进行稀释，当其PH值在4.5-5.5之间变化,导电率应在1200—600us/cm之间等比例变化。 当导电率超出初始配置值500us/cm时，应更换润版液。即：根据当地水质，通过印刷试验，假设导电率为900us/cm，PH值为4.9时，润版效果好，则当导电率达到1400us/cm时，说明水箱里的水已污染，不适合印刷，需对水箱进行清洁，并更换润版液。 八、 印刷机润版液自动添加系统的PH值管理要求 润版液可分为“缓冲型”（如B液）和“非缓冲型”（如A液）两种，其中“缓冲型”润版液浓度发生变化时，PH值为非线性变化。 目前，绝大部分的印刷机是通过控制润版液的PH值来控制润版液原液的添加量，需要润版液的浓度与PH值呈线性变化，即：润版液浓度发生微小变化，PH值应跟着改变，而“缓冲型”润版液浓度发生微小变化时，PH值可能无任何变化，导致润版液的浓度无法控制，因此“缓冲型”润版液不适合机器自动添加。 “非缓冲型”润版液由于浓度发生细小变化，PH值变化较大，导致印刷难以控制。因此，市面上销售的基本上为“缓冲型”润版液。 为减少印刷故障的发生，对“缓冲型”润版液需手工配置后加入水箱，并配备好相应的量杯，以控制准确的添加量。 九、 对两种润版液的测试 由于自来水的导电率偏高,而纯净水的PH值偏低，导电率为0，因此本实验选择以3:1比例配制的水。 自来水的PH值为7.4,导电率为890us/cm ;纯净水的PH值5.6,导电率为0。 按纯净水与自来水3:1的比例配制后，水的PH值为7.02,导电率为270us/cm。 测试结果如下图所示 十、测试分析 从测试图表可以看到,A、B两种润版液都是“缓冲型”润版液。不适合机器自动添加，应使用手工配置润版液浓度。 A润版液PH值为：4.5-5.5时；浓度为: 4%-0.6%；导电率为:1500-400us/cm。 B润版液PH值为：4.5-5.5时；浓度为: 5.2%-0.5%；导电率为:2500-500us/cm。 两种润版液添加剂在相同的水质、相同的配比浓度下，导电率不同。 润版液供应商建议配比比例要求：A润版液标准浓度为2%-2.5%,PH值为4.5-5.5;B润版液标准浓度为2%(软水)、3%(硬水),PH值为4.9-5.2。 根据测试结果选择：A润版液配比浓度为2%， PH值为4.7,导电率为820us/cm。B润版液配比浓度为2%,PH值为4.85,导电率为1382us/cm。 由于需要添加10%左右的异丙醇，在实际添加配比时，应以添加异丙醇后的总容积来计算润版液添加量，否则，将导致润版液浓度不够，PH值升高，影响润湿效果。 通过生产中的实际使用验证，由自动添加改为手工添加，润版液浓度控制准确，润湿性能良好，并有效地减少了润版液带来的印刷故障。 十一、水箱的管理 水箱温度的设定：冬天温度设定为10℃，夏天温度设定为8℃，温度过低将导致拔墨，温度过高易产生糊版。并经常检查冷却系统工作是否正常。 水箱清洗周期：建议每周更换一次水，并清洗水箱。 水箱过滤网的清洁与更换：建议每周清洁一次，每月进行更换。 冷却装置空气过滤网的清洁：建议每周清洁一次，否则将影响冷却效果。 十二、酒精与润版液的选择 有很多工厂在润版液中使用食用酒精或工业酒精，其成分为：乙醇，在印刷时水墨平衡较慢，添加量较大。 建议使用异丙醇，印刷时水墨平衡快，添加量小，一般为：8%--12%，性能越好的润版液，异丙醇的添加量越小。 在购买异丙醇时，尽可能从大的化工厂处购买，否则将导致异丙醇含量不足，影响润湿效果。 目前市面上的润版液添加剂品牌繁多，价格各异，由于很多工厂为降低印刷成本，往往只考虑其单价，而不考虑其润湿性能，导致上水量大，印品质量差。润湿性能好的润版液，相对单价较高，但其添加量较小，总用量小，总成本并不一定比价格低的润版液添加剂高，如使用正确反而能降低成本。因此，建议在使用润版液添加剂时，尽可能购买品牌润版液，如：海德堡superdot fs-12 等，品牌润版液添加剂质量稳定、添加量小，异丙醇的添加量小，印刷时上水量小，油墨不易乳化，印刷质量稳定。 十三、水质硬度过高带来的后果 Ca2+、Mg2+离子含量越高，水的硬度越高，在润版液中，Ca2+、Mg2+离子的浓度过高会导致油墨乳化，且在高速印刷过程中，由于温度原因会使润版液中的Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2分解，生成不溶于水的CaCO3、MgCO3。钙质附着在水辊上，易阻止上水，出现糊版故障，附着在墨辊上，将导致墨辊晶化，影响油墨的传输，导致墨辊脱墨。 十四、酒精及润版液使用不正确带来的后果 润版液添加剂性能不好或添加量过大将导致油墨过度乳化，产生墨辊脱墨、油墨回传水箱、油墨聚积在上水辊、颜色平衡不良、油墨不干、印品无光泽等故障。 酒精的质量不好或用量过大, 可能溶解油墨，导致油墨极度乳化，并产生上述故障。 如果润版液添加剂与使用的油墨不匹配，也将导致上述故障的发生。 十五、胶印水量消耗与上水量的控制 胶印润版液消耗主要为以下几个方面： 1．油墨的乳化消耗水量。油墨轻微乳化有助于迅速的水墨平衡，同时墨量越大需要越大的上水量进行抗衡。 2．纸面吸收消耗水量。由于各种纸张的纤维特性和平滑度、匀度、施胶度、含水量、伸缩率等各项指标都不相同，印刷时纸张的吸水量就不同。一般来说非涂布纸吸水量大于涂布纸。 3．向空间蒸发消耗水量。 4．挤压抛出水量。 胶印决定用水量的条件 1．版面图文部分的面积及分布情况。印版版面上图文部分面积大，用水量大。 2．印刷墨层越厚，用水量越大，墨层薄，用水量小； 3．纸张纤维结构疏松，表面粗糙，纸张的吸水性能就强；铜版纸、卡片纸等结构密实，表面光滑，吸水性就小。 4．油墨抗水性能好，乳化值小，用水量就少。 5．胶印机运转速度越高，消耗的水量就越多，环境温度高、湿度低，空气流通舒畅的，消耗的水量大。 6．印版的质量越好，砂目处理越好，上水量越小。 7．胶印的印刷压力大，润版液消耗率就高。 8．橡皮布硬度越高，润版液消耗越大。 基于以上原因，印刷时应根据不同的印件使用不同的上水量，当更换印版时，应先降低水量至印版糊版，并在套准较色的过程中，逐渐加大水量至印版不糊，以达到使用最小的水量进行印刷，避免水大墨大，从而控制印刷质量。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/23/2005)