第五章　平版印刷的油墨转移

第三节　润湿液

　　平版印刷的水墨平衡，从理论上分析是比较简单的，但在印刷过程中，由于印版的性能，印刷机的结构形式，印刷压力的大小及印刷材料等多因素的影响，使得如何实现水墨平衡及保持其稳定性，成为很难掌握的问题。因此，正确地选择润湿液配方，调整润湿液pH值和表面张力，使之适应平衡印刷工艺的需要，是保证平版印刷油墨转移的先决文件。

一、平版印刷工艺对润湿液的要求

　　平版印刷中必须使用润湿液。使用润湿液的目的有三个：第一，在印版的空白部分形成均匀的水膜，以抵制图文上的油墨向空白部分的浸润，防止脏版。第二，由于橡皮滚筒、着水辊、着墨辊与印版之间互相摩擦，造成印刷版的磨损，且纸张上的脱落的纸粉、纸毛又加剧了这一进程，所以，随着印刷数量的增加，版面上的亲水层便遭到了破坏。这就需要利用润湿液中的电解质与因磨损而裸露出来的版基金属铝或金属锌发生化学反应，以形成新的亲水层，维护印版空白部分的亲水性。第三，控制版面油墨的温度。一般油墨的粘度，随温度的微小变化，发生急骤的变化。实验表明，温度若从25℃上升到35℃，油墨的粘度便从50Pa·s下降到25Pa·s，油墨的流动度增加了一倍，这必将造成油墨的严重铺展。有人曾在25℃的印刷车间，不供给印版润湿液，连续使平版印刷机运转30min，测得墨辊的温度为40℃。欲使版面的油墨与室温相同，则必须向印版供给低于25℃的润湿液。

　　为了达到润湿液的使用目的，润湿液应具有如下的一些性质：能够充分地润湿印版的空白部分；不使油墨发生严重的乳化；不降低油墨的转移性能；具备洗净版面空白部分油污的能务不感脂的能力；不使油墨在润湿液表面扩散；对印版和印刷机的金属构件没有腐蚀性。印刷过程中始终保持稳定的pH值等。

　　平版印刷中印版空白部分的水膜要始终保持一定的厚度，即不可过薄也不能太厚，而且要十分均匀。为保证印版空白部分的充分润湿，必须提高润湿液的润湿性能，即降低润湿液的表面张力。能够明显地降低溶剂表面张力的物质就是表面活性剂，实际上，润湿液就是由水和表面活性剂组成的。润湿液中表面活性剂的组分、性质和用量对于保证印版空白部分。的充分润湿，进而保证平版印刷的顺利进行，得到质量良好印刷品，是至关重要的。

二、普通润湿液

　　润湿液是在水中加入某些化学组分，配制成浓度较高的原液，使用时加水稀释或制成固体粉剂，使用时溶于水中而成的。

　　普通润湿液是一种很早就开始使用的润湿液。普通润湿液的配方很多，表5-2列出了五种配方。这五种配方中均含有磷酸，其它的组分根据使用的印版、胶印机、印刷材料略有区别。
表5-2　普通润湿液配方

组分	润湿液
	1	2	3	4	5
H3PO4(磷酸，ml)	50	200	25	9	200
NH4NO3(硝酸铵，g)	150		250
NH4H2PO4(磷酸二氢铵，g)	70	150	200		210
(NH4)2Cr2O7(重铬酸铵，g)	10	300
柠檬酸(g)					250
阿拉伯胶或CMC	200ml 4～8°Bé				120g
水(ml)	3000	3000	3000	3000	3000

　　普通润湿液起初主要用于以锌板为版基的平凹版，后来又用于以铝板为版基的PS版。平凹版的空白部分覆盖着亲水的Zn₃(PO₄)₂(磷酸锌)薄层；PS版的空白部分覆盖着亲水的氧化铝(AL₂O₃)薄层。在印刷过程中，由于着水辊、着墨辊、橡皮滚筒对印版的挤压和摩擦，亲水层会被磨损，如果得不得及时的修补，版面空白部分的润湿性能将遭到破坏。加入润湿液中的磷酸能和印版空白部分裸露出来的金属发生化学反应，重新生成磷酸锌或磷酸铝，这样便维持了印版空白部分的亲水性，化学反应如下：
3Zn+2H₃PO₄=Zn₃(PO₄)₂+3H₂↑

