第五章　平版印刷的油墨转移

第五节　润湿液用量的控制

　　平版印刷要获得优质的印刷品，掌握好印版的供水量是非常重要的，水对于平版印刷来说，即有碍于油墨的转移，但没有水又不能印刷。因此，从根本上讲，要根据水墨平衡的原理，把供给印版的水量，控制在印版空白部分开始起脏的最低限度。

　　一、版面水分的消耗

　　印刷品上的印迹，是油墨转移到承印物上形成的。平版印刷利用亲油疏水性良好的橡皮布转移油墨，理所当然，墨量的消耗比水量的消耗大。但是在生产中，胶印机的用水量却超过了用墨量，有时甚至超过几倍、几十倍。经过实验和分析，水量的消耗主要是通过以下几种方式。

　　水在油墨中的乳化是印版上水量消耗的主要途径，水在油墨中乳化以后，随着油墨转移到承印物上(如纸张)，然后经过渗透、蒸发被消耗。生产实践表明，图文面积愈大，墨层愈厚，印版需要的供水量愈大。图5-18是胶印机启动以后，从印版图文部分和空白部分传递到纸张上的水量和胶印机运转时间的关系曲线。从图文部分传递到纸上的水量，在胶印机启动10min达到稳定值，而空白部分则只需要7.5min即可达到稳定值，从图中还看到，图文部分比空白部分传递到纸上的水量多得多。

　　胶印机的水斗、水辊、墨辊、印版以及橡皮布等表面的水分，在印刷过程中，每时每刻都会向周围空间蒸发，尤其是环境的温度较高，机器的印刷速度又很快时，由蒸发消耗掉的水分也愈多。

　　当使用质地疏松、施胶度小的纸张印刷时，印版空白部分的水分，在压印过程中，通过橡皮布转移到纸张上，被纸张直接吸收。这部分水量的消耗，随橡皮布疏水性的提高和纸张施胶度、紧度的增大而减少。

　　除此之外，当印版供水量过大时，由于橡皮布的疏水性，一部分水在滚筒相互挤压下，被驱赶到橡皮布的拖梢或沿滚筒的两端滴落而下。另一部分水，则顺着胶印机滚筒运转的相反方向，向墨斗里流动，严重时，会造成墨辊脱墨的故障。

　　上述几种消耗水量的方式，使平版印刷的水量平衡更加复杂化，也增加了水量控制的难度。


图5-18　传递水量和时间的关系

▲-图像部分×-非图像部分

　　二、影响润湿液用量的因素

　　印版上润湿液的供给量，在一定范围内是可以改变的，该范围应在印版空白部分开始有脏污(脏版)和印刷品开始有水迹(印品发花)之间，这一范围称之为润湿液供给量的实用范围(简称供液量实用范围)。显然，供液量实用范围愈大，润湿液的供给量愈容易控制。

　　润湿液的种类、组成，印刷机的温度，油墨的吸水性、墨层厚度，纸张的性能等因素，对供液量的实用范围都有影响。

　　1.润湿液的种类对供液量实用范围的影响。图5-19绘制了温度恒定的条件下，使用三种不同的润湿液在用同一种油墨印刷时的供液量实用范围。其中A是普通润湿液，B是水和酒精配置的润湿液，C是水、酒精及一些化学组分如：稳定pH值的缓冲剂，亲水的阿拉伯胶等配置的润湿液。


图5-19　润湿液供液量实用范围

　　从图5-19看到，润湿液A和润湿液B的供液量实用范围基本相同，但是，润湿液B整体的供液量实用范围向下移动了，表示用比润湿液A少的水量，就能控制脏版的发生。润湿液C的供液量实用范围的下限和润湿液B相同，但范围的上限向上移动，即总的供液量实用范围明显扩大，这样即使使用比前两种润湿液多一些的水量，印刷品上也不会出现水迹。故用润湿液C印刷，水量容易控制，水墨平衡也较稳定。

　　2.温度对供液量实用范围的影响。胶印机的热源，主要是横向串动的串墨辊，随着时间的推移，串墨辊的热量慢慢地传给其它辊子。由于温度升高，不仅印版上的润湿液蒸发得多，而且有更多的润湿液通过着墨辊分散到油墨中，这样在连续印刷时，印版上的润湿液不断减少。


图5-20　温度对供液量实用范围的影响

　　温度对供液量实用范围的影响，如图5-20所示，随着串墨辊温度的升高，供液量实用范围的上限(印品开始发花)并未改变，而供液量实用范围的下限(印版开始脏污)则随着串墨辊温度的升高不断的向上限移，供液量实用范围就变得愈来愈小。

　　就实际的印刷来说，如果所用的纸张和油墨相匹配，所用的润湿液则刚能控制住脏版时，由于机器温度逐渐的上升，供液量实用范围脏版的下限逐渐向印品发花的上限移动，若不调节供水量，就会突然出现脏版。

　　胶印机附设有冷却循环装置的酒精润湿系统时，润湿液的温度可维持在5～10℃，无疑对水量的控制是有利的。

　　3.润湿液用量与墨层厚度的关系。

　　润湿液与墨层厚度的关系比较复杂，首先取决于油墨的吸水性能，下面描述这一关系。

　　用A、B两种吸水性不同的油墨印刷，其中A油墨的吸水性小，润湿液用量对墨层厚度的影响如图5-21所示。B油墨的吸水性大，润湿液用量对墨层厚度的影响如图5-22所示。

