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膠印質(zhì)量控制--潤版液的使用
2009-08-06 14:53 來源:中華印刷包裝網(wǎng) 責編:劉文越
【我要印】訊:膠印是一種需要用水的印刷方式。利用油水不相溶的原理,,先供水,,后供墨,使圖文部分有墨無水,,空白部分有水無墨,。印刷時,印版上圖文處的墨跡通過壓力轉(zhuǎn)印到富有彈性的橡皮滾筒表面,,然后再由橡皮滾筒把圖文轉(zhuǎn)印到壓印滾筒表面的紙張上,。
印刷的過程就是水墨平衡的過程,而印刷時有75%的故障是化學因素引起的,其中,,水在生產(chǎn)過程中最容易出現(xiàn)問題,,因此,正確地控制與使用潤版液是印刷質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)之一,。
一,、潤濕現(xiàn)象
潤濕是指液體與固體接觸時發(fā)生的一種界面現(xiàn)象,凡是液體與固體兩相接觸后,,體系的自由能降低時稱為潤濕,,反之稱為不潤濕。
當液體與固體互相接觸時,,附著層中的液體分子,,一方面受到液體內(nèi)部的作用力——內(nèi)聚力,另一方面又受到固體分子的作用力——附著力,,因此,,液體是否能夠潤濕固體,則根據(jù)內(nèi)聚力和附著力的大小來決定的,。
液體與固體的界面張力是無法直接準確測定的一個物理量,,因此,判斷潤濕現(xiàn)象,,通常以接觸角θ作為衡量潤濕的程度,。
接觸角與潤濕的關系
①當接觸角θ為0°時,充分潤濕現(xiàn)象,。
②當接觸角θ<90°時,,稱為能夠潤濕。
③當接觸角θ>90°時,,稱之為不潤濕,。
液體對固體的接觸角小,液體水珠能鋪展開來,,表面張力低,,潤濕性能好。
二,、改善潤濕性能的兩條途徑
1,、 增大PS版對潤版液的吸附能力
選擇親水性能好,耐磨性能強和化學性能穩(wěn)定的材料作為空白部分的基礎,,從增強印版空白部分的親水抗油能力入手,,采用先進的加工工藝,在印版表面上形成致密的砂目,,從而增大PS版的表面積,,形成印版空白部分的基礎,,并依此來擴大吸附能力,利用砂目的毛細孔來儲存水分,,為抗拒油墨的擴張創(chuàng)造條件,。選擇砂目處理較好的印版,印刷時水墨調(diào)整的寬容度大,,印刷機易操作,。
2、 降低潤版液的表面張力
提高潤版液對PS版的潤濕性能,,就要降低接觸角,,降低接觸角就要加入表面活性物質(zhì)、界面活性物質(zhì),、親水膠體等,,從而降低溶液的表面張力,達到充分潤濕的性能,。選擇潤濕性能好的潤版液添加劑,,不易受油墨、潤版液等相關材料不均一變化的影響,,能有效降低用水量,、減少乳化、加速干燥,、提高印品光澤,,從而有效降低印刷故障率。
三,、潤版液添加劑的配方原則及要求
PS版的潤濕液的配方必須要遵循潤濕性能好,,對油墨乳化不能太大,溶液的PH值合適,。特別是要解決潤濕性能與乳化值的關系,。
1、能夠充分潤濕版面,,就需降低表面張力,要在水斗溶液中加入乳化劑,、潤濕劑,、界面活性劑。
2,、 具有清洗能力,,能把臟點洗掉。加入酸性物質(zhì),,清潔印版,。
3,、 能穩(wěn)定潤濕液的PH值,加入緩沖液,。降低油墨乳化,。
4、具有較好的不感脂能力,,即不親油性能,,如加入阿拉伯樹膠。避免圖文部分不上墨,。
5,、能適合不同氣候的變化,加入吸濕劑,。防止印版上臟,。
6、可抑制細菌及霉菌的滋生,,防止?jié)櫇褚焊?