2Al+2H₃PO₄=2AlPO₄+3H₂↑


　　磷酸属于中强酸，除具有维持印版空白部分亲水性的作用外，还具有清除版面油污的作用。当磷酸和金属版材锌或铝发生化学反应时，有氢气生成；微小的氢气泡被版面空白部分吸附，逐渐汇聚成较大的气泡，如果不及时清除，便会影响润湿液对印版的润湿。加入润湿液中的重铬酸铵是一种强氧化剂，当磷酸和锌或铝发生反应释放出来的氢原子还没有结合成氢气时，就被重铬酸铵氧化成水，因而消除了印版上的氢气泡，离子反应如下：
CrO₇^2-+14H⁺+6e→2Cr³⁺+7H₂O


　　重铬酸铵的还原产物Cr³⁺能够在版面上生成一层致密坚硬的Cr₂O₃(三氧化二铬)，提高了印版抗机械磨损的能力。同时，重铬酸铵电离的NH₄⁺(铵离子)为感胶离子，使阿拉伯胶在版面上凝聚得更加牢固，但是，重铬酸铵本身显淡橙色，致使印张的空白部分也略带淡黄色；重铬酸铵的毒性很大，所以使用中受到很大的限制。常用硝酸铵或硝酸代替重铬酸铵。硝酸铵和硝酸都是氧化剂，加入润湿液中与重铬酸铵的作用相同，利用NO₃^－的氧化性破坏了氢气的生成，同时也解决了印张泛黄的润湿液有毒的问题。

　　磷酸和金属版材锌或铝发生化学反应生成磷酸锌或磷酸铝的过程中，H⁺离子浓度逐渐减少，润湿液的酸性降低，碱性增强；而生成的磷酸锌或磷酸铝，耐碱、酸的腐蚀的能力都很差，因此，润湿液要保持一定的酸度。润湿液中加入磷酸盐，可以和磷酸一起构成缓冲溶剂，达到控制润湿液酸度的目的。例如磷酸二氢铵在润湿液中，存在以下的电离平衡：
NH₄H₂PO₄=NH₄⁺+H₂PO₄^-

H₂PO₄^-=H+HPO₄^2-

HPO₄^2-=H⁺+PO₂^3-


　　当印刷过程中，润湿液的H⁺离子被消耗，酸性变弱时，上述电离平衡向右移动，产生出H⁺离子，使润湿液的酸性增强。相反，如果润湿液的酸性过强，由于同离子效应，上述平衡向左移动，H⁺离子浓度减少，润湿液的酸性减弱。此外，磷酸二氢铵电离时，还产生感胶NH4⁺，更加提高了印版非图文部分亲水膜的强度。

　　润湿液中的阿拉伯树胶，是一种亲水性的可逆胶体，不仅对印版空白部分有保护作用，而且改善了润湿液对印版的润湿性。CMC是亲水性的合成胶体羧甲基纤维素的缩写。润湿液中一般采用羧甲基纤维素钠，性质和阿拉伯树胶相似，不感脂性比阿拉伯树胶强，不会腐败变质，作为印版的亲水性保护胶体，可以代替阿拉伯树胶。

　　柠檬酸，学名2-羟基丙烷-1，2，3-三羟酸，分子结构式为：


　　是无色晶体或粉末，为有机弱酸，是一种良好的金属清洗剂，价格低廉，副作用少，在PS版润湿液中，加入适量的柠檬酸，可提高润湿液去除版面墨污的效果。

　　普通润湿液中所含的物质都是非表面活性物质，这些物质加入水中以后，不会使水的表面张力下降，反而会使水的表面张力略有上升。按照本章第二节中所讲的水墨平衡理论，由于普通润湿液的表面张力大于油墨的表面张力，故油墨很容易浸润印版的非图文部分，引起脏版。为了抗拒油墨的浸润，必须增大供水量，所以这类润湿液的用液量大，版面上的液膜也较厚。过多的水分转沾到印张上，便造成了印张的变形和皱折，会使印刷品的质量下降。但是，普通润湿液容易配置，成本低，至今仍有不少厂家用于单色和双色胶印机。

