印刷工藝學(xué)（第3版） 課件 ch02潤濕與水墨平偵

潤濕與水墨平衡工業(yè)和信息化部“十四五”規(guī)劃教材印刷工藝學(xué)第二章01印版的表面狀況1.鋅版的表面狀況鋅版經(jīng)過球磨之后，表面形成了細細的砂目，除去了原來附著在鋅版表面的白色氧化層(ZnCO3·3Zn(OH)2)，而且使得鋅版的表面積增大了許多，由于鋅是很活潑的兩性金屬，對酸和堿的耐受能力都很差，而且純金屬鋅的表面潤濕性能不能滿足膠印的技術(shù)要求，所以僅僅經(jīng)過球磨的鋅版還不適合用于制作印版。因此，在制版的最后一道工序，要進行印版“后腐蝕”，在鋅版的非圖文表面上建立一個親水鹽層。這個親水鹽層的主要成分是磷酸鋅Zn3(PO4)2和氧化鉻Cr2O4，其有一定的機械強度，能減少外來壓力造成的磨損，而且Zn3(PO4)2有親水且不溶于水的性質(zhì)，在弱酸性介質(zhì)中有較高的穩(wěn)定性。在印刷過程中，潤濕液在這個親水鹽層上較易鋪展，形成抗油墨的薄水層。1.鋅版的表面狀況在印版的圖文部分，親油基團和鋅版之間形成化學(xué)吸附，親油基團中的脂肪酸經(jīng)過較長時間的滲透，到達了版面，和鋅發(fā)生反應(yīng):從而牢固地吸附在鋅版上，形成穩(wěn)定的圖文部分，由于圖文部分的感脂層具有很強的親油性對水的潤濕性能很差，阻止水向圖文部分的擴展，為水和油墨在同一版面上的平衡創(chuàng)造了必要的條件。2.鋁版的表面狀況經(jīng)過研磨或陽極氧化等處理之后的鋁版版面上也有一層細細的砂目，這層砂目使得鋁版的表面積增大了許多，同時由于砂目有一定的深度，故在毛細作用下，版面對附著于其表面的液體有著極大的甚至過于強烈的吸附力，相對減弱了版面對液體吸附的選擇性，在進行后續(xù)加工之前要對版面進行封孔處理。一般封孔處理采用硅酸鈉稀溶液，在加熱情況下進行封孔。2.鋁版的表面狀況硅酸鈉的酸性很弱，在溶液中會發(fā)生強烈的水解，形成不溶于水的二硅酸鈉Na2,Si2O5·H2O，從而將版面的一部分微孔堵住。還有人認為鋁版的封孔是由于鋁的氧化。鋁的水合作用使表面的三氧化二鋁生成結(jié)晶，即增大體積把微孔堵住?？傊?，封孔的作用是適當(dāng)降低表面的孔隙率，降低表面能。2.鋁版的表面狀況形成了一個質(zhì)地堅硬、有一定親水性的Al2O3和Al2O3·nH2O薄層，其表面能也得到了適當(dāng)?shù)慕档?，更適合于后續(xù)加工。制作完成的鋁版非圖文部分形成了這個有親水性的Al2O3和Al2O3·nH2O的薄層,雖然它的機械強度很高，但是對酸和堿的耐受能力卻很差。因此潤濕液的酸性或堿性都不宜過高，同時，制好的鋁版也不宜存放在有酸霧的車間內(nèi)，以免親水層的結(jié)構(gòu)被破壞。經(jīng)過封孔之后的鋁版表面3.印版的親油基這些物質(zhì)中有很多是表面活性物質(zhì)，因此蠟克的表面張力不高，與油墨的表面張力差不多，比水的表面張力略低。鋅版親油基主要是蠟克PS版的親油基主要是硬化了的感光樹脂層，一般配方中包括感光劑、酚醛樹脂、醇類和醚類，有些配方中還有環(huán)氧樹脂。國內(nèi)工廠使用的蠟克配方一般包括硝基清漆、酚醛樹脂、蟲膠、乙醇、異丙醇及各種酷類和醛類化合物。蠟克配方中的各種物質(zhì)基本上都帶有極性基團，當(dāng)把蠟克涂到版基上時，帶有極性基團的分子會滲透到金屬表面，在金屬表面上形成化學(xué)吸附，從而牢固地附著在版基之上，形成穩(wěn)定的親油基。這層硬化了的感光樹脂層的表面物化性質(zhì)與蠟克相似，具有親油疏水的作用，油墨很容易在其上鋪展，而水卻很難鋪展。3.印版的親油基印版親水基和親油基在性質(zhì)上的相互對立使水和油墨在它們表面上的潤濕行為截然相反，正是由于水和油墨在印版圖文和非圖文部分的潤濕行為截然相反，才使得水和油墨在同一平面上的平衡得以實現(xiàn)。02潤版原理1.水分子是極性分子水分子由氫原子和氧原子組成，水分子中的氫原子和氧原子之間通過共用電子對形成化學(xué)鍵。但是，由于氫、氧原子的原子核對電子的引力不同，因此電子對偏向氧原子一端，電荷分布不均衡，氧原子一端的負電性強一些，氫原子一端的正電性強一些，從而產(chǎn)生了正、負兩極。由雜化軌道理論可知，氧原子的最外層電子結(jié)構(gòu)為氫原子的最外層電子結(jié)構(gòu)為1.水分子是極性分子按照共價鍵形成的方向性條件，兩個O一H鍵形成一個104°40’的夾角，兩個極性鍵不對稱，從而使水分子顯示出很強的極性，故水分子屬于極性分子。在極性分子中，分子由正、負電荷形成偶極，分子極性的強弱通常用偶極矩來量。偶極矩越大，分子的極性越強，非極性分子的偶極矩等于零。由于不同分子之間靜電引力的作用，極性很強的水分子對極性物質(zhì)具有親和力;同樣,具有極性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)對水分子也有親和力。親和力的大小是由兩物質(zhì)的極性強弱來決定的.物質(zhì)對水分子親和力的強弱在印刷術(shù)語中稱為該物質(zhì)的親水性大小。氧原子兩個未成對的P電子云方向相直1.水分子是極性分子水分子是極重要的極性分子，很容易與其他極性分子或離子型分子相互吸引，因而它們大部分能溶于水(見圖2-1、圖2-2)。因此水是最常用的極性溶劑。2.油基本上是非極性分子而是包含在分子中的個別原子團有極性，如輕基—OH2、輕基-COOH、氨基一NH2。含有極性基團的有機化合物(醇、羚酸、氨基酸等)分子具有雙重性質(zhì)，分子的一部分是非極性的，而另一部分則是極性的，如各種飽和烴類的有機物質(zhì)。它們的分子結(jié)構(gòu)是對稱的，質(zhì)點電荷的分布是均勻的，其偶極矩都等于零，化學(xué)性能極為穩(wěn)定，它們對極性分子沒有親和力，因而稱它們?yōu)樵魉晕镔|(zhì)。當(dāng)物質(zhì)中引入輕基(一0H)及基(一COOH)等極性基團時，此類物質(zhì)就有了親水的可能，其親水性的大小取決于碳鏈的長度、雙鍵數(shù)及溫度等。油在膠印油墨中指的是連接料，是油墨的主要成分之一，連接料分為干性植物油和合成樹脂兩類。某些化合物中不是整個分子具有極性2.油基本上是非極性分子干性植物油的主要成分是甘油三酸醋，其分子結(jié)構(gòu)式可表示為其中，R1一、R一2、R3一可以相同，也可以不同，一般油脂的主要成分是混合酷。