“神仙水”之我見

夏文

為什么潤(rùn)版液對(duì)印刷質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，文章通過介紹潤(rùn)版液功能與性質(zhì)，為印刷生產(chǎn)提供一些參考。膠印看起來很平常，可能沒留心潤(rùn)版液所扮演的角色。可能您的回答是：“印刷時(shí)不讓油墨進(jìn)入空白部分；停機(jī)時(shí)，保護(hù)印版。”我們回答：“您說得千真萬確，但是，并不完全是。”膠印是個(gè)復(fù)雜的過程，隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障。在這個(gè)過程中，潤(rùn)版液既有物理也有化學(xué)變化，需要了解其物理和化學(xué)各個(gè)方面的細(xì)節(jié)問題。

物理性質(zhì)

1.水處理

潤(rùn)版液在潤(rùn)版過程中的一個(gè)重要能力，稱之為“水處理能力”。這條術(shù)語描述了潤(rùn)版液從水箱經(jīng)潤(rùn)版系統(tǒng)最后傳到印版表面這一過程是多么的不容易，首要的是連續(xù)式/酒精潤(rùn)版系統(tǒng)，酒精的主要目的是提高“處理能力”和均勻水墨層。兩種表面活性劑和黏性增強(qiáng)劑提高水的流動(dòng)性和達(dá)到酒精的效果。

提高黏度意味使得液層“更厚”，與普通意義上的“水層更濕或更薄”相反的是潤(rùn)版液更容易通過計(jì)量輥，然而，黏度增加，橡皮膠輥表面上的水膜層更加有效地通過計(jì)量輥。

2.潤(rùn)滑

將潤(rùn)版薄膜層運(yùn)轉(zhuǎn)到印版、橡皮布、膠輥表面。保護(hù)其不被磨檫、加熱、磨損。少數(shù)的添加劑例如無酒精潤(rùn)版液，聚合體、乙二醇能提高水的潤(rùn)版效果。

印版和靠版輥之間沒有合適的潤(rùn)版，會(huì)導(dǎo)致巨大的磨檫，加快印版磨損。我們使橡皮布不要有太大的黏度，否則它會(huì)拉下紙張纖維，通常稱為掉粉。

當(dāng)干燥油墨接受潤(rùn)版液時(shí)的“油包水”乳化，印版和靠版輥的壓力作用下，水從油墨中壓出，用此當(dāng)作印版與靠版輥的襯墊，假如靠版輥和印版滾筒的線速度不相等（經(jīng)常如此），油/水襯墊提供一個(gè)防止磨損的緩沖物。

膠輥表面附著一水/墨膜層，提供關(guān)鍵的分散液來防止磨損。

3.堆墨

堆墨有一定義：油墨（油墨混合物）和紙張棉絨組成，一般堆積在橡皮布上。主要在輪轉(zhuǎn)機(jī)印刷時(shí)，每時(shí)每刻都有垃圾產(chǎn)生，橡皮布必須得清洗。這些物質(zhì)不斷的增加，橡皮布局部的厚度在不斷的增加，印刷質(zhì)量會(huì)受到影響，一般情況會(huì)看見橡皮布非圖文部分有這些堆積物，在版尾最差。

當(dāng)堆墨越來越厚，圖像拖稍的墨層會(huì)飛走，停止印刷。堆墨是潤(rùn)版液、油墨、紙張兼容性的一個(gè)很好的指示器。若好的材料，橡皮布每20萬印只需清潔一次，圖文部分不會(huì)經(jīng)常的堆墨，因?yàn)樾迈r的油墨不斷地從印版?zhèn)鞯较鹌げ荚俚郊垙垼@種連續(xù)的傳遞防止任何外來的堆積物在橡皮布上。

一些因素影響堆墨的速度：

①印版和橡皮布上的水量，太干燥，一般會(huì)增加堆墨速度。

②油墨的“速度”，油墨中含有干燥劑往往干燥完，堆墨加快。

③潤(rùn)版液的潤(rùn)滑性能。

④印版型號(hào)，一般印版表面細(xì)膩的堆墨少。

⑤紙張表面——松的纖維被拉掉，增加積累油墨樹脂。

4.掉毛

掉毛是由于松的表面纖維或油墨或橡皮布黏度太大，紙張纖維被拉掉后堆積在橡皮布上。酒精或無酒精潤(rùn)版液中都含有“脫膜劑”，為了減小橡皮布表面的“黏度”，減小紙張纖維被拉掉的可能。典型的無堆墨添加劑是乙二醇制造而來，能使橡皮布保持濕潤(rùn)。