四,、導電率與PH值在印刷中的應用
正確的水墨平衡很大程度上取決于準確地控制潤版液的pH值和濃度。很多印刷廠在使用潤版液時,,只注意潤版液的酸堿度要控制在要求的范圍內(nèi)(pH值為4.5~5.4),,而忽略了潤版液的濃度。
目前市面上銷售的潤版液絕大多數(shù)是緩沖型潤版液,,其濃度發(fā)生很大變化時,,酸堿度變化卻不明顯,但是,,潤版液濃度的變化,,將導致潤版液各成分含量發(fā)生改變,從而引起表面張力,、油墨乳化性能等的變化,,最后影響潤版效果,導致印品質(zhì)量下降,。因此,,只控制pH值將導致印刷故障的產(chǎn)生。
通過實驗測得,,潤版液的濃度變化與它的導電率變化存在一種線性關系,,即濃度越大,導電率也越大,。這樣,,我們就可以通過測量導電率來控制潤版液的濃度。
五,、導電率與PH值的測量
pH計用來測量印刷機上潤版液的酸堿度,。pH計的電極封閉在玻璃管內(nèi),,在其浸入潤版液中時,潤版液中的離子電荷感應玻璃管中的電極,。電極中感應出的電荷在pH計中的電路中產(chǎn)生微小的電流,,這個電流經(jīng)過放大和數(shù)字化,然后與已經(jīng)存儲在pH計中的電子存儲器中的值相比較,,以便確定出其數(shù)值來,,最后的結(jié)果在液晶顯示器面板上顯示出來。導電率定義為溶液中導電電子通過的能力,,實際上測量的是溶液中溶解鹽的數(shù)量,。潤版液濃度越高,導電率越高,。
pH計與電導計雖然很容易使用,,但需要經(jīng)常校正以便維持其正確的功能。特別是在更換測試頭,、檢測腐蝕性化學樣品,、需要精確測量時務必重新校準,即使正常使用也必須至少一個月校準一次,。pH計是將測試頭浸入已知濃度的校正液中進行校正,,然后調(diào)整其數(shù)值,使其顯示所需的數(shù)值,。一般常用的校正液的pH值為4,、7、9.2和10,。不過,,許多情況下,如果所用的校正液與pH計所給的校驗值不相符,,最好是不作校驗,。例如在一些pH計中設定點為4、7和10,。如果使用緩沖值4,、7和9.2來校驗這臺pH計,在最后一個控制點(這里是10)就會出錯,。由于潤版液通常是酸性的,,其值接近4.5到5.5,因此只需進行4,、7兩點校正即可。
電導計的校準與PH計類似,,但必須根據(jù)其型號選擇相匹配的校正液(如:1413us/cm,、1382us/cm等),,插入校正液中,調(diào)整顯示數(shù)值與校正液實際數(shù)值相符,。
六,、確定潤版液導電率
對于同一種潤版液,用不同地方的水配制,,即使配出相同濃度的潤版液,,它們的導電率也不相同,因為這與水的軟硬程度(水中含Ca2+,、Mg2+的多少)有關,。若用同一種水與不同品牌的潤版藥水混合配制成相同濃度的潤版液,其導電率也不相同,,導電率大了,,說明溶液中的離子多,有些離子對印刷是有影響的,,如Ca2+,、Mg2+在潤版液中的濃度過高就會導致油墨乳化,阻礙印跡干燥,,因此,,需要先使水軟化,再進行潤版液配制,。
基于以上因素,,我們在配制潤版藥水之前,應根據(jù)所使用水的水質(zhì),,保證它的pH值在4.8~5.3之間,,通過實驗的方法,測出不同濃度下的導電率,,繪出導電率的范圍,,然后在這個范圍內(nèi),通過印刷品的質(zhì)量找出某個導電率值,,作為以后使用這種潤版藥水配制潤版液的標準值,。不同水質(zhì),不同的潤版藥水,,達到最佳潤濕效果的導電率值都不一樣,,因此,可按照上述的方法測試,,以達到最佳潤濕效果,。