例如，亞麻油酸CH3(CH2)4CH＝CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)4COOH、亞油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH。2.油基本上是非極性分子從甘油三酸酷的分子結(jié)構(gòu)式可以看出，其分子具有兩部分互相聯(lián)系又互相矛盾的基團。部分是非極性基團(碳氫鍵部分R1一、R2一和R3一)，為憎水基團;另一部分是極性基團(羚基一COOH)，為憎水基團。在甘油三酸酶分子中，R3一、R2一、R1一都是含有十七個碳原子以上的碳氫鍵部分，碳鏈非常長，故憎水基團為主要部分，處于支配地位，而親水基團只能起到極微弱的作用，甚至不起作用，因此，對甘油三酸酷分子來說，非極性鍵是主要的它表現(xiàn)出的性質(zhì)也證明它是極性非常微弱的分子。2.油基本上是非極性分子膠印油墨中的合成樹脂主要是甘油松香改性酚醛樹脂，其分子結(jié)構(gòu)式可表示為2.油基本上是非極性分子P代表二醇的酚化合物，即從甘油松香改性酚醛樹脂的分子結(jié)構(gòu)式中可以看出，碳鏈部分是主要部分，即憎水基團起主導(dǎo)作用，因此它顯示出非極性分子的性質(zhì)，合成樹脂屬于非極性分子。3.油和水幾乎是不相溶的根據(jù)上述規(guī)律，水是一種極性較強的液體，因此它容易溶解極性強的物質(zhì)，而油(甘油三酸酷、甘油松香改性酚醛樹脂等》是有機物質(zhì)，極性很弱或者完全無極性，屬于非極性分子，所以它們不溶于極性較強的水，這就是油和水不相溶的根本原因，也是膠印中油和水能夠存在于同一印版上的根據(jù)。如果在油和水組成的體系中，加入第三種物質(zhì)，如肥皂、阿拉伯膠等，則經(jīng)過攪拌或振蕩后，油和水就互相溶解了，形成穩(wěn)定的分散體系。這一事實表明，油和水不相溶是有條件的，而在一定條件下，油和水是可以互相溶解的，這一現(xiàn)象在膠印過程中是經(jīng)常發(fā)生的。溶解是一個很復(fù)雜的過程，但遵循一個規(guī)律，即相似的溶解相似的。3.油和水幾乎是不相溶的例如，印版在高速的相互擠壓運轉(zhuǎn)過程中，由于機械壓力在油和水組成的體系中發(fā)生作用，因此墨層表面并不是絕對無“水”，水層表面也并不是絕對無“墨”。又如，當(dāng)水和油墨的用量不匹配時，就會阻撓油墨的正常傳輸或者使非圖文部分滯留墨臟，嚴重時甚至使生產(chǎn)無法進行。膠印中使用的“水”并不是單純的水，而是由不少無機物質(zhì)和親水膠體構(gòu)成的親水膠體體系。油墨中除連接料外，還含有顏料、填充料、催干劑等物質(zhì)，形成了憎水膠體體系。所以，膠印中油墨和水的關(guān)系，已經(jīng)不是單純的油和水的相互關(guān)系，而是親水膠體體系和憎水膠體體系的相互關(guān)系。在這種復(fù)雜的體系中，有很多組分可能起乳化作用，同時機械壓力會促進油和水的乳化，故在一定條件下，油和水會有一定程度的混合，這就決定了生產(chǎn)過程中的乳化現(xiàn)象或多或少地始終存在著。3.油和水幾乎是不相溶的乳化對生產(chǎn)的危害是多方面的，只有充分了解并合理地應(yīng)用水和油不相溶的規(guī)律，從工藝技術(shù)上滿足下列各項基本要求，才能保證生產(chǎn)的正常進行。01020304嚴格地掌握水和油的用量，使用最少的水分。（1）保持印版表面各部分對水或油墨的排斥。（3）盡量避免因“油和水互相排斥”而影響油墨和水正常傳輸?shù)默F(xiàn)象出現(xiàn)。（2）最大限度地減少油墨的乳化。（5）4.選擇性吸附它們將整個印版分成了兩類表面區(qū)域。水和油墨在這兩類區(qū)域上能發(fā)生選擇性吸附，使得印版圖文部分被油墨占據(jù)，非圖文部分被水占據(jù)，從而將印版圖文部分的圖像轉(zhuǎn)移到紙張上。但是水、油墨在親水基及親油基上的選擇性吸附是有條件的，在實際生產(chǎn)中，只有滿足了這個條件，才能使印版表面的水和油墨互不侵犯，從而印出高質(zhì)量的印刷品。在開機之前或者換印版之后，都要先用潤濕液擦一下版面，這道準(zhǔn)備工序?qū)嶋H上就是為了滿足這個條件。下面我們從理論上對印版親水基的選擇性吸附條件加以分析。印版的表面由親水基(親水性的金屬鹽層及金屬氧化物層)和親油基(感脂層)構(gòu)成4.選擇性吸附如果按照固體的表面能對固體表面進行分類的話，金屬固體表面及一般無機物表面的表面能都大于100erg/cm2，我們稱這些表面(表面能>100erg/cm2)為高能表面。一般有機物表面、高分子物質(zhì)表面的表面能都小于100erg/cm2。我們稱這些表面(表面能<100erg/cm2)為低能表面。印版的親水表面是由金屬鹽層或金屬氧化層構(gòu)成的(鋅版的親水表面由Zn3(PO4)2構(gòu)成，鋁版的親水表面由Al2O3和Al2O3·nH2O3構(gòu)成)，這個表面屬于高能表面。據(jù)一些技術(shù)資料顯示，Zn3(PO4)2的表面能高達900erg/cm2，Al2O3的表面能高達700erg/cm2而印版的親油表面由蠟克及硬化了的感光樹脂層構(gòu)成，這個表面屬于低能表面，其表面能為30~40erg/cm2。4.選擇性吸附我們使用的油墨表面張力一般為30~36dyn/cm潤濕液的表面張力為40~70dyn/cm(由于潤濕液中添加劑的種類和濃度不同，所以潤濕液的表面張力也大小不等)。從這些數(shù)據(jù)可以看出，油墨可以在印版的親油表面上吸附且鋪展，但是水不能在親油表面上鋪展。油墨在親油表面上鋪展可導(dǎo)致體系能量的下降，即YO-YS≤0(YS是印版親油表面的表面張力，YO是油的表面張力)，這是一個自發(fā)的過程。但如果水在親油表面上鋪展，體系能量必然會增加，即YS-YO>0，這是一個非自發(fā)過程，因此印版的圖文部分對水和油墨的吸附是有選擇的，水在圖文部分基本不潤濕。4.選擇性吸附印版非圖文部分的情況就大不一樣了。非圖文部分的表面能比水和油墨的表面張力大十幾倍，因此從能量數(shù)據(jù)上分析，非圖文部分可以同時吸附水和油墨。這樣，非圖文部分對水和油墨的吸附就失去了選擇性。為了解決這個問題，我們總是在印版上墨之前先擦一層水，待水鋪滿整個非圖文部分之后再上墨，情況就會好得多，因為這時金屬鹽層表面已被潤濕液表面所替代，油墨在這樣一個低能表面上不易吸附。從表面上看，水的表面張力為40~70dyn/cm，油墨的表面張力為30~36dyn/cm。根據(jù)這兩個數(shù)據(jù)可知，油墨在水上似乎仍能吸附并鋪展，但這樣考慮問題時，我們把水墨的界面張力忽略了。