“神仙水”之我见

夏文

为什么润版液对印刷质量产生重要的影响，文章通过介绍润版液功能与性质，为印刷生产提供一些参考。胶印看起来很平常，可能没留心润版液所扮演的角色。可能您的回答是：“印刷时不让油墨进入空白部分；停机时，保护印版。”我们回答：“您说得千真万确，但是，并不完全是。”胶印是个复杂的过程，随时会出现故障。在这个过程中，润版液既有物理也有化学变化，需要了解其物理和化学各个方面的细节问题。

物理性质

1.水处理

润版液在润版过程中的一个重要能力，称之为“水处理能力”。这条术语描述了润版液从水箱经润版系统最后传到印版表面这一过程是多么的不容易，首要的是连续式/酒精润版系统，酒精的主要目的是提高“处理能力”和均匀水墨层。两种表面活性剂和黏性增强剂提高水的流动性和达到酒精的效果。

提高黏度意味使得液层“更厚”，与普通意义上的“水层更湿或更薄”相反的是润版液更容易通过计量辊，然而，黏度增加，橡皮胶辊表面上的水膜层更加有效地通过计量辊。

2.润滑

将润版薄膜层运转到印版、橡皮布、胶辊表面。保护其不被磨檫、加热、磨损。少数的添加剂例如无酒精润版液，聚合体、乙二醇能提高水的润版效果。

印版和靠版辊之间没有合适的润版，会导致巨大的磨檫，加快印版磨损。我们使橡皮布不要有太大的黏度，否则它会拉下纸张纤维，通常称为掉粉。

当干燥油墨接受润版液时的“油包水”乳化，印版和靠版辊的压力作用下，水从油墨中压出，用此当作印版与靠版辊的衬垫，假如靠版辊和印版滚筒的线速度不相等（经常如此），油/水衬垫提供一个防止磨损的缓冲物。

胶辊表面附着一水/墨膜层，提供关键的分散液来防止磨损。

3.堆墨

堆墨有一定义：油墨（油墨混合物）和纸张棉绒组成，一般堆积在橡皮布上。主要在轮转机印刷时，每时每刻都有垃圾产生，橡皮布必须得清洗。这些物质不断的增加，橡皮布局部的厚度在不断的增加，印刷质量会受到影响，一般情况会看见橡皮布非图文部分有这些堆积物，在版尾最差。

当堆墨越来越厚，图像拖稍的墨层会飞走，停止印刷。堆墨是润版液、油墨、纸张兼容性的一个很好的指示器。若好的材料，橡皮布每20萬印只需清洁一次，图文部分不会经常的堆墨，因为新鲜的油墨不断地从印版传到橡皮布再到纸张，这种连续的传递防止任何外来的堆积物在橡皮布上。

一些因素影响堆墨的速度：

①印版和橡皮布上的水量，太干燥，一般会增加堆墨速度。

②油墨的“速度”，油墨中含有干燥剂往往干燥完，堆墨加快。

③润版液的润滑性能。

④印版型号，一般印版表面细腻的堆墨少。

⑤纸张表面——松的纤维被拉掉，增加积累油墨树脂。

4.掉毛

掉毛是由于松的表面纤维或油墨或橡皮布黏度太大，纸张纤维被拉掉后堆积在橡皮布上。酒精或无酒精润版液中都含有“脱膜剂”，为了减小橡皮布表面的“黏度”，减小纸张纤维被拉掉的可能。典型的无堆墨添加剂是乙二醇制造而来，能使橡皮布保持湿润。

一些印刷工人在印第一个色时，将纸张空压（不上色不上水）一次，一部分的纸张纤维被拉掉，粘在橡皮布的空白部分，减小复合单元的掉毛。

5.乳化的润版液进入油墨

油墨应该让水处理恰当，这种状态看上去和直觉相反，然而，胶辊上水膜层总是覆盖在油墨表面，必须有它的去处。部分水进入油墨中，会提高流动性和传墨特性。我们考虑的是有多少水正好分散在油墨中，“乳状液”意思是两种液体没有产生化学反应或互相溶解的一种两相液体。如果您用放大镜观察版上的油墨，您会发现水滴悬浮在油墨中。