一些印刷工人在印第一個(gè)色時(shí)，將紙張空壓（不上色不上水）一次，一部分的紙張纖維被拉掉，粘在橡皮布的空白部分，減小復(fù)合單元的掉毛。

5.乳化的潤(rùn)版液進(jìn)入油墨

油墨應(yīng)該讓水處理恰當(dāng)，這種狀態(tài)看上去和直覺相反，然而，膠輥上水膜層總是覆蓋在油墨表面，必須有它的去處。部分水進(jìn)入油墨中，會(huì)提高流動(dòng)性和傳墨特性。我們考慮的是有多少水正好分散在油墨中，“乳狀液”意思是兩種液體沒有產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或互相溶解的一種兩相液體。如果您用放大鏡觀察版上的油墨，您會(huì)發(fā)現(xiàn)水滴懸浮在油墨中。

如果油墨太干燥或水分太少，會(huì)造成印刷版面玷污，在靠版輥壓力作用下，水被壓縮至油墨當(dāng)圖文部分通過靠版輥時(shí)又被壓出。

化學(xué)性質(zhì)

1.減小空白部分的感光度

已經(jīng)討論過的空白部分的親水性質(zhì)，在生產(chǎn)印版時(shí)，鋁版表面經(jīng)處理后既耐用又親水，當(dāng)印版磨損、不斷地接觸油墨和污垢，得重新處理，一些成分會(huì)重新感光。水溶性樹脂——阿拉伯樹脂在膠印中應(yīng)用好多年了，來自于非洲的部分地區(qū)阿拉伯樹上的干樹汁，這種樹脂水溶性好、能很好的被鋁基吸收，其pH值為4，其他一些水溶性的聚合體，如松樹樹脂、淀粉、CMC、一些丙稀酸等也可以作為印版的減感劑。在使用每種潤(rùn)版液時(shí)，少量的樹脂膜層會(huì)黏附在印版空白部分，起到保護(hù)作用，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時(shí)，重要的是樹脂層要能很好的防止印版氧化。

2.減感鹽

一些無機(jī)鹽和鋁版發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成親水化合物，這些鹽包含我們所說的兩極，能親水。例如，硅酸鹽（Si-O4）和磷酸鹽（P-O4），注意兩者都含有氧原子（O），這些氧原子吸附在印版表面而吸水。印版在生產(chǎn)時(shí)，表面會(huì)使用相同的鹽經(jīng)陽極化處理，形成耐用、防腐的印版。

3.除臟劑

第二個(gè)角色是酸性、溶解的潤(rùn)濕藥劑。作為除臟劑除去印版表面的油物，如果讓油物堆積，會(huì)吸墨，導(dǎo)致敏感度下降。酸性物質(zhì)，例如磷酸，使得印版表面“更亮”。由于“侵蝕”作用，溶解一個(gè)非常薄的金屬層，只有幾個(gè)分子那么厚，形成新的表面層。

4.在印刷開始時(shí)除臟

一般情況下，油墨在停機(jī)時(shí)黏附在印版的干燥的空白部分，當(dāng)印版干燥時(shí)，油墨會(huì)“潤(rùn)濕”非圖文部分，當(dāng)潤(rùn)濕器反過來潤(rùn)濕時(shí)，實(shí)質(zhì)上是將潤(rùn)版液迅速地替換油墨，其游戲規(guī)則是最少的浪費(fèi)，如果客觀條件正確，油墨幾乎連續(xù)地傳到靠版輥，第一張紙過去時(shí)會(huì)很干凈，如果油墨傳進(jìn)潤(rùn)版循環(huán)系統(tǒng)中，會(huì)造成“水包油”式的乳化，很可能造成花版。

在停機(jī)或重新開機(jī)時(shí)，會(huì)發(fā)生下列情況：

①印版上的潤(rùn)版膜層會(huì)干燥。

②停機(jī)后，印刷機(jī)在緩慢地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油墨可能會(huì)黏附在空白部分。