三、低表面张力的润湿液

　　在润湿液中，加入表面活性物质或表面活性剂，便配置成了低表面张力的润湿液。在胶印机上广泛使用的有酒精润湿液和非离子表面活性剂润湿液。

　　1.润湿液表面张力的降低。纯水的表面张力值较高。但人们发现，某些物质的水溶液，在浓度很低的情况下，表面张力(以及与别种液体之间的界面张力)比纯水的低，使用这样的水溶液，就能使其与固体之间的润湿性能得以改善。肥皂(脂肪酸钠盐)、合成洗涤剂(12烷基苯磺酸钠盐)即属于这类物质。它们降低其水溶液表面张力的作用很明显。平印润湿液中使用的乙醇、异丙醇以及其它的低级醇类、低级羧酸类物质，亦属于这类物质。不过它们降低其水溶液表面张力的作用都不如肥皂和合成洗涤剂。无机盐类、无机酸类、碱，如H3PO4、NaNO3、K2Cr2O7等物质加入水中，在浓度很稀的情况下，对水的表面张力几乎没有影响。还有一些物质，其水溶液的表面张力会比纯水略有上升。

　　各类物质的水溶液，表面张力(γ)与溶液浓度(C)之间的关系有三种类型。第一种类型的γ-C曲线如图5-7中曲线A所示，随着溶液浓度的上升，γ几乎没能变化或略有上升，无机盐、无机酸、碱的水溶液的γ-C曲线即是这样；第二种类型的γ-C曲线如图5-7中曲线B所示，随着溶液浓度的上升，γ缓缓地下降，短碳链的醇类、短碳链的羧酸类的水溶液的γ-C曲线即是这样；第三种类型的γ-C曲线如图5-7中曲线C所示，随着溶液浓度的上升，γ先是骤然下降，降至某值后，下降的速度明显变缓，最终趋于某个平稳值，这样的溶液很多，如油酸的水溶液，其浓度为0.1%时，表面张力自7.2×10^-2N/m降至2.5×10^-2N/m，此后浓度再上升，表面张力也没什么明显的变化了。


图5-7 三类物质大溶液的表面张力和浓度的关系

　　在胶体化学中，把能使溶剂表面张力下降的性质称为表面活性，把能降低溶剂表面张力的物质称为表面活性物质。对于水溶剂来说，具有第一种类型γ-C曲线的水溶液中的溶质，不具有表面活性，称为非表面活性物质或表面惰性物质；具有第二类或第三类γ-C曲线的水溶液中的溶质，都具有表面活性，称为表面活性物质。其中后一类物质的特点是，只要在水中渗入少量这类物质，就能明显地改变体系的界面状态，极大地降低水的表面张力或水溶液与其它液体间的界面张力。这类物质称为表面活性剂。

　　表面活性物质能够降低水的表面张力的性质，可以用它们的分子结构上的特征或吉布斯(Gibbs)吸附方程来说明。

　　表面活性物质的分子都是两亲分子，分子一端有极性基，如-OH、-COOH、SO₃H等，是亲水的，分子的另一端是非极性的碳氢链，是憎水的。如图5-8所示，水是强极性液体，因此，表面活性物质既有溶于水的趋势，又有自水中“逃逸”的趋势。憎水的碳氢链受到水的排斥而被挤向水面，在水面上浓集起来，致使惮水部分伸向空间，从而削弱了表层水分子所爱的向内的拉力，降低了表面张力。表面活性物质分子的碳氢链愈长，它们在水面的浓度程度愈高，物质的表面活性也愈大，有面活性剂分子的碳氢链上的碳原子一般都在8个以上，是相当长的，因而它们的表面活性很大。

　　吉布斯吸附方程是热力学中的一个方程，其方程式为：
г₂=-（C/RT）·（dγ/dC）　　(5-1)

　　式中，R-通用气体常数；T-绝对温度；C-溶液的浓度，γ-表面张力；г₂-单位界面面积上溶质的过剩量，即溶质的吸附量，它等于相同量的溶剂界面层中单位面积上溶质的量比溶液内部溶质的量多出的部分，此值若为负，则表明界面溶质的浓度小于溶液内部溶质的浓度。

