第五章　平版印刷的油墨转移

第四节　润湿液的pH值

　　润湿液的pH值对平印油墨转移的影响很大，因而平印润湿液的pH值必须严格控制。

　　平印版材的版基是铝或锌，铝和锌都是十分活泼的两种金属，在强酸性或强碱性介质中，很不稳定。如在弱酸性介质中，锌版表面被轻度腐蚀，生成Zn₃(PO₄)₂亲水层，如果润湿液的酸性增大，pH值下降过甚，印版的空白部分就会受到深度腐蚀，出现砂眼，不能形成坚固的亲水盐层。

　　为了研究润湿液的酸度对锌版的腐蚀程度，可将锌版试样放在不同pH值的润湿液中浸泡一定时间，一般是24h，然后取出洗净、烘干；称水浸泡前后的重量W和W₁，算出减重量△W，以(△W/W)×1000表示锌版腐蚀后的相对减重量。所得的结果如表5-11所列。从表中可以看出，润湿液呈酸性时，随着pH值的下降，印版的腐蚀加剧；润湿液接近中性，印版腐蚀亦趋缓和；润湿液呈碱性后，印版的腐蚀复又加剧。常用的铝版基也有类似的情况。更为严重的是，随着印版腐蚀逐渐加剧，印版的图文部分和金属版基的结合可能遭到破坏，使印版图文部分上的亲油层脱落，发生"掉版"现象，这是平版印刷中的一种故障。
表5-11 润湿液pH值对印版腐蚀的影响

pH	3	4	5	6	7
(△W/W)×1000	-3.1417	-2.3643	-0.2327	-0.1648	-2.2390

　　油墨中常常要加入一定数量的催干剂(燥油)，催干剂一般是铅、钴、锰等金属的盐类，对干性植物油连结料有加速干燥的作用。当润湿液的pH值过低时，润湿液会和催干剂发生化学反应，使催干剂失效。实践证明，普通润湿液的pH值从5.6下降到2.5时，油墨的干燥时间从原来的6h延长到24h；非离子表面活性剂润湿液的pH值从6.5下降到4.0时，油墨的干燥时间从原来的3h延长到40h。油墨干燥时间的延缓，会加剧印刷品的背面蹭脏，还会影响叠印效果。

　　平印中使用的光分解型PS版，印版空白部分的重氮化合物见光后分解，被弱碱性的显影液除去；未见光的重氮化合物留在版面上，形成亲油的图文部分。如果润湿液的pH值过高，印版图文部分的重氮化合物，会在印刷过程中被润湿液所溶解，使图文部分残缺不全，影响印刷品的质量。

　　以干性植物油为连结料的平印油墨长期放置后，干性植物油中有些分子的化学键会发生断裂，在空气中氧的作用下生成脂肪酸RCOOH。脂肪酸的分子结构和表面活性剂相似，由亲水基和亲油基组成。但是，脂肪酸的R-碳氢链较长，一般的R-碳氢链上的碳原子数均在17个以上，而且，RCOOH的电离常数很小，极难电离，分子的亲水能力显示不出来，所以脂肪酸在界面处的取向能力很差，在墨层中常处于游离状态。然而，当润湿液的pH值较高时润湿液中的［OH-］增加，混入油墨中的润湿液将中和RCOOH，生成RCOO-，离子反应式为：
RCOOH+OH^-=RCOO^-+H₂O

　　RCOO-是典型的阴离子表面活性剂，在水墨界面上，以亲水基端朝向润湿液，以亲油基端朝向油墨，润湿液与油墨间的界面张力因RCOO-在水墨界面上的定向排列而下降了。润湿液的pH值愈高，RCOOH被中和后生成的RCOO-愈多，界面上被吸附的量愈大，界面张力也下降得愈厉害。图5-17是水和脂肪酸的界面张力与水的pH值的关系曲线，可以看到，pH值小于6时，界面张力很稳定，pH值超过6之后，界面张力急速下降。一般地说，界面张力愈低，油墨的乳化愈严重。对于低表面张力的非离子表面活性剂润湿液，随pH值的增大，油墨的乳化更加严重，控制pH值尤为重要。可见，润湿液的pH值过高或过低都会给平版印刷带来种种弊端。

　　润湿液的pH值和润湿液原液的加放量有关，原液加放量大，润湿液的pH值低，酸性增强。印刷过程中，要结合实际的印刷条件，控制润湿液的pH值，增减润湿液原液的加放量。

　　一般认为，PS版对酸、碱的耐蚀力较低，润湿液的pH值在5～6之间为好；平凹版的图文基础比较牢固，有一定的抗酸性，pH值可以比PS版低些，在4～6之间合适；多层金属版，空白部分是亲水性良好的金属铬，润湿液在5～7之间适当。

　　墨层厚度增加时，图文部分的油墨必然向空白部分扩展，容易发生“脏版”，故应增加润湿液原液的加入量，维持空白部分疏油亲水的性能。

　　油墨中干燥剂的用量增加时，虽然干燥速度加快，但油墨的粘度上升，颗粒变粗，对印版空白部分的粘附性增大，容易发生脏版，故增加原液的加放量，使润湿液的pH值略有下降，对防止脏版有利。

　　使用质地疏松的非涂料纸印刷，若油墨的粘度较大，掉粉掉毛严重，印版因磨损而起脏，故需要适当降低润湿液的pH值。使用高级的涂料纸印刷，润湿液的pH值可适当的提高些。


图5-17　界面张力与pH值的关系

　　采用实地印版印刷，润湿液的pH值可以低些，相反，若用网点印版印刷，润湿液的pH值却可以高一些。

　　当印刷车间的温度升高时，油墨的粘度下降，流动性增大，同时干性植物油分离出较多的游离脂肪酸，引起版面起脏，故润湿液的pH值应该低一些。

　　上述各需要降低或提高润湿液pH值的原因，在印刷过程中并不是独立存在的，往往是相互交错、彼此牵制。因此，在调整润湿液的pH值时，要仔细分析，综合考虑，否则，会引起相反的效果。

[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]