如果將水墨的界面張力也考慮在內(nèi)，我們可以計算出，油墨是不能在水的表面鋪展的，而且現(xiàn)在各印刷廠所使用的潤濕液多半都加有表面活性物質(zhì)，故水的表面張力較低，這就在更大程度上阻止了油墨在水表面上的吸附和鋪展。03潤濕方程與鋪展系數(shù)1.潤濕它主要研究液體對固體表面的親合狀況。日常生活中常會碰到這樣的現(xiàn)象，水能潤濕干凈的玻璃，但不能潤濕石蠟，水銀放在玻璃上，不會自動鋪開，而是聚集成球狀。就普遍意義而言，潤濕過程就是相界面上一種流體被另一種流體所取代的過程。因此，潤濕過程必然會涉及三個相，而其中至少有兩相是流體。一般的潤濕是指固體表面上的氣體被液體取代，水或者水溶液是最常見的取代氣體的液體，因此它也是討論的主要對象。潤濕作用和印刷生產(chǎn)有著緊密的關(guān)系，為了有效地控制生產(chǎn)過程，必須了解和掌握潤濕作用的機理和潤濕過程的控制方法。液體對固體表面的潤濕作用是界面現(xiàn)象的一個重要方面2.接觸角與楊氏方程的應(yīng)用衡量潤濕程度的參數(shù)是接觸角θ。接觸角指氣-液界面和液-固界面(或液-液界面)在三相接點O處的切線夾角。接觸角越小，潤濕的程度就越大。一般以90°為分界:0<90°時為能潤濕，θ=0°時為完全潤濕或者鋪開，0=90°時為不潤濕，0=120°時為完全不潤濕。Tyoung從三相接點處張力平衡的概念出發(fā)，于1805年提出了一個定性的關(guān)系式，以描述潤濕的程度(見圖2-3)，后期人們又對這個方程進行了嚴格的熱力學(xué)證明，Tyoung認為三相接點處存在著三個界面張力，根據(jù)它們的平衡關(guān)系可得2.接觸角與楊氏方程的應(yīng)用式中，YSG為固-氣界面的張力;YSL為液-固界面的張力;YLG為液-氣界面的張力。此式稱為楊氏方程。2.接觸角與楊氏方程的應(yīng)用如果知道各個界面張力，就可以根據(jù)式(2-1)來判斷各個體系的潤濕程度了。當(dāng)YSG-YSL<0時，cosθ<0，即0>90°，固體表面不能被潤濕。從能量關(guān)系分析，也可以得到同樣的結(jié)論，由于YSG<YSL，如果固-氣界面被液-氣界面取代，將會引起界面能增加，因此這個過程是非自發(fā)過程。當(dāng)YSG-YSL>0時，cos0>θ，即0<90°，這時固體表面能被潤濕。若YSG繼續(xù)增大，則θ會越來越小，當(dāng)YSG大到足以使θ<0°[θ指根據(jù)式(2-1)計算出來的值]時，三個張力就失去了平衡，楊氏方程就不再適用了，這時液體將在固體表面上完全鋪展。由以上分析可以看出，楊氏方程在其適用范圍(θ≥0°)內(nèi)可以很直觀地對固體表面的潤濕情況做定性的分析。3.潤濕過程與鋪展系數(shù)潤濕過程可以分為三類，即沾濕、浸濕和鋪展，它們在不同的實際問題中起著不同的作用，下面分別就各個過程的本質(zhì)及進行條件開展討論。沾濕是指液體和固體接觸，使液-氣界面和氣-固界面變?yōu)橐?固界面的過程如圖2-4所示，假設(shè)固體和液體的接觸面積為單位值，則此過程中體系的自由能變化(自由能降低值)為式中，Wa為粘附功，這是沾濕過程中體系對外界所做的最大功，也是將固體和液體自交界處拉開時外界所需做的最小功。顯然，這個值越大，液-固界面結(jié)合得就越牢固。因此，Wa是兩相分子之間互相作用力的表征。(1)沾濕:3.潤濕過程與鋪展系數(shù)若將圖2-4中的固體換成具有同樣面積的同種液體，就可得到另一個有用的參數(shù)，根據(jù)式(2-2)可得(1)沾濕:3.潤濕過程與鋪展系數(shù)式中，Wc為內(nèi)聚功。它反映了液體自身結(jié)合的牢固程度，是液體分子之間互相作用力的表征。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在恒溫恒壓條件下，Wa≥0的過程是自發(fā)過程。因此，Wa≥0是恒溫恒壓條件下，沾濕能夠發(fā)生的條件。在印刷生產(chǎn)中，潤濕液會不會附著在印版親油基上而阻礙油墨的傳遞、油墨會不會附著在印版親水基上造成粘臟，這些都是沾濕問題。(1)沾濕:3.潤濕過程與鋪展系數(shù)浸濕過程是指將固體浸入液體中的過程，這個過程的實質(zhì)是氣-固界面被液-固界面取代。液體的表面在此過程中無變化。如圖2-5所示，假設(shè)浸濕的面積是單位值，此過程中體系的自由能降低值為式中，Wi所為浸濕功，它反映了液體在固體表面上取代氣體的能力。Wi≥0是恒溫恒壓條件下發(fā)生浸濕的條件。(2)浸濕:3.潤濕過程與鋪展系數(shù)鋪展過程實際上是液-固界面代替氣-固界面的同時，液-氣界面也發(fā)生擴展，如圖2-6所示。當(dāng)鋪展面積為單位值時，體系的自由能降低值為式中，S為鋪展系數(shù)，在恒溫恒壓條件下，若S≥0，則液體可以在固體表面自動鋪展開，而且只要液體的量充足，液體將會不斷地在固體表面上取代氣體，最終鋪滿整個固體表面。(3)鋪展:3.潤濕過程與鋪展系數(shù)在膠印生產(chǎn)中，為了使產(chǎn)品不粘臟，我們希望潤濕液在印刷的非圖文部分鋪展，形成一層水膜，以防油墨污染非圖文部分。應(yīng)用粘附功和內(nèi)聚功的概念，可以從另一個方面了解鋪展系數(shù)的含義:若分子的粘附功大于或等于內(nèi)聚功，即Wa≥

Wc，固、液相分子之間的親和力大于液體分子的內(nèi)聚力，液體會自動在固體表面鋪展，即S≥

0。3.潤濕過程與鋪展系數(shù)綜上所述，三類潤濕過程發(fā)生的條件分別為4.潤濕方程運用物理化學(xué)的理論對不同的潤濕過程進行研究，可得到以上三個式子，這三個式子可以對三類潤濕過程做出令人滿意的定性說明。但如果要對某一體系進行定量研究，以上三式就不能圓滿地解決問題了，因為式中的量YSG和YSL不易測得。為了能使這三個式子應(yīng)用于定量研究，可將楊氏方程代入這三個式子，消去不能直接測量的量，代入后得到的三個新式子為這三個式子稱為潤濕方程，它是定量研究體系潤濕過程的理論工具。5.界面張力的理論及計算方法簡介在平版印刷中，不僅希望知道水和油墨的表面張力，還希望知道水和油墨接觸時的界面張力。通過界面張力的數(shù)據(jù)，可以摸索出控制油墨乳化的方法。兩種不相溶的液體在接觸時，即產(chǎn)生液-液界面，界面張力和兩種液體表面張力存在著以下關(guān)系:式中，YAB為兩不相溶液體的界面張力;YA、YB分別為兩種液體的表面張力。如果物質(zhì)A為水，極性的水的表面張力可分解為5.