　　下面用吉布斯吸附方程来说明为什么表面活性剂能够降低水的表面张力，进而改善其润湿性能。


图5-8 两亲分子结构示意图


图5-9 г-C关系曲线

　　按照吉布斯吸附方程，可以作出等温条件下的表面活性剂吸附量г和水溶液浓度C之间的关系曲线，典型的г-C曲线如图5-9所示。为此，先要通过实验找到表面张力γ与水溶液的浓度C之间的关系(或是解析表达式，或为拟合曲线)，然后找出对应于各个浓度C的dγdc/值，代入(5-1)式即可计算得到г。

　　г-C曲线明显地分做三段：OA段是直线段，г随C作线性增加，这一段对应的dγ/dc为一小于零的常数，表明γ随C减小，因此，随着活性剂吸附量г的增加，水溶液的表面张力γ是减小的。AB段是曲线段，г随C增加的速度逐渐减小，这一段所对应的dγ/dc亦小于零，但绝对值逐渐减小，γ亦随C而增加，但非线性，因此，随着表面活性剂吸附量г的增加，水溶液的表面张力dγ/dc继续减小，但减小的速率愈来愈慢。BD段近于水平直线，г在达到最大值后不再随C变化，这一段所对应的dγ/dc等于零，γ不随C变化，因此，水溶液的表面张力γ不再与表面活性剂的吸附量有关系，达到了最小值。

　　上述分析说明了表面活性剂吸附量对于水溶液表面张力的降低作用和影响的趋势。从水溶液表面膜的状态变化中也可以验证上述结论。

　　表面活性剂的分子总是倾向于分布到溶液的表面上，并以非极性的碳氢链端突出水面，极性端留在水中，做定向排列形成表面膜。表面膜形成后取代了原来的纯水表面。表面膜可以看作是掺有亲油的碳氢化合物分子的表面，这样的表面是低能表面，表面张力便随之下降了。

　　水溶液的浓度较低时，水溶液中的表面活剂分子也较少，分子便采取平卧的方式排列起来形成表面膜，如图5-10(a)所示。这时，表面活性剂分子的碳氢链与液面平行，因而表面膜的分子密度较小，且碳氢链愈长，分子密度愈小。所以，这时水溶液的表面张力只有微弱的降低。随着水溶液浓度的增高，表面活性剂的分子渐次增多，液面有限的面积再不允许活性剂分子采取平卧的方式来排列，所有表面活性分子逐渐地由平卧向竖立转变，所形成的表面膜，分子密度也逐渐增加，因而表面张力也随之逐渐下降，如图5-10(b)所示。这样的变化起初是线性的，浓度达到某一定值之后，变化趋缓。水溶液的浓度继续增高，表面活性剂分子继续增多，直到表面活性剂的分子密集地竖立在一起形成分子密度达到最大值的表面膜，如图5-10(c)所示。这时，水溶液的表面张力降低得最多，此后，即使水溶液的浓度再增高，其表面张力亦不再下降了。


图5-10 表面状态

　　2.表面活性剂的分类与HLB值。从化学结构上看，各种表面活性剂亲油基团的主要区别表现在碳链长度的变化上(碳原子数多在8个以上)，而碳链的结构变化很小；表面活性剂亲水部分的原子团种类繁多，亲水基在结构上的变化比亲油基复杂。因此，表面活性剂在性质上的差异，主要与亲水基的结构有关，表面活性剂的分类，也就依据亲水基团是否在水中发生电离，以及电离出来的离子的类型，分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂四大类。

　　阳离子表面活性剂在水中电离时，表面活性基团带正电，如

　　阳离子表面活性剂绝大部分是含氮的化合物，即有机胺的衍生物。常用的阳离子表面活性剂为季胺盐，NH4＋中的4个氢原子被4个有机基团所取代，成为R1R2N＋R3R4，这种带电的含氮离子叫季胺离子，4个有机基团中只有1个或2个是长碳链。阳离子表面活性剂极易吸附在水介质中的固体表面上，因而常被用来做为浮选剂。

　　阴离子表面活性剂在水中电离时，表面活性基团带负电，如

　　肥皂、洗涤剂、油墨连结料中的植物油等的主要成分都属于阴离子表面活性剂，它们常被用来作为洗涤剂、润湿剂或乳化剂。?

