胶印印版的润湿要求和水斗溶液的关系


  胶印印版经历了蛋白版、平凹版、PS版 的推广使用阶段,随着印刷技术的高速发展、 多色高速机的普及,PS版颇受欢迎,适合于 一些大批量高档印刷产品,网点再现性能较 好,暗调层次、亮调层次再现还原理想,PS 版的稳定性好,不受环境温湿度的影响、保 存期长、使用方便,晒版工艺简单,容易做 到数据化、规范化控制,有很好的耐印率,并 且网点再现性好、分辨率高、印刷适性好、用 水量少、减少了纸张的伸缩与油墨的乳化。
  通常,PS版的生产过程为:铝版除污处 理——电解和研磨砂眼——阳极氧化——封 孔——涂布感光胶——干燥——PS版。
  1.PS版的砂眼的形成:PS版感光树脂胶 膜比较薄,因而要求PS版的砂眼细腻而且要 均匀,目前采用电解的方法较多。
  2.PS版空白部分阳极氧化的目的:使 PS版版基铝合金版面上生成一层氧化膜,从 而提高铝合金版的机械强度、耐磨性和亲水 性能。
  3.PS版封孔的目的:将氧化膜的微孔 堵死,防止印版污染。
  4.PS版的表面结构
  ①阳图型PS版
   图文部分——重氮化合物
   空白部分——阳极氧化膜
  ②阴图型PS版
   图文部分——腊克层
   空白部分——阳极氧化膜
  阳图型PS版的感光胶膜是受光分解,阴 图PS版的感光胶膜是受光聚合。晒版工艺流程为:曝光——显影——水洗——上墨及修 整——上胶。PS版从宏观上讲是平的,但是, 从微观上说是不平的。阳图版微观上说:图 文部分高,空白部分低。阴图版微观上说:图 文部分低,空白部分高。
  一、PS版润湿液的配方原则及要求
  PS版的润湿液的配方必须要遵循润湿 性能好,乳化值不能不太,溶液的PH值合 适。关键是要解决润湿性能与乳化值的关 系,一般情况下而言,润湿性能好,乳化 值大。
  1.PS版润湿液必须能够充分润湿版面, 为了达到润湿PS版版面的目的,就需要降低 表面张力,加入表面活性剂、润湿剂、界面 活性剂(羧甲基纤维素cmc)。6501表面活 性剂、阿拉伯树胶和羧甲基纤维素(cmc)分 子中的极性基,能够牢牢吸附在固体表面上, 形成和补充胶体层,而胶体层本身具有有非常 好的吸水性能,所以提高了印版的润湿性能, 同时乳化也不严重。
  2.具有清洗能力。能够把PS版版面上 的脏点洗去,只有加入酸性物质,如:磷酸、 硝酸、柠檬酸等,这些酸性物质有清洗 能力。原来胶印印版平凹版的版基是锌 合金,0.4cm厚,平凹版的图文部分是腊 克,空白部分是无机盐层,补充无机盐层靠 水斗里面的酸性物质,在清水里加入一些对 亲水抗油性具有增强和稳定作用的电解质, 如磷酸、磷酸盐、硝酸盐等。
  3具有非常好的不感脂的能力。加入阿拉伯树胶,阿拉 伯树胶具有亲水胶体的作用,利用胶体的不感脂能力和良好 的吸水能力,巩固和稳定四印的空白部分,并且能够减少水 斗溶液原液的用量。同时阿拉伯树胶还有防止版面氧化起脏、 去脏能力,恢复空白部分的亲水性能的作用。
  4.能适合不同气候的变化。加入吸湿剂和增湿剂。①丙 三醇    分子的三个羟基能吸附在胶体层表面,帮 助吸收溶液。
  ②聚乙二醇是很好的增湿剂,停机时可以吸收水分,并 且是较好的润湿剂,用以减小印版空白部分的磨损消耗。
  ③乙醇的作用,乙醇(酒精)(C2H5OH)不仅能降低溶液 的表面张力,而且利用它的挥发性能,可以使纸张吸收最小 的水分。
  5.能够稳定PH值。加入缓冲溶剂,PH值过高的危害: 网点扩大严重,空白部分容易起脏,清洗能力差。PH值过 低的危害:酸性过大,对印版的腐蚀性强,印版的耐印力下 降,干燥延迟,墨辊容易脱墨。润湿液的pH值在4~5为好。 稳定pH值的缓冲剂如:磷酸和磷酸二氢钠它们之间有缓冲 作用。
  H3PO4→H+H2PO-4
  NaH2PO4→Na++H2PO4
  它门之间产生同离子效应,抑制氢气产生,稳定PH值。
  另外,柠檬酸和柠檬酸钠都具有清洗作用、缓冲剂的作用。〔柠檬酸属于弱酸)
  ①柠檬酸H3C6H5O7
  H3C3H6O7 H2C6H5O7 +H+
   H2C6H5O7 HC6H5O7+H+
  HC6H5O7
  HC6H5O7H+
  (柠檬酸三元酸在溶液中三步电离,“ ”可逆反应符 号。)
  ②柠檬酸钠
  Na3C6H5O7 工Na+ +HC6H5O7
  由于在酸性介质中,大部分柠檬酸根HC6H5O73-发生变化, 转变成HC6H5O72-离子,产生同离子效应来保持合适的pH值, 恰好符合对润湿液酸性的要求。
  6.能补充损耗的无机盐层。就必须加入酸性物质,平凹 版(PVA版)的空白部分是无机盐层,润湿液就要充实损耗的 无机盐层。而PS版不需要补充无机盐层,PS版的空白部分 是阳极氧化膜,对水和空气都比较稳定,印刷过程中对PS版 电解的砂眼不会产生大的磨损谓况。
  二、润湿现象
  润湿是指液体与固体接触时发生的一种界面现象,凡是 液体与固定两相接触后,体系的自由能降低时称力润湿,反之称为不润湿。