界面張力的理論及計算方法簡介式中，h代表氫鍵力;L代表London力。非極性的飽和碳氫化合物不存在氫鍵，故在水和飽和碳氫化合物的界面上，這兩種分子的吸引力是London力中的散力，故表面張力和界面張力之間的關(guān)系為式(2-7)所示的關(guān)系。將這個關(guān)系推廣到液-固界面，也是有意義的。6.接觸角的測量方法簡介一種應(yīng)用較廣的角度測量法的原理是觀測界面處液滴或氣泡(通過照相放大的方法或直接觀測的方法)，在交界點處作切線，再用量角器測量，從而得到接觸角的數(shù)據(jù)，如圖2-7所示。規(guī)模較大的研究所有專用的接觸角測量儀，用接觸角測量儀可以準(zhǔn)確地測出接觸角，提高工作效率。(1)角度測量法。6.接觸角的測量方法簡介另一種角度測量法是斜板法，如圖2-8所示。其原理:無論固體板與液面成何角度插入水中，只要固體板和液面的夾角恰好等于接觸角，液面就一直延伸到相交界點處，而不發(fā)生彎曲。斜板法有效地避免了作切線帶來的困難和誤差，提高了測量精度，但它的突出缺點是液體的用量很大。(1)角度測量法。6.接觸角的測量方法簡介長度測量法A:在一光滑、均勻的水平固體表面上放上一滴小液滴,用照相放大的方法求出其高h及寬2r，利用r和h的比關(guān)系，根據(jù)下式求得接觸角θ，如圖2-9(a)所示。(2)長度測量法。6.接觸角的測量方法簡介或用這種方法測量θ時要注意，液滴不能過大、過重(一般體積為10-4ml)，因為這種方法是建立在無重力影響的假設(shè)條件下的。(2)長度測量法。6.接觸角的測量方法簡介長度測量法B:將一表面光滑、均勻的固體薄片垂直插入待測液體中，如圖2-9(b)所示，液體沿固體薄片上升的高度h和接觸角θ之間有以下關(guān)系:式中，p為液體的密度。因此，只要測出液體沿固體薄片上升的高度h，我們就可以利用上式求出接觸角θ。(2)長度測量法。04膠印水墨平衡膠印水墨平衡第一，在印版的非圖文部分形成排斥油墨的膜，阻止圖文部分的油墨向非圖文部分擴張，防止臟版。第二，增補印刷過程中被破壞的親水層，維持印版非圖文部分的親水性。印刷時，橡皮滾筒、著水輯、著墨輯對印版產(chǎn)生摩擦，紙張上脫落的紙粉、紙毛加劇了印版的磨損。因此，隨著印刷數(shù)量的增加，版面的親水層便遭到破壞，需要利用潤濕液中的電解質(zhì)和裸露出來的版基金屬鋁或金屬鋅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成新的親水層，維持非圖文部分的親水性。膠印中使用潤濕液的目的有以下幾點膠印水墨平衡第三，降低印版表面的溫度。膠印機啟動以后，墨輯以很快的速度將油墨鋪展成薄膜墨輥的溫度隨之上升，致使油墨的黏度下降，從油墨黏度和溫度的關(guān)系曲線(見圖2-10)來看，當(dāng)溫度從25°C上升到35°C，黏度則從500P(1P=1dyns/cm2)下降到250P左右若用黏度倒數(shù)1/η表示油墨的流動度，則35°C的油墨流動度比25°C的油墨流動度高一倍。假如在25°C的印刷車間內(nèi)，不供給印版潤濕液，膠印機連續(xù)開動30分鐘，印版上的油墨溫度會上升到40°C~50°C，油墨的黏度急劇下降，流動度增大，油墨迅速鋪展，造成網(wǎng)點的嚴重擴大。所以，在印版的非圖文部分涂布溫度與室溫相同或低于室溫的潤濕液，能降低印版表面的溫度。膠印中使用潤濕液的目的有以下幾點膠印水墨平衡由此可見，印版的非圖文部分要始終保持一定厚度的水膜，才能保證印刷的正常進行并獲得上等的印刷品。若這層水膜太薄，則達不到使用潤濕液的目的;若水膜太厚，則會發(fā)生油墨的嚴重乳化。因此，要實現(xiàn)膠印的水墨平衡，應(yīng)從控制印版水膜的厚度入手。膠印水墨平衡為了保障印刷品的質(zhì)量和生產(chǎn)的正常進行，膠印水墨平衡的含義應(yīng)該是:在一定的印刷速度和印刷壓力下，調(diào)節(jié)潤濕液的供給量，使乳化后的油墨中潤濕液的體積分數(shù)低于26%，形成輕微的W/O型乳化油墨，用最少的供液量和印版上的油墨相抗衡。大量的實驗和生產(chǎn)積累的經(jīng)驗證明:正常印刷時，若印版圖文部分的墨層厚度為2~3μm,非圖文部分的水膜厚度為0.5~1μm，則乳化后油墨中潤濕液的體積為15%~26%，最大不超過30%，基本上實現(xiàn)了膠印水墨平衡。1.靜態(tài)水墨平衡圖2-11所示是膠印的靜態(tài)水墨平衡圖。膠印印版的非圖文部分附著潤濕液，圖文部分附著油墨。當(dāng)油墨的表面張力Yo小于潤濕液的表面張力YW時，在擴散壓的作用下，油墨向潤濕液的方向(印版非圖文部分)浸潤[見圖2-11(a]，使印刷品的網(wǎng)點擴大，印版非圖文部分起臟;當(dāng)潤濕液的表面張力YW小于油墨的表面張力Yo時，在擴散壓的作用下，潤濕液向油墨的方向(印版圖文部分)浸潤[見圖2-11(b)]，使印刷品的小網(wǎng)點、細線條消失;只有當(dāng)潤濕液的表面張力和油墨的表面張力相等時，界面上的擴散壓為零，潤濕液與油墨在界面上保持相對平衡，互不浸潤[見圖2-11(c)]，印刷效果才較為理想。膠印油墨的表面張力為30dyn/cm~36dyn/cm，故潤濕液的表面張力也應(yīng)降低到30dyn/cm~36dyn/cm。1.靜態(tài)水墨平衡膠印的水墨平衡是在動態(tài)下實現(xiàn)的，潤濕液的表面張力應(yīng)略高于30dyn/cm~36dyn/cm，經(jīng)驗表明潤濕液的表面張力在35dy/cm~42dyn/cm之間較好，因此表面活性劑在潤濕液中的濃度應(yīng)為使?jié)櫇褚罕砻鎻埩_到35dyn/cm~42dyn/cm時所對應(yīng)的濃度,如果這個濃度正好是表面活性劑的臨界膠束濃度，那就更理想了，能得到表面張力穩(wěn)定的潤濕液。2.動態(tài)水墨平衡通過橡皮滾筒將印版上的圖文轉(zhuǎn)移到紙上。與此同時，印版的非圖文部分著潤濕液，以阻止油墨附著在非圖文部分，進而被傳到紙張上去。由此可見，對印版表面的供水和供墨存在著一個平衡問題。當(dāng)對版面的供墨量超過平衡值時，油墨在受到強力擠壓之后會向非圖文部分擴展，侵入非圖文部分造成粘臟。反之，當(dāng)對版面的供水量超過平衡值時，水輥經(jīng)過圖文部分，就會在圖文部分留下較多的水，再經(jīng)過水輥和墨輥的強力擠壓，使附著在圖文部分的油墨深度乳化，造成印跡暗淡無光。若供水量過大，水會沿著輸墨輥和串墨輥一直進入墨斗，造成大范圍的油墨乳化，并且過大的水量會把印張弄濕，影響印刷品的質(zhì)量。