　　两性表面活性剂的分子结构和蛋白质中的氨基酸相似，分子中同时存在着酸性基和碱性基。

　　它们在酸性溶液中电离时，表面活性基团带正电；在碱性溶液中电离时，表面活性基团带负电；在中性溶液中表面活性基团不电离不带电。两性表面活性剂不受溶液酸、碱性的影响，均能起到表面活性剂的作用，且具有防止金属被腐蚀、抗表面静电的作用，所以可应用于润湿液之中。

　　非离子表面活性剂在水溶液中并不电离，亲水基团主要是由一定数量的含氧基团构成的，常见的有聚氧乙烯基-(C2H4O)n和羟基-OH。由于它们在水溶液中不是离子状态，所以十分稳定，既不受强电解质、无机盐类存在的影响，也不受水的溶液的酸、碱性的影响。非离子表面活性剂加入润湿液中，不会同润湿液中其它电解质发生反应，产生沉淀，因此，选用这种表面活性剂来降低润湿液的表面张力最为合适。目前，常用的润湿液2080(聚氧乙烯聚氧丙烯醚)、6501(烷基醇酰胺)均属非离子表面活性剂。

　　表面活性剂不仅种类繁多，而且功能各异，有乳化、润湿、分散、去污等不同的作用。润湿液中所需的表面活性剂是用以提高其润湿性能的，如何选择表面活性对于平版印刷十分重要。目前，常用的选取方法是根据格里弗(Griffin)提出的HLB值。

　　HLB值也叫亲憎平衡值，是用以衡量表面活性剂分子的亲水性基团和亲油基团之间关系的标准。例如，C16H33OSO3H中的-OSO3H基团的亲水性，能够对抗C16H33-基团的亲油性；而C16H33OH中的-OH基团的亲水性却不足以对抗C16H33-基团的亲油性，前者的亲水性与亲油性相平衡；后者的亲水性和亲油性不平衡，表现出更强的亲油性。每一种表面活性剂分子亲水基团的亲水能力，与亲油基团的亲油能力都有一定的平衡关系，评价这一关系的标准即是表面活性剂的HLB值。

　　为确定各种表面活性剂的HLB值，先选择某种亲油性强的和某种亲水性强的表面活性剂做为标准，规定为某个一定的数值。一般规定亲油性强的油酸的HLB值为1，亲水性强的油酸钠的HLB值为18，其它表面活性剂的HLB值都在1～18之间。HLB值愈小，表面活性剂的亲油性愈强，亲水性愈弱。表面活性剂的功能因其HLB值不同而各异，表5-3列出了表面活性剂的HLB值的范围和应用。从此表中可以看出，润湿液中的表面活性剂的HLB值在7～9之间，要求是相当严格的。
表5-3 表面活性剂的HLB范围和应用

HLB的范围	应用
3～6	W/O型乳化剂
7～9	润湿剂
8～18	O/W型乳化剂
13～15	洗涤剂
15～18	加溶剂

表5-4 表面活性剂在水中的溶解性和HLB值

表面活性剂加入水中后的性质	HLB值范围
不分散	1～4
分散性不好	3～6
激烈振荡后成为乳白色的分散体	6～8
稳定乳色分散体	8～10
半透明到透明的分散体	10～13
透明溶液	13～18

　　表面活性剂的HLB值，可以通过实验测定或者用公式计算。

　　许多重要的表面活性剂的HLB值都能在有关的手册中查到，个别不常用的表面活性剂的HLB值可以通过实验测定或者按公试计算得到。

　　实验测定表面活性剂的HLB值，常用溶度法，即把表面活性剂加入水中，观测它在水中的溶解性，对照表5-4确定其HLB值。

　　1957年，戴维斯(Davies)提出，表面活性剂分子，可以分解成一些基团，每一基团皆有HLB值。若HLB值为正，则该基团是亲水基团；若HLB值为负，则该基团是亲油基团，表5-5列出了一些基团的HLB值。欲求某一表面活性剂的HLB值，将各相应基团的HLB值代入(5-2)式，求其代数和，即可计算该表面活性剂的HLB值。

　　计算HLB值的经验公式为
HLB值=7+∑(基团的HLB值）　　(5-2)