1.液体润湿固体的内因:
  当液体与固体互相接触时,附着层中的液体分子,一方 面受到液体内部的作用力——内聚力,另一方面又受到固体 分子的作用力——附着力,因此,液体是否能够润湿固体,则 根据内聚力和附着力的大小来决定的。


2.润湿的评定
  a.采用接触角,评定润湿现象
  液体与固体的界面张力是无法直接准确测定的一个物 理量,因此,通常判断润湿现象,经常以接触角θ作为衡 量润湿的程度。


b.接触角的概念
  所谓接触角是指通过液滴中心作一法面,垂直于固体 表面,在法面上的固、液、气相交界点处的一点,其气体 与液体的界面和固体与液体的界面两切线,把液体相夹在 角内时所夹的角度。
  接触角与润湿的关系
  ①当接触角θ为0° 时,充分润湿现象。
  ②当接触角θ<90°时,称为能够润湿。
  ③当接触角θ>90°时,称之为不润湿。
  液体对固体的接触角小,液体水珠能铺展开来,表面张 力低,润湿性能好。提高润湿性能,平凹版要从磨版首先着 手开始,选择优质的锌版或者铝合金,(PS版不采用磨版,而 是用电解方法形成空白部分阳极氧化膜)并采用先进的加工 工艺,在印版表面上研磨出致密的砂眼来,利用砂眼的毛细 孔来储存水分,形成印版空白部分的基础,并依此来扩大吸 附能力,为抗拒油墨的扩张创造条件。印版的砂眼越小越好, 溶液表面张力降低,润湿性能好些。
  提高胶印印版的润湿性能,就要降低接触角,降低接触 角就要加入表面活性物质、界面活性物质、亲水胶体,从而 降低溶液的表面张力,润湿性能好,但是,要注意不能过量, 以免乳化严重,带来其他弊端。
  提高印版空白部分稳定性质的途径:一是选择亲水性 能好,耐磨性能强和化学性能稳定的材料作为空白部分的 基础,从增强印版空白部分的亲水抗油能力入手,使其达 到水墨之间相互抵抗油墨向外扩张的能力,只有当这个能 力足够大时,图版的空白部分才可以获得充分的稳定。另 外一方面严格掌握水斗润湿液的配制比例,以增强版面的 稳定性能及阻止腐蚀作用,在水里加入电解质不仅补充被 消耗掉的亲水基础,而且可以利用剩余酸性去清除印版空 白部分所粘结的墨脏。

[时间:2002-11-12  作者:王新城  来源:中国印刷]

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