因此，控制水墨平衡就是控制印刷品質(zhì)量。制好的印版在上機印刷時，其圖文部分著墨，直接向橡皮滾筒上傳遞2.動態(tài)水墨平衡即從客觀上看，著水空白區(qū)和著墨圖文區(qū)互不侵入、互不混合，才算達到了水墨平衡。但從實際過程來看，絕對的不相混合是不可能的，油墨的乳化也是不可避免的，所以水和油墨在印版上的平衡是一個相對概念。下面對水和油墨向印版上傳遞的實際過程分步加以分析。印版的著水輯之間存在著四種輯隙合壓狀態(tài)。只有當(dāng)非圖文部分的水膜和圖文部分的油墨有著十分嚴格的分界線時2.動態(tài)水墨平衡第一種是著水輾和印版非圖文部分的間隙，印版的非圖文部分由潤濕液潤濕，在著水輾和印版非圖文部分中間，有一層薄水膜，當(dāng)水輥和印版分離時，這層水膜也被分離，于是印版非圖文部分上留下了一層水膜。國外資料中介紹，這層水膜僅有1μm厚，當(dāng)水膜厚度過薄時，若著墨銀經(jīng)過非圖文部分，則水膜將不能阻止油墨在非圖文部分的附著。2.動態(tài)水墨平衡第二種是水輥與印版圖文部分的間隙，含有殘留墨層的印版圖文部分，也會被潤濕液所“潤濕”，但這種“潤濕”是十分有限的，經(jīng)過著水輥的強力擠壓，有少量的潤濕液被擠入殘留墨層內(nèi)。這時，油墨發(fā)生第一次乳化。如果供水量過大，則乳化程度將加深，并會在墨層上留下微細的液珠。當(dāng)墨輯和圖文部分接觸時，這些液珠和油墨發(fā)生進一步乳化。2.動態(tài)水墨平衡第三種是經(jīng)過潤濕的印版非圖文部分通過著墨輯時，又有很少量的潤濕液被擠壓進墨層內(nèi)，發(fā)生第二次乳化，而且非圖文部分的潤濕液越多，被擠入墨層的潤濕液也就越多，油墨乳化的程度就越深。反之，如果非圖文部分的潤濕液很少，不能有效地覆蓋非圖文部分，油墨就可能在非圖文部分附著，造成印刷品粘臟。在多數(shù)情況下，墨輾的表面會形成一個油墨和潤濕液的混合層，這個混合層與水墨乳狀液不同，它是較大的液珠靠London力或范德華力吸附在墨層上，當(dāng)墨輥經(jīng)過其他輥隙時，這些液珠在強力擠壓下進一步發(fā)生第三次乳化。2.動態(tài)水墨平衡第四種是著墨輯和印版圖文部分的間隙，當(dāng)墨輯經(jīng)過帶有細微水珠的印版圖文部分時，無論墨輥本身是否帶有水珠(因為此時著墨輯尚未與印版非圖文部分接觸)，它都會擠壓印版圖文部分所附著的水珠，使之在油墨中發(fā)生第四次乳化。在墨輥和印版分離的瞬間，帶有潤濕液的乳化油墨層也發(fā)生分離，同時圖文部分又得到了新補充的油墨。從分步分析來看，在一次供水、供墨循環(huán)中，一共發(fā)生了四次水墨的接觸、混合及乳化。在固定的工藝條件下，保持水墨平衡的含義是調(diào)節(jié)水和油墨的供給量，使水墨的混合和乳化保持在工藝條件允許的范圍內(nèi)?？刂圃硎怯湍榛笏臐櫇褚后w積不得超過26%，水墨混合的體積比直接影響著乳狀液的類型。2.動態(tài)水墨平衡假設(shè)水墨乳化體系中水是分散相，油墨是連續(xù)相，當(dāng)分散相是大小均勻的圓球時,可以算出最緊密堆積時液滴所占的體積是總體的74.02%其余25.98%應(yīng)為分散介質(zhì)。當(dāng)分散相所占體積大于74.02%時，乳狀液就會變型。若乳狀液中分散相所占體積小于26%，則只能形成W/O型乳狀液;若分散所占體積在26%~74%之間，則0/W和W/0型乳化液均有可能形成若分散相所占體積大于74%，則只能形成O/W型乳化液。對平版印刷來說，O/W型乳化液比W/O乳化液的危害性更大，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會使印張的非圖文部分留有色墨的淡痕，嚴重地影響生產(chǎn)的正常進行和產(chǎn)品的質(zhì)量。因此為防止出現(xiàn)這種現(xiàn)象，必須控制供水和供墨的比例，使乳化液中水相所占體積在26%之下。2.動態(tài)水墨平衡輕微的W/O型乳化對印刷是有利的，它使油墨的黏度下降，改善了油墨的傳遞性能。嚴重的W/0型乳化就不利于印刷了，它使油墨黏度急劇下降，產(chǎn)生浮臟或墨塊，輾轉(zhuǎn)傳入水斗溶液中，水中出現(xiàn)凝絮狀的油墨顆粒。因此在實際生產(chǎn)中，應(yīng)盡量把乳化液中水相所占體積控制在15%~26%之間。近年來，由于很多油墨連接料改用了合成樹脂型連接料，使油墨的抗水性能得到了很大的改善，因而對油墨的乳化控制就相對容易多了。在這種情況下，控制印版的水墨平衡又有了新的概念，和之前僅從水和油墨用量的改變來控制水墨平衡的舊概念有所不同。它從水墨表面及印版非圖文和圖文部分的各個表面能和界面能出發(fā)，找出印版上水墨互不侵犯的能量關(guān)系，用這種能量關(guān)系定量地控制上述四個狀態(tài)下水、油墨及版面之間的互相作用，在這個基礎(chǔ)上，確定水和油墨的用量。這種定量控制方法目前還在研究之中。05潤濕液潤濕液在使用時，加水稀釋成潤濕液，潤濕液是膠印中不可缺少的材料。它的主要功能是潤濕印版的非圖文部分，在非圖文部分和油墨之間建立起一道屏障，使油墨不粘污印版的非圖文部分。膠印使用的印版不同，潤濕液的組成也不同，對印版的潤濕效果也略有差異。即便是使用同種印版的廠家，因為印刷中使用的膠印機型、油墨和紙張的種類、印刷廠所在地區(qū)的氣候條件的不同，其潤濕液的配方也有差異，但其主要成分基本相同。目前，潤濕液大致可分為普通潤濕液、酒精潤濕液、非離子表面活性劑潤濕液三大類。在水中加入各種化學(xué)組分可配制成濃度較高的原液1.普通潤濕液普通潤濕液是一種很早就開始使用并且至今仍然被使用的潤濕液，其配方很多，表2-1所示為幾種普通潤濕液的典型配方，以便分析各個組分的作用。1.普通潤濕液平凹版的非圖文部分覆蓋有一層親水性的磷酸鋅(Zn3(PO4)2)，PS版的非圖文部分覆蓋有一層親水性氧化鋁(Al2O3)，潤濕液依賴親水層在印版表面進行潤濕和鋪展，在印刷過程中，隨著著水輥、著墨輥、橡皮滾筒對印版的擠壓、摩擦，親水層會被磨損，如果不及時地進行增補，則印版非圖文部分的潤濕性能將遭到破壞，在潤濕液中加入的磷酸可使版面重新生成磷酸鋅或磷酸鋁，以保持印版的潤濕性能。磷酸屬于中強酸，具有清除版面油污的作用。1.普通潤濕液磷酸和鋅、鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，有氫氣生成，這些微小的氫氣泡會被印版非圖文部分吸附，并逐漸匯集成較大的氣泡，如果不及時清除，則會影響潤濕液對印版的潤濕。