　　非离子表面活性剂的HLB值可按重量百分数法计算，公式为
HLB值=亲水基重量/（亲水基重量+亲油基重量）×20　　(5-3)
表5-5　一些基团的HLB值

基团	HLB值	基团	HLB
-SO4Na	38.7	-O-	1.3
-COOK	21.1	-(C2H4O)-	0.33
-COONa	19.1	＝CH-	-0.475
-SO3Na	11.0	-CH2-	-0.475
-N	9.4	-CH3-	-0.475
-COOH	2.1	-(C3H6O)-	-0.15
-OH	1.9	-CF2-	-0.870

　　［例题5-1］游离的C₁₇H₃₅COOH(硬脂酸)是一种阴离子表面活性剂，胶印油墨中含量过高时，常常产生的“脏版”故障，试计算硬脂的HLB值。
HLB_C17H35COOH=7+(2.1-17×0.475）≈1

　　从计算中得知，C₁₇H₃₅COOH是一种和油酸一样的表面活性剂，亲油性极强。

　　［例题5-2］2080(聚氧乙烯聚氧丙烯醚)是一种非离子表面活性剂，计算HLB值。

　　2080的分子结构式为


　　从计算的HLB值得知，2080可以加入润湿液中，以降低润湿液的表面张力。

　　3.酒精润湿液。乙醇(酒精)、异丙醇等一类低碳链的醇，是表面活性物质，加入水中后，能降低水的表面张力。从图5-11水溶液表面张力和乙醇浓度的关系曲线中可以看到，水溶液的表面张力随酒精浓度的增加而降低。欲使润湿液的表面张力达4.0～5.0×10^-2N/m,乙醇的浓度约在21%～12%的范围。


图5-11　水溶液表面张力与乙醇浓度的关系。

　　酒精润湿液，一般是在普通润湿液中，加入乙醇或异丙醇配制而成的。润湿液中的磷酸、重铬酸铵以及阿拉伯胶等组成的作用和普通润湿液相同。异丙醇的作用和乙醇相似，但其挥发速度比乙醇慢。表5-6列出了四种酒精润湿液的配方。

　　乙醇改善了润湿液在印版上的铺展性能，大大减少了润湿液的用量，故也减少了印张沾水和油墨的严重乳化。由于乙醇有较大的蒸发潜热，挥发时能带走大量的热量，使版面温度降低，网点增大值下降，非图文部分不易沾脏。因此，使用酒精润湿液，能印刷出高质量的精细胶印产品，近几年来颇受印刷界人们的推崇。

　　但是，乙醇的挥发速度较快，如果不加控制，就会使润湿液因乙醇浓度的降低。表面张力上升，润湿性减弱，所以必须及时补充消耗掉的乙醇。同时，为了减少乙醇的挥发，应尽量把润湿液的温度控制在10℃以下(最好是4～9℃)。因此，使用酒精润湿液的胶印机，一般采用图5-12所示的无摆动传水辊的酒精润湿装置，将润湿液连续地提供给印版，并配备有润湿液循环冷却、自动补加乙醇的辅助装备。
表5-6　酒精润湿液配方

组分	润湿液
	1	2	3	4
H3PO4(85%)	22ml	5ml	15ml	10ml
(NH4)2Cr2O7		30g
NH4H2PO4			25g
C2H5OH(乙醇)	340ml	340ml	250ml
CH3CH(OH)CH3(异丙醇)				300ml
柠檬酸			30g
阿拉伯胶	(4～8°Bé)40ml	(14°Bé)15ml	10g	5g
水	1000ml	1000ml	1000ml	1000ml

　　4.非离子表面活性剂润湿液。非离子表面活性剂润湿液是近十年来发展起来的润湿液，是用非离子表面活性剂代替酒精的低表面张力润湿液。目前，市面上销售的“F系列润湿剂”，即是这类润湿液。使用时，只要把粉末状的润湿剂，用一定量的水溶解，就可以加入水斗中用于印刷。