　　从图5-21看到，减少润湿液的用量，墨层厚度增加，增加润湿液的用量，墨层厚度减小。但从图5-22却看到，随着润湿液用量的增加，墨层厚度却加大，随着润湿液用量的减少。墨层厚度却减小。

　　造成上述实验结果差异的原因是，吸水性小的油墨，在墨辊中存在的润湿液，一部分和油墨乳化，分散在油墨中；一部分以小水滴的形式浮在油墨之上，在墨辊表面滞留很多水分，其后果造成墨辊传墨不良，印版上的墨层随之减小。

　　吸水性大的油墨，能将增加的润湿液大量地分散在油墨中，不会影响油墨的传递。因此，不同吸水量的油墨的墨层厚度，对于润湿液用量的变化有不同的反应。


图5-21　吸水量小的油墨墨层厚度与润湿液用量的关系


图5-22　吸水量大的油墨墨层厚度与润湿液用量的关系


图5-23　不同吸水量油墨的供液量实用范围

　　如图5-21和图5-22中的A、B两种油墨，在墨层厚度相同和恒温的条件下，采用普通润湿液印刷，润湿液供液量实用范围，如图5-23所示。显然，使用吸水性大的油墨印刷，润湿液的供液量实用范围比吸水量小的油墨大得多，润湿液的供给量容易控制。

　　除上述影响润湿液供液量实用范围的因素以外，印版上图文的面积和分布情况、纸张的性质、印刷速度、印版的种类及表面性能等，对润湿液的用量都有影响。因此，润湿液的用量不能机械地规定，要根据生产工艺条件进行适当的调整。

　　三、润湿液用量的控制

　　平版印刷，版面水量的大小对油墨的转移、套印精度、油墨的乳化和干燥、印刷耐印力、印迹光泽性等都有密切的关系，应该根据实际的印刷条件，决定印版的供水量，但因可变因素太多，所以在印刷过程中要密切注意版面水量的变化，及时调整印版的供水量。目前，在我国对版面水量的变化，大多凭经验靠目测估计，国外一些新型印刷机上，开始配备印版水膜测量仪，控制版面水量变化的情况。

　　1.目测法。根据印刷中出现的一些问题，凭经验估计水量的大小。一般来说，发生下列问题时，可以认为版面水分过大：

　　①印刷品上的墨色浅淡，即使增加墨量，墨色也不及时加深；

　　②墨辊上积存的墨量增多，油墨颗粒变粗；

　　③印张吸收过量的水分，正、反两面水量不均匀，纸张卷曲；

　　④墨膜表面滞留水分太多，墨铲刮墨时有水珠，加入墨斗的油墨不易搅拌均匀，传辊有打滑现象；

　　⑤橡皮布拖梢处有水分粘流，滚筒两端有水珠滴下；

　　⑥印刷中断的前后，印刷品墨色的深淡有较大的差距；

　　⑦停机后版面不干等。

　　2.水膜厚度测量仪。图5-24是水溶液对近红外波吸收的光谱图，从图中可以看出，在2.96μm波段，水溶液有显著的吸收量，而在2.55μm波段几乎不被吸收。为此，将前者定为测量段，后者定为参考段，水膜厚度测量仪就是根据这两种波反射的差别制作的。利用红外线的吸收光谱，水膜的厚度可用下列公式计算：



图5－24 水溶液在红外线波段的吸收光谱
I_n(I_o/I)=k·b·c　　(5-4)

　　式中I₀为入射强度，I为透射光强度，k为常数，b为水膜厚度，c为水溶液密度。图5-25是不同厚度的水膜对红外光谱的吸收曲线。曲线A表示干燥的印版，曲线B表示0.4g/m²的水膜量，曲线C表示1.48g/m²的水膜量。

　　水膜厚度测量仪的原理是：利用一个旋转滤光镜轮将波长2.96μm和2.55μm的光交替照射到胶印机的印版上，两束红外线透过水膜后被印版反射。其中一束红外线透过水膜时并没有被水膜减弱，而另一束红外线随着水的加厚被强烈的吸收。因此，从版面上反身回来的红外线，各有不同的强度。不同强度的红外线被一个光电管检测，并经特殊的脉冲电路，转换成水膜的厚度。

　　水膜厚度测量仪，也叫红外光度计，是德国FOGRA印刷研究所研制的，为精确测量水膜提供了测试工具，已经安装在Roland VLTRT机上。若利用不同厚度的墨膜对红外光谱的吸收不同，红外光度计，也可以用来测定印版图文部分墨膜的厚度。

　　此外，用激光照射版面，测定其反射量或对着水辊施加交流电压，测定其电阴值，然后再求得水膜厚度的方法也已在胶印机上试用。但是，对印版上的水量做到数据化的管理，还需要在提高理论研究的基础上，试制精密的水量测试仪器，完善测试方法。



图5－25 不同厚度水膜对红外线的吸收曲线

[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]