如果油墨太干燥或水分太少，会造成印刷版面玷污，在靠版辊压力作用下，水被压缩至油墨当图文部分通过靠版辊时又被压出。

化学性质

1.减小空白部分的感光度

已经讨论过的空白部分的亲水性质，在生产印版时，铝版表面经处理后既耐用又亲水，当印版磨损、不断地接触油墨和污垢，得重新处理，一些成分会重新感光。水溶性树脂——阿拉伯树脂在胶印中应用好多年了，来自于非洲的部分地区阿拉伯树上的干树汁，这种树脂水溶性好、能很好的被铝基吸收，其pH值为4，其他一些水溶性的聚合体，如松树树脂、淀粉、CMC、一些丙稀酸等也可以作为印版的减感剂。在使用每种润版液时，少量的树脂膜层会黏附在印版空白部分，起到保护作用，当长时间停机时，重要的是树脂层要能很好的防止印版氧化。

2.减感盐

一些无机盐和铝版发生化学反应，形成亲水化合物，这些盐包含我们所说的两极，能亲水。例如，硅酸盐（Si-O4）和磷酸盐（P-O4），注意两者都含有氧原子（O），这些氧原子吸附在印版表面而吸水。印版在生产时，表面会使用相同的盐经阳极化处理，形成耐用、防腐的印版。

3.除脏剂

第二个角色是酸性、溶解的润湿药剂。作为除脏剂除去印版表面的油物，如果让油物堆积，会吸墨，导致敏感度下降。酸性物质，例如磷酸，使得印版表面“更亮”。由于“侵蚀”作用，溶解一个非常薄的金属层，只有几个分子那么厚，形成新的表面层。

4.在印刷开始时除脏

一般情况下，油墨在停机时黏附在印版的干燥的空白部分，当印版干燥时，油墨会“润湿”非图文部分，当润湿器反过来润湿时，实质上是将润版液迅速地替换油墨，其游戏规则是最少的浪费，如果客观条件正确，油墨几乎连续地传到靠版辊，第一张纸过去时会很干净，如果油墨传进润版循环系统中，会造成“水包油”式的乳化，很可能造成花版。

在停机或重新开机时，会发生下列情况：

①印版上的润版膜层会干燥。

②停机后，印刷机在缓慢地运转时，油墨可能会黏附在空白部分。

③重新开机时，润版液通过润版辊润湿空白部分。

④干燥的树脂薄膜溶解，除去油墨和污垢。

⑤减感成分会重新在空白部分建立亲水层，印版在印刷时会变得干净。

5.水的阶调

印刷是一个动态的过程，尤其在新的高速旋转的轮转机印刷，印刷压印区的环境不同于实验室，主要原因是所谓的印刷“模式”在复制实际的效果中常常出错，一个例子“第一代”无酒精酒精润版液在实验时看来希望很大，可在正式印刷时不尽如人意，他们没有考虑到实际的动态情况。

润版不仅仅是被接受，更重要的是快速地在印版表面形成均匀的薄膜层，印刷工程师已经在非常努力地提高润版辊润版性能，他们使喷头、毛刷、滑片、振荡器等更有利于得到更好的均匀的水膜。

6.均匀膜层

获得均匀的膜层所必须的条件：

①通过润版辊和印版以最快的润湿速度将最干燥的表面润湿。

②润版液或无酒精润版液中的表面活性剂将印版表面润湿的阶层最大化。

印版要变得非常的灵敏，因为润湿系统将水膜层变得很厚，水膜一时难以流走，然而这种印版能容易控制水。

印版必须有效的润湿，防止干燥的地方上脏，如果水膜层均匀、整个版面都达到最小化，將更容易获得水墨平衡。

7.动态的表面张力

润版液中的表面活性剂必须反应得非常快，这称为“动态的表面张力减小”，当水膜层分裂，这些表面活性剂分子就会积聚在水分子的表面，这些分子将他们连在一起，使得亲水极指向液体表面，这样才能起作用，否则无效。

强的和浓缩的表面活性剂能控制表面张力减小程度，更重要的是在印刷时，“分子移动速度”控制张力的减小程度和快速润湿程度。

功能介绍

让我们做两个简单的实验，开始印刷时，减少空白部分的水分，增加水和墨。你会看见油墨和水对图文和空白部分的选择。当此过程运转良好，说明水墨平衡。印版表面有一薄层我们所需的材料，记住，尽管空白和图文部分的表面很大区别，他们均可亲水和亲油。