图5-12　无摆动传水辊的酒精润湿系统

　　非离子表面活性剂润湿液，一般是把非离子表面活性剂加入含有其它电解质的水溶液中配置而成的。例如，2080非离子表面活性剂，用重量百分数法算得其HLB值近似于7，是很好的润湿剂。2080对于降低水的表面张力作用明显(参看图5-13)，临界胶团浓度约为0.3%，在水中加入约0.1%的2080，水的表面张力可从7.2×10^-2N/m下降到4.2×10^-2N/m。由于2080在润湿液中浓度很低，对润湿液其它组分几乎没有影响。非离子表面活性剂6501(烷基醇酰胺)的性质类似于2080，也是很好的润湿剂。表5-7列出了非离子表面活性剂润湿液配方。

　　非离子表面活性剂润湿液，比酒精润湿液的成本低，无毒性，不挥发，不需要在胶印机上配置专用的润湿系统，传统的摆动式传水辊输水装置、达格仑输水装置等均可使用。

　　不同的胶印油墨，因颜料的亲水性不同，乳化能力也有差异。图5-14是四色胶印油墨与含有0.1%2080润湿液的油墨乳化曲线。从图中可以看到，在润湿液表面张力固定的情况下，青墨(天蓝)的摄水量最大，乳化能力最高；黑墨的摄水量最小，乳化能力最低。如果在四色胶印机上采用图5-14中的四色油墨印刷，应按照油墨摄水量的大小，供给不同的水量，才可以防止油墨严重乳化。

　　一般来说，润湿液的表面张力降低了，油墨和润湿液之间的界面张力也要下降，油墨的乳化加剧。因此，使用低表面张力的润湿液，一定要严格的控制印刷版的供水量。在不引起脏版的前提下，尽量减少低表面张力润湿液的供给量。


图5-13 2080对水表面张力的降低


图5-14 四色胶印油墨的乳化

四、强化水润湿液

　　强化水润湿液，是利用“场”来控制水和油墨界面的理论研制而成的。

　　强化水润湿液，需要有强化水装置完成对水的强化。该装置由三部分组成：第一部分为诱导强化装置，此装置放在水箱里；第二部分是水斗强化嘴，装在给水边出口处；第三部分是稳定强化装置，放在水斗里。

　　强化水润湿液，可用于各种输水装置的胶印机，例如：摆动传水辊输水装置(参看图5-15)、达格仑输水装置(参看图5-16)和酒精润湿系统等。从表5-8列出的实验数据可以看出，在有酒精润湿系统的印刷机使用强化水润湿液印刷，酒精的用量大大减少，只用原用量的四分之一，即可达到酒精润湿液原来的印刷效果，并且可以不用冷却装置。

　　强化水润湿液是90年代研制的新型润湿液。该润湿液无需添加任何化学药剂，省掉了配液的繁琐工序，不仅降低了成本，而且不存在环境污染问题。强化水湿润液对输水系统没有苛刻的要求，特别适用于印版磨损率低的少批量短版印件。
表5-8　强化水润湿液印刷示例

强化水润湿液	酒精(%)	水温(℃)	pH值	电极电位MV	油墨刻度	水刻度
有	4～5	室温	6.27	113.1	7	7
无	20	5～10	5.14	152.7	9	5

图5-15 摆动传水辊输水装置


图5-16 达格仑输水装置

　　但是，强化水润湿液在平印中的应用为时尚短，有关理论和工艺问题的研究刚刚起步，尤其是如何维护“场”的稳定性，关系到强化水润湿液的使用前景。例如，有关实验表明，用H型强场来磁化水，经3.5h，表面张力可下降到5×10^-2N/m，见表5-9。取消H型磁场对水的磁化，随着时间的增加，水的表面张力又上升，见表5-10。因而，强化水装置形成的“场”的稳定性对强化水润湿液的性能是至关重要的。
表5-9　“场”增强对水表面张力的影响

时间(h)	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
表面张力(N/m)	6.8×10-2	6.6×10-2	6.4×10-2	6.1×10-2	5.9×10-2	5.7×10-2	5.5×10-2

表5-10　“场”衰减对表面张力的影响

时间(h)	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
表面张力(N/m)	5.4×10-2	5.8×10-2	6.3×10-2	6.5×10-2	6.8×10-2	7.1×10-2	7.2×10-2

[时间：2001-07-09  作者：冯瑞乾  来源：《印刷原理及工艺》·第五章　平版印刷的油墨转移]