③重新開機(jī)時(shí)，潤(rùn)版液通過潤(rùn)版輥潤(rùn)濕空白部分。

④干燥的樹脂薄膜溶解，除去油墨和污垢。

⑤減感成分會(huì)重新在空白部分建立親水層，印版在印刷時(shí)會(huì)變得干凈。

5.水的階調(diào)

印刷是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，尤其在新的高速旋轉(zhuǎn)的輪轉(zhuǎn)機(jī)印刷，印刷壓印區(qū)的環(huán)境不同于實(shí)驗(yàn)室，主要原因是所謂的印刷“模式”在復(fù)制實(shí)際的效果中常常出錯(cuò)，一個(gè)例子“第一代”無酒精酒精潤(rùn)版液在實(shí)驗(yàn)時(shí)看來希望很大，可在正式印刷時(shí)不盡如人意，他們沒有考慮到實(shí)際的動(dòng)態(tài)情況。

潤(rùn)版不僅僅是被接受，更重要的是快速地在印版表面形成均勻的薄膜層，印刷工程師已經(jīng)在非常努力地提高潤(rùn)版輥潤(rùn)版性能，他們使噴頭、毛刷、滑片、振蕩器等更有利于得到更好的均勻的水膜。

6.均勻膜層

獲得均勻的膜層所必須的條件：

①通過潤(rùn)版輥和印版以最快的潤(rùn)濕速度將最干燥的表面潤(rùn)濕。

②潤(rùn)版液或無酒精潤(rùn)版液中的表面活性劑將印版表面潤(rùn)濕的階層最大化。

印版要變得非常的靈敏，因?yàn)闈?rùn)濕系統(tǒng)將水膜層變得很厚，水膜一時(shí)難以流走，然而這種印版能容易控制水。

印版必須有效的潤(rùn)濕，防止干燥的地方上臟，如果水膜層均勻、整個(gè)版面都達(dá)到最小化，將更容易獲得水墨平衡。

7.動(dòng)態(tài)的表面張力

潤(rùn)版液中的表面活性劑必須反應(yīng)得非常快，這稱為“動(dòng)態(tài)的表面張力減小”，當(dāng)水膜層分裂，這些表面活性劑分子就會(huì)積聚在水分子的表面，這些分子將他們連在一起，使得親水極指向液體表面，這樣才能起作用，否則無效。

強(qiáng)的和濃縮的表面活性劑能控制表面張力減小程度，更重要的是在印刷時(shí)，“分子移動(dòng)速度”控制張力的減小程度和快速潤(rùn)濕程度。

功能介紹

讓我們做兩個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，開始印刷時(shí)，減少空白部分的水分，增加水和墨。你會(huì)看見油墨和水對(duì)圖文和空白部分的選擇。當(dāng)此過程運(yùn)轉(zhuǎn)良好，說明水墨平衡。印版表面有一薄層我們所需的材料，記住，盡管空白和圖文部分的表面很大區(qū)別，他們均可親水和親油。

1.提供水膜層

假若印版太干燥，空白部分會(huì)上墨，在印刷時(shí)稱為浮渣。這是由于沒有足夠的水分將印版表面完全涂布。

因此，第一個(gè)功能是提供一個(gè)足夠的水膜涂層。

2.減小空白部分的感度

圖文和空白部分的表面有重要的不同之處，這樣可以很好地解釋膠印原理。

有兩滴水珠，左邊的水珠迅速在親水空白部分鋪展開來，而在右邊的圖文部分形成水珠。仔細(xì)考慮一下，空白的部分為什么使得水滴鋪展成一薄層，由于空白部分有毛細(xì)作用的功能逐漸將水滴慢慢鋪展開來。

很重要的是潤(rùn)版液能吸附在空白部分，然而，圖文部分好像打過蠟的汽車，水不能將其“潤(rùn)濕”，只是在其表面形成水珠，潤(rùn)版液就是不讓圖像部分變成親水性質(zhì)（我們稱為花版）。