1.提供水膜层

假若印版太干燥，空白部分会上墨，在印刷时称为浮渣。这是由于没有足够的水分将印版表面完全涂布。

因此，第一个功能是提供一个足够的水膜涂层。

2.减小空白部分的感度

图文和空白部分的表面有重要的不同之处，这样可以很好地解释胶印原理。

有两滴水珠，左边的水珠迅速在亲水空白部分铺展开来，而在右边的图文部分形成水珠。仔细考虑一下，空白的部分为什么使得水滴铺展成一薄层，由于空白部分有毛细作用的功能逐渐将水滴慢慢铺展开来。

很重要的是润版液能吸附在空白部分，然而，图文部分好像打过蜡的汽车，水不能将其“润湿”，只是在其表面形成水珠，润版液就是不让图像部分变成亲水性质（我们称为花版）。

3.除脏

我们将油墨涂在一块干燥的印版上，我们会看到版面上到处黏附的是油墨，它不仅黏附在图文部分还会黏附在空白部分，如果是块好的印版，你用一块湿布轻轻的檫去版面空白部分的油墨，版面的毛细管作用，将水铺展开来，使得一薄层水进入油墨的下层，油墨“漂浮”起来，如果我们使用的是润版液，比其普通的水，版面会更干净，除脏在印刷过程中至关重要。

4.快速铺展润版能力

润版液使得水连续、平缓的从润版辊到版面，很重要的是得到涂布均匀的薄层水，这一过程非常快，在一瞬间完成，印版滚筒将靠版辊上的水传给橡皮布滚筒，特别是现代高速旋转的轮转机印刷，时间非常短（0.05秒/1500fpm）。润版辊涂布不均类似山脊，涂布刷在离开画布时，涂料已“外溢”，这种相同的“外溢”必然发生在印版表面。

添加剂可以提高润版速度与质量，被称为润湿药剂或表面活性剂。这些物质溶解在润版液中，会减小水分子表面张力。

一个水滴滴在版面上，水有两个重要的作用力，两种作用力的平衡度决定水滴铺展的程度，润版液扮演双重角色，表面活性剂减小表面张力，使得向里的作用力减小，在空白部分的减感剂增加向外的力，单纯的结果在于润版液，当其良好地工作时，会增加向外的力、减小向内的力，很好地铺展水。

可观测到良好的作用力平衡，润版液在印版非图文部分积聚，对油墨敏感。

5.润滑、防止堆墨

润版液中含有润滑剂，对橡皮布来说含有“缓冲剂”，空白部分的水膜层防止磨损，增加印版的耐印力。磨损的减少可以防止油墨和印版表面过热，我们看见橡皮布上的纸粉和干燥的墨皮，称为堆墨或拉毛。缓冲剂能保护橡皮布不至于“粘”从而粘上纸粉。

6.乳化控制

防止乳化过量的水进入油墨（油包水），油墨制造商生产油墨时使得印刷恰到好处，在传墨时“乳化”水是有必要的，有必要保证有间隔的储藏。

至关重要的是不提倡水包油式乳化（O/W），当你拿含有去污剂的刷子去刷衣服上的油污时，就会产生“水包油”。润版液应该溶入水中而不是破坏油墨，如果极小的油墨颗粒浮在水中，会玷污印版非图文部分，或在印刷时，有轻柔的色调。

本文基于合肥美之乐包装印务有限公司一个月的生产实践， 通过查阅相关资料和测量分析， 针对润版液的功能、物理特性、化学特性等方面进行研究， 为印刷生产提供理论依据， 为印刷车间规范化生产和印刷品质量控制奠定基础。

[基金项目]：安徽省高校自然科学研究项目：卷筒纸胶印机纸带张力控制优化设计（项目编号：KJ2018A0921）；安徽新闻出版职业技术学院人文社科项目：基于大数据安徽数字出版服务平台营运发展的问题与对策研究（院教科研〔2018〕23号 ）；安徽省教学研究项目：基于“工匠精神”的数字出版专业“双创教育”实践教学体系研究（项目编号：2016jyxm0491）。

作者单位：安徽新闻出版职业技术学院