潤濕液中加入的重鉻酸錢是一種強氧化劑，在磷酸和鋅或者鋁反應(yīng)釋放出的原子氫還沒有結(jié)合成為氫氣時，就被氧化成水，消除了印版上的氫氣泡。重鉻酸的還原產(chǎn)物Cr3+可以在印版上生成一層致密、堅硬的三氧化二鉻(Cr2O3)保提高印版抗機械磨損的能力。但是重鉻酸呈淡橙色，會使印張的非圖文部分帶有淡黃膜，色，同時重鉻酸錢的毒性很大，所以其可以用硝酸欽或硝酸替代。硝酸、硝酸均為氧化劑，將它們加入潤濕液中的作用與重鉻酸錢相同，NO3-的氧化性不僅可以破壞氫氣的生成，還解決了印張泛黃的問題。1.普通潤濕液磷酸和鋅、鋁進行化學(xué)反應(yīng)生成的磷酸鋅、磷酸鋁對酸、堿的耐受能力很差，潤濕液需要保持一定的酸度。潤濕液中加入磷酸二氫錢，用它和磷酸構(gòu)成緩沖溶液，以控制潤濕液的酸度，磷酸二氫欽在水中的電離方程為H2PO4-。的電離常數(shù)遠比HPO42-的電離常數(shù)大，H2PO4-電離出的H+由于同離子效應(yīng)對H2PO4-的電離有明顯的抑制作用，所以磷酸二氫在潤濕液中主要電離出H+、NH4+、H2PO4-、HPO42-。H+使?jié)櫇褚猴@酸性，當(dāng)潤濕液中的氫離子濃度增大時，H+和潤濕液中的HPO42-結(jié)合，生成H2PO4-，電離平衡向左移動。1.普通潤濕液當(dāng)潤濕液中氫氧根離子的濃度增大時，OH-便和潤濕液中的H+結(jié)合，生成難電離的H2O分子，使H+減少，電離平衡向右移動，H2PO4-又電離出H+，從而補充了溶液中氫離子的含量。1.普通潤濕液在印刷過程中，潤濕液因NH4H2PO4的電離平衡的移動，而使氫離子濃度保持恒定值，潤濕液的酸度也就穩(wěn)定了。阿拉伯膠是一種親水性的可逆膠體，不僅對印版的非圖文部分有保護作用，還改善了潤濕液對印版的潤濕性能，CMC是合成親水性膠體一甲基纖維素的縮寫，潤濕液中一般采用羚甲基纖維素鈉，其性質(zhì)和阿拉伯膠相似，不腐敗變質(zhì)，可替代阿拉伯膠用作印版的親水性保護膠體。普通潤濕液中所含的物質(zhì)基本上都是非表面活性物質(zhì)。這些物質(zhì)加到水中以后，不會使水的表面張力下降，反而會使其路有升高。這類潤濕液完全是靠版面上的親水無機鹽層和水的親合作用來潤濕的，因而這類潤濕液的用量大，在版面鋪展的液膜也較厚，過多的水分轉(zhuǎn)移到印張上，使印張變形、起皺，給產(chǎn)品的質(zhì)量帶來一定的影響。版面和墨輥表面帶有過多的水分還會影響油墨的傳遞，造成嚴重的油墨乳化，影響正常生產(chǎn)。2.酒精潤濕液為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，人們在潤濕液的配方上下了很大的功夫，研究出了用含有乙醇(酒精)或異丙醇(CH3CH(OH)CH3)的水溶液作為潤濕液，這就是酒精潤濕液。在國外，這類潤濕液已被廣泛使用，在國內(nèi)，有些廠家也在使用或試用。表2-2所示為目前國內(nèi)外使用的酒精潤濕液的配方。乙醇是一種表面活性物質(zhì)，對溶液表面張力的降低效果可以從圖2-12中看出。2.酒精潤濕液從國內(nèi)外的一些技術(shù)報道及研究論文來看，乙醇濃度的最佳范圍為8%~25%。乙醇改變了潤濕液在印版上的鋪展性能，使?jié)櫇褚旱挠昧看蟠鬁p少了，因此也降低了印張沾水及油墨嚴重乳化的可能性，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。乙醇的另一個特點就是揮發(fā)速度快，因為它有較大的蒸發(fā)潛熱，可帶走大量的熱，減少版面粘臟。但是乙酸揮發(fā)又使?jié)櫇褚褐幸掖紳舛炔环€(wěn)定，而且乙醇價格昂貴。另外，乙醇和空氣的混合物極易爆燃[爆炸極限為3.3%~19%(空氣與乙醇蒸氣的體積比)]。這些不利因素都是乙醇作為潤濕液添加劑的致命弱點，故而酒精潤濕液在我國沒有大力推廣。從總體上看，酒精潤濕液的優(yōu)點還是可取的，它減少了潤濕液的用量，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。就這個意義上說，酒精潤濕液為開發(fā)新型潤濕液提供了理論和實踐依據(jù)。3.非離子表面活性劑潤濕液是用非離子表面活性劑取代酒精的低表面張力潤濕液，因其表面張力小、潤濕性能好、能減少潤濕液的用量而成為高速多色膠印中最理想的潤濕液，國外已廣為普及，國內(nèi)許多廠家也已使用。非離子表面活性劑潤濕液一般是把非離子表面活性劑加入含有其他電解質(zhì)的潤濕液中配制而成的。國內(nèi)一些廠家選用2080或6501作為潤濕液添加劑，基本上符合前面所講的對非離子表面活性劑的要求，把不同量的2080加入由磷酸、磷酸二氫、硝酸配制的潤濕液中就得到了不同濃度的2080潤濕液，測定每種濃度下潤濕液的表面張力，繪制XC曲線，如圖2-13所示。當(dāng)2080的濃度為0.1%時，潤濕液的表面張力就從73.19dyn/cm下降到41.46dyn/cm;當(dāng)2080的濃度為0.3%時潤濕液的表面張力約為36dyn/cm。從圖中看出，2080的臨界膠束濃度為0.3%左右。欲將潤濕液表面張力降至40dyn/cm,若用酒精，濃度要為25%左右，但若使用2080，濃度只要為0.1%就可以了。使用2080非離子表面活性劑潤濕液大大降低了生產(chǎn)成本。2080非離子表面活性劑潤濕液和酒精潤濕液相比，除成本低外，還具有無毒、無揮發(fā)性、無爆燃危險等優(yōu)點。非離子表面活性劑潤濕液是近幾年發(fā)展起來的新型潤濕液3.非離子表面活性劑潤濕液非離子表面活性劑潤濕液雖然表面張力小、潤濕性能好，但是表面張力的降低在某種程度上，使?jié)櫇褚号c油墨之間的界面張力也有所降低，它們與油墨的乳化能力一般比普通潤濕液高，因此要嚴格控制非離子表面活性劑的濃度，同時，一定要減少對印版的供液量，如果供液量過大，則會加劇油墨的乳化。膠印油墨乳化的程度隨潤濕液表面張力的下降而加劇。不同的膠印油墨，乳化能力也不同，圖2-14所示是四色膠印油墨的乳化曲線，在潤濕液表面張力固定的情況下，青墨的攝水量最大，乳化能力最高;黑墨的攝水量最小，乳化能力最低。為了防止油墨的嚴重乳化，不同攝水量的油墨應(yīng)選用不同表面張力的潤濕液。青墨應(yīng)采用表面張力較高的潤濕液，黑墨應(yīng)采用表面張力較低的潤濕液。3.