3.除臟

我們將油墨涂在一塊干燥的印版上，我們會(huì)看到版面上到處黏附的是油墨，它不僅黏附在圖文部分還會(huì)黏附在空白部分，如果是塊好的印版，你用一塊濕布輕輕的檫去版面空白部分的油墨，版面的毛細(xì)管作用，將水鋪展開來，使得一薄層水進(jìn)入油墨的下層，油墨“漂浮”起來，如果我們使用的是潤(rùn)版液，比其普通的水，版面會(huì)更干凈，除臟在印刷過程中至關(guān)重要。

4.快速鋪展?jié)櫚婺芰?/p>

潤(rùn)版液使得水連續(xù)、平緩的從潤(rùn)版輥到版面，很重要的是得到涂布均勻的薄層水，這一過程非常快，在一瞬間完成，印版滾筒將靠版輥上的水傳給橡皮布滾筒，特別是現(xiàn)代高速旋轉(zhuǎn)的輪轉(zhuǎn)機(jī)印刷，時(shí)間非常短（0.05秒/1500fpm）。潤(rùn)版輥涂布不均類似山脊，涂布刷在離開畫布時(shí)，涂料已“外溢”，這種相同的“外溢”必然發(fā)生在印版表面。

添加劑可以提高潤(rùn)版速度與質(zhì)量，被稱為潤(rùn)濕藥劑或表面活性劑。這些物質(zhì)溶解在潤(rùn)版液中，會(huì)減小水分子表面張力。

一個(gè)水滴滴在版面上，水有兩個(gè)重要的作用力，兩種作用力的平衡度決定水滴鋪展的程度，潤(rùn)版液扮演雙重角色，表面活性劑減小表面張力，使得向里的作用力減小，在空白部分的減感劑增加向外的力，單純的結(jié)果在于潤(rùn)版液，當(dāng)其良好地工作時(shí)，會(huì)增加向外的力、減小向內(nèi)的力，很好地鋪展水。

可觀測(cè)到良好的作用力平衡，潤(rùn)版液在印版非圖文部分積聚，對(duì)油墨敏感。

5.潤(rùn)滑、防止堆墨

潤(rùn)版液中含有潤(rùn)滑劑，對(duì)橡皮布來說含有“緩沖劑”，空白部分的水膜層防止磨損，增加印版的耐印力。磨損的減少可以防止油墨和印版表面過熱，我們看見橡皮布上的紙粉和干燥的墨皮，稱為堆墨或拉毛。緩沖劑能保護(hù)橡皮布不至于“粘”從而粘上紙粉。

6.乳化控制

防止乳化過量的水進(jìn)入油墨（油包水），油墨制造商生產(chǎn)油墨時(shí)使得印刷恰到好處，在傳墨時(shí)“乳化”水是有必要的，有必要保證有間隔的儲(chǔ)藏。

至關(guān)重要的是不提倡水包油式乳化（O/W），當(dāng)你拿含有去污劑的刷子去刷衣服上的油污時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生“水包油”。潤(rùn)版液應(yīng)該溶入水中而不是破壞油墨，如果極小的油墨顆粒浮在水中，會(huì)玷污印版非圖文部分，或在印刷時(shí)，有輕柔的色調(diào)。

本文基于合肥美之樂包裝印務(wù)有限公司一個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐， 通過查閱相關(guān)資料和測(cè)量分析， 針對(duì)潤(rùn)版液的功能、物理特性、化學(xué)特性等方面進(jìn)行研究， 為印刷生產(chǎn)提供理論依據(jù)， 為印刷車間規(guī)范化生產(chǎn)和印刷品質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。

[基金項(xiàng)目]：安徽省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目：卷筒紙膠印機(jī)紙帶張力控制優(yōu)化設(shè)計(jì)（項(xiàng)目編號(hào)：KJ2018A0921）；安徽新聞出版職業(yè)技術(shù)學(xué)院人文社科項(xiàng)目：基于大數(shù)據(jù)安徽數(shù)字出版服務(wù)平臺(tái)營(yíng)運(yùn)發(fā)展的問題與對(duì)策研究（院教科研〔2018〕23號(hào) ）；安徽省教學(xué)研究項(xiàng)目：基于“工匠精神”的數(shù)字出版專業(yè)“雙創(chuàng)教育”實(shí)踐教學(xué)體系研究（項(xiàng)目編號(hào)：2016jyxm0491）。

作者單位：安徽新聞出版職業(yè)技術(shù)學(xué)院