非離子表面活性劑潤濕液非離子表面活性劑潤濕液盡管還存在許多不完善之處，但它將是潤濕液的發(fā)展方向，隨著新型表面活性劑的開發(fā)，其會逐步得到改進，并可能取代酒精潤濕液和無機鹽配制的普通潤濕液，值得大力推廣。06PS版潤濕液PS版潤濕液微孔性表面結(jié)構(gòu)具有良好的吸附性能，耐腐蝕和堅硬耐磨性都是PS版的陽極氧化膜具有的良好性能。由于陽極氧化處理形成的氧化膜使氧化鋁分子結(jié)合成大分子(見圖2-15，形成了許多細密的微孔，由于微孔的毛細作用，其對含有親水膠體的潤濕液有強大的吸附力，并日貯水性好，所以即使只有很薄的一層水膜，也不會臟版。如果停機較久沒有潤濕，只要機器空轉(zhuǎn)若于轉(zhuǎn)，使版面涂上水膜，也不會像平凹版那樣起臟。它不會被酸的稀溶液或其他電解質(zhì)腐蝕，氧化膜質(zhì)量好的印版可以只用稀釋的磷酸和適量的阿拉伯膠溶膠作為潤濕液。PS版潤濕液總之，PS版對潤濕液的要求不如平凹版高，而是比平凹版低，結(jié)合親油疏水性和其他印刷適性的改善，PS版潤濕液采用下列簡化配方就能用于印刷。對耐磨性不夠好的PS版，建議采用下列的PS版潤濕液配方。一旦氧化膜被磨損，可以利用電解質(zhì)與金屬鋁的化學(xué)反應(yīng)，補充無機鹽層來增強非圖文部分的穩(wěn)定性。PS版潤濕液這個配方的化學(xué)性質(zhì)與平凹版潤濕液基本相似，但是酸性比較弱，緩沖作用大，如果鋁版表面氧化膜被破壞，則可以通過生成無機鹽層補充親水基礎(chǔ)。國外還有將10%~15%的乙醇、異丙醇等加入清水中作為潤濕液的例子，使用這種潤濕液需配備冷凍器，將潤濕液的溫度降低到10C左右，以抑制乙醇的發(fā)揮并降低版面溫度。利用乙醇的物理性能來改善“水”的印刷效果時，乙醇有下列作用:①因其蒸發(fā)快，故油墨、紙張印刷后增加的水分迅速蒸發(fā)，從而減少“水”過多對印刷品質(zhì)量的影響。②因為其蒸發(fā)潛熱大，故可以利用蒸發(fā)過程的吸熱規(guī)律，降低版面溫度，減少版面起臟。③利用乙醇較好的流展性，減少版面用“水”量。PS版潤濕液乙醇、異丙醇的價格昂貴，相應(yīng)的設(shè)備費用高，用量很大，經(jīng)濟意義上是否值得?而目乙醇稍含毒性，當(dāng)乙醇蒸發(fā)和空氣混合，體積占比在3.3%~19%之間時，點燃后會立即爆炸從安全生產(chǎn)和勞動保護的角度來看，也是必須慎重考慮的。近些年來，隨著PS版的使用日漸普及，用于PS版的潤濕液配方也有所改進。在配方添加了幾種新的組分，經(jīng)試用，取得了一定效果，可進一步探索。1.檸檬酸的作用PS版非圖文部分的穩(wěn)定性除取決于封孔后的氧化膜質(zhì)量外，還有賴于在潤濕液中加入磷酸，起清洗作用。既然加入無機中強酸的目的是清除非圖文部分的油污，那么，可作為金屬清洗劑的有機弱酸一-檸檬酸當(dāng)然可以用于潤濕液，而且副作用少。因此，有的潤濕液配方中加入適量的檸檬酸，有的潤濕液配方甚至以檸檬酸完全取代傳統(tǒng)使用的磷酸。檸檬酸又稱枸慘酸，學(xué)名2-輕基丙烷-1、2、3-三酸，分子結(jié)構(gòu)式為檸檬酸為無色晶體或粉末，可用作金屬清洗劑。通?？蓪幟仕徕c與檸檬酸配套使用使兩者成為緩沖對，從而具有緩沖作用。2.表面活性劑的作用它的親水性特別好，可與水以任何比例混溶，有很強的吸濕性，不但沸點高、不易蒸發(fā)，而且能“奪取”空氣中的水分，在版面上起良好的潤濕作用。使用含有一定量丙三醇的潤濕液時，若停機時間不長，不需擦水、擦膠，但其含量過高對印跡干燥有阻滯作用。除此以外，還可適量選用HLB值為7~9的表面活性劑作為潤濕劑。聚乙二醇“200”“400”等也可作為潤濕劑使用，實踐證明，有多種潤濕劑可以取代乙醇等價格昂貴、用量大的潤濕劑。如果把清洗劑和潤濕劑配合使用，其效果不亞于乙醇潤濕液，且有較好的經(jīng)濟效果。（1）加入適量的多元醇型非離子表面活性劑一-丙三醇。2.表面活性劑的作用可供選用的品種較多，例如，“6501”洗凈劑它的學(xué)名為烷基二乙醇酷胺，也是非離子表面活性劑，親水基是多元醇，疏水基由R基組成，由于其兼具乳化作用，故應(yīng)嚴格限量使用。胰加漂T(IgeponT)是一種屬于烷基酷氨磺酸鈉的陰離子表面活性劑，主要成分是油酷甲基片磺酸鈉，分子結(jié)構(gòu)式為它是一種良好的洗凈劑。（2）加入適量具有洗凈作用的表面活性劑。2.表面活性劑的作用加入HLB值為13~15的表面活性劑作為洗凈劑能在具備良好的去污作用前提下，使油墨乳化不超過工藝極限?！?501”洗凈劑的主要缺點是起泡，若用于自動泵吸水的潤濕系統(tǒng)，會產(chǎn)生許多泡沫，使水管堵塞、流通不暢，故溶液中應(yīng)加入適量消泡劑。PS版潤濕液不再需要通過煩瑣的增減原液操作來取得平衡，可以單用一種，將其適當(dāng)稀釋，故比平凹版潤濕液簡便得多。07親水膠體的使用親水膠體的使用主要用途①涂布版面，防止版面氧化起臟，便于印版保存;②版面油膩拉臟時去臟，恢復(fù)版面非圖文部分的親水性能，提高圖文的清晰度；③加入潤濕液中，補充損耗了的膠體層，鞏固和穩(wěn)定非圖文部分的親水性能，并能減少潤濕液原液的用量，提高印版耐印率。特

性①膠液不但是親水的，而且是可逆的，膠液呈弱酸性，對版面腐蝕性小;②膠液有強烈的吸附能力和親水疏油性，對固體表面有良好的吸附活性;③膠液在感膠離子的作用下，具有良好的凝結(jié)作用。1.阿拉伯膠阿拉伯膠是熱帶金合歡樹的分泌物，脫水時為白色、淡黃或棕黃色的透明固體，白色的質(zhì)量最好。它的外形為大小不一的圓形、蛋形、蠕蟲形，表面有細密而不規(guī)則的皺紋，質(zhì)地脆硬，斷面有光澤像玻璃，比重在1.34~1.62之間。阿拉伯膠具有親水膠體的特性，是很好的可逆膠體，能大量地吸取水分而膨脹，直至溶解為各種濃度的膠體溶液，它不溶于非極性溶液。阿拉伯膠是有機高分子碳水化合物，屬于多糖類，它的組成物質(zhì)主要是阿拉伯酸及其鈣、鎂和鉀鹽?；瘜W(xué)分子式為1.阿拉伯膠其中，X是由碳、氫、氧元素組成的糖一(C6H10O5)n一，而n為一個極大的數(shù)值，其分子量大約為250000。因為阿拉伯膠是糖類，所以潮熱環(huán)境中酵母菌易在其中繁殖，使膠酸游離，酸壞的膠液將不再適合涂布版面使用，故夏天應(yīng)少量配置，避免酸壞，也可以采取加CaCO3中和酸性、加醛殺菌、冷凍等方法，但是最好的措施是隨溶隨用，使用新鮮的膠液。溶膠的濃度應(yīng)保持一定，考慮到不同環(huán)境氣候會使水分的蒸發(fā)速度不同，故夏天以溶膠濃度大的原液要避免接觸感膠性強的潤濕液原液，以防止溶膠的分子形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而凍結(jié)。陳舊的膠液有時由于自發(fā)陳化也會形成膠凍。阿拉伯膠固體中常含雜質(zhì)，故在溶解時必須過濾。由于阿拉伯膠中含阿拉伯酸，其溶液具有弱酸性并有良好的吸附性和親水性，所以當(dāng)潤濕液中有阿拉伯膠溶液存在時，版面的親水疏油性更好。2.羚甲基纖維素羚甲基纖維素又稱為乙二醇酸鈉纖維素，實際上是羚甲基纖維素鈉鹽的通稱。它是白色的粒狀粉末，吸濕性很強，一般在自然環(huán)境中也能從空氣中吸收水分而凝結(jié)成硬塊，故貯藏時必須嚴格地注意防潮。它能溶解在水中，變成透明的無色溶膠，也是可逆膠體。膠體溶液的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定，呈中性或微堿性，在一定時期內(nèi)保存，化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化。羚甲基纖維素的黏度范圍在制造時分為四種:高黏度——2%的水溶液在1000~2000厘泊以上；中黏度——2%的水溶液在500~1000厘泊；低黏度——2%的水溶液在50~100厘泊；超低黏度——2%的水溶液在50泊以下；由于高黏度的羚甲基纖維素非常容易產(chǎn)生沉淀，所以只有超低黏度的產(chǎn)物才適合加入潤濕液。3.合成膠粉它是淀粉的再制品，僅能用于涂布版面，不宜加入潤濕液?！啊?8潤濕液的pH值潤濕液的pH值(潤濕液的pH值可以采用pH值試紙或酸度計測定)潤濕液保持一定的pH值是印版非圖文部分生成無機親水鹽層的必要條件，潤濕液H值過低或過高都會給印刷帶來許多弊端。印刷過程中種種因素又會使?jié)櫇褚旱膒H值改變，因此，應(yīng)定時測定潤濕液的pH值，并控制在印刷工藝所要求的范圍內(nèi)。PH值是衡量溶液酸堿度的指標(biāo)1.潤濕液pH值的影響潤濕液的pH值對膠印油墨的轉(zhuǎn)移效果影響很大，pH值過低或過高的潤濕液都不適宜用來潤濕印版。潤濕液的pH值過低會導(dǎo)致版基的嚴重腐蝕，油墨干燥緩慢。膠印中使用的PS版、平凹版、蛋白版、印版的版基是鋁和鋅，這兩種金屬都是十分活潑的，而且在強酸性和弱堿性介質(zhì)中都不穩(wěn)定。潤濕液是弱酸性介質(zhì)，在這種介質(zhì)中，鋁版、鋅版表面會被輕度腐蝕，生成一層親水鹽層，如果潤濕液酸度增大，pH值下降過多，則印版非圖文部分就會受到重度腐蝕，使印版非圖文部分出現(xiàn)砂眼，不能形成堅固的親水鹽層。1.潤濕液pH值的影響有人曾就潤濕液酸度對鋅版的腐蝕做了定量研究，其方法:將鋅版樣品放在不同pH值的潤濕液中浸泡24小時，然后取出、洗凈、烘干、稱重，以(△W/W)x1000%.來測量鋅版受腐蝕后的相對減重量，所得結(jié)果如表2-3所示。表中數(shù)據(jù)表明，當(dāng)潤濕液酸度增大，pH值下降時，它對版面的腐蝕也隨之加強了;當(dāng)潤濕液接近中性時，它對版面的腐蝕減緩;當(dāng)pH值繼續(xù)上升，潤濕液呈堿性時，潤濕液對鋅版的腐蝕加劇。常用的鋁版基也有類似的情況。版基受到嚴重腐蝕后，使用壽命大大降低。由于版面非圖文部分有砂眼，所以非圖文部分會存留較多的潤濕液，這些潤濕液和墨輥接觸時，又會在墨輯上附著，影響油墨的正常傳遞，最嚴重的是，隨著腐蝕的進一步發(fā)展，圖文部分和金屬版基的結(jié)合遭到破壞，造成網(wǎng)點損傷或完全脫落。1.潤濕液pH值的影響油墨中常含有一定量的催干劑(燥油)，它是鉛、鉆、等金屬的鹽類，對干性植物油連接料有催干作用。當(dāng)潤濕液的pH值過低，H濃度增大時，就會和金屬鹽發(fā)生反應(yīng)，改變油墨的干燥時間。實踐表明，若使用普通潤濕液，當(dāng)pH值從5.6下降到2.5時，油墨的干燥時間從原來的6小時延長到24小時;若用非離子表面活性劑潤濕液，當(dāng)p值從6.5下降到4.0時，油墨的干燥時間由原來的3小時延長到40小時。潤濕液的pH值過高會破壞PS版圖文部分的親油層并引起油墨的嚴重乳化。光分解型PS版非圖文部分的重氮化合物見光分解，被顯影液除去，留在版面上的是沒有見光的重氮化合物，形成圖文部分的親油層，如果潤濕液的pH值過高，就會使圖文部分的重氮化合物溶解，造成印刷的圖像殘缺不全，印刷質(zhì)量下降。1.潤濕液pH值的影響油墨中的干性植物油連接料長期放置后，分子中某些化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，和空氣中的氧氣發(fā)生作用生成脂肪酸RCOOH。脂肪酸的形態(tài)和表面活性劑相似，也有親水和親油基團，但由于R很大，而RCOOH的電離常數(shù)又很小，故分子不帶電，分子的親水能力顯示不出來，在界面處的取向能力很差。RCOOH在墨層中基本上處于游離態(tài)，但是當(dāng)潤濕液的pH值較高時，OH-濃度增加，RCOOH被中和，從而游離出RCOO-。RCOO-是典型的陰離子表面活性劑，在水墨界面上，親油基團端朝向油墨，親水基團端朝向潤濕液，定向排列，使油墨和潤濕液的界面張力降低。潤濕液的pH值越高，RCOO-濃度越高，在界面上吸附的量越大，界面張力下降程度越大。一般界面張力越低，油墨乳化越嚴重。1.潤濕液pH值的影響界面張力與pH值的關(guān)系如圖2-16所示。從圖中可以看到，當(dāng)pH值小于6時，界面張力很穩(wěn)定;當(dāng)pH值超過6時，界面張力迅速下降。當(dāng)潤濕液顯堿性時，以亞麻子油為主要成分的植物油將嚴重乳化。雖然目前也研發(fā)了堿性潤濕液，但它只適用于新聞紙(酸性紙)的印刷。潤濕液的pH值究竟應(yīng)該是多少?對此，還沒有一個確切的答案。一般認為PS版潤濕液的pH值應(yīng)為5.0~6.0，平凹版潤濕液的pH值應(yīng)控制在4~6之間，多層金屬版潤濕液的DH值應(yīng)為6.0左右。1.潤濕液pH值的影響潤濕液的pH值和潤濕液原液的加放量有關(guān)。原液的加放量大，pH值就低，各印刷可結(jié)合實際的生產(chǎn)情況增減原液的加放量，將潤濕液的pH值控制在上述范圍內(nèi)。例如若墨層厚，催干劑的用量大，車間溫度高，則應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾釉旱募臃帕?網(wǎng)點印版比實地印版的圖文面積小，應(yīng)適當(dāng)減少原液的加放量。2.pH值潤濕液的酸性、中性和堿性可以