七、 潤版液添加量與導電率,、PH值的基本關系
1,、理想用水
在未添加潤版液之前,,水的導電率應為300 us/cm-500 us/cm,硬度為5゜-8゜,,為軟水,,PH值為6.5—7之間。
2,、理想潤版液PH值的變化與導電率的關系
將潤版液進行稀釋,,當其PH值在4.5-5.5之間變化,導電率應在1200—600us/cm之間等比例變化。當導電率超出初始配置值500us/cm時,,應更換潤版液,。即:根據(jù)當?shù)厮|(zhì),通過印刷試驗,,假設導電率為900us/cm,,PH值為4.9時,潤版效果好,,則當導電率達到1400us/cm時,,說明水箱里的水已污染,不適合印刷,,需對水箱進行清潔,,并更換潤版液。
八,、 印刷機潤版液自動添加系統(tǒng)的PH值管理要求
潤版液可分為“緩沖型”(如B液)和“非緩沖型”(如A液)兩種,,其中“緩沖型”潤版液濃度發(fā)生變化時,PH值為非線性變化,。目前,,絕大部分的印刷機是通過控制潤版液的PH值來控制潤版液原液的添加量,需要潤版液的濃度與PH值呈線性變化,,即:潤版液濃度發(fā)生微小變化,,PH值應跟著改變,而“緩沖型”潤版液濃度發(fā)生微小變化時,,PH值可能無任何變化,,導致潤版液的濃度無法控制,因此“緩沖型”潤版液不適合機器自動添加,。
“非緩沖型”潤版液由于濃度發(fā)生細小變化,,PH值變化較大,導致印刷難以控制,。因此,,市面上銷售的基本上為“緩沖型”潤版液。為減少印刷故障的發(fā)生,對“緩沖型”潤版液需手工配置后加入水箱,,并配備好相應的量杯,,以控制準確的添加量。
九,、 對兩種潤版液的測試
由于自來水的導電率偏高,而純凈水的PH值偏低,導電率為0,,因此本實驗選擇以3:1比例配制的水自來水的PH值為7.4,導電率為890us/cm ;純凈水的PH值5.6,導電率為0,。 按純凈水與自來水3:1的比例配制后,水的PH值為7.02,導電率為270us/cm,。
十,、測試分析
從測試圖表可以看到,A、B兩種潤版液都是“緩沖型”潤版液,。不適合機器自動添加,,應使用手工配置潤版液濃度。A潤版液PH值為:4.5-5.5時,;濃度為: 4%-0.6%,;導電率為:1500-400us/cm。B潤版液PH值為:4.5-5.5時,;濃度為: 5.2%-0.5%,;導電率為:2500-500us/cm。兩種潤版液添加劑在相同的水質(zhì),、相同的配比濃度下,,導電率不同。潤版液供應商建議配比比例要求:A潤版液標準濃度為2%-2.5%,PH值為4.5-5.5;B潤版液標準濃度為2%(軟水),、3%(硬水),PH值為4.9-5.2,。
根據(jù)測試結(jié)果選擇:A潤版液配比濃度為2%, PH值為4.7,導電率為820us/cm,。B潤版液配比濃度為2%,PH值為4.85,導電率為1382us/cm,。
由于需要添加10%左右的異丙醇,在實際添加配比時,,應以添加異丙醇后的總?cè)莘e來計算潤版液添加量,,否則,將導致潤版液濃度不夠,,PH值升高,,影響潤濕效果。通過生產(chǎn)中的實際使用驗證,,由自動添加改為手工添加,,潤版液濃度控制準確,潤濕性能良好,并有效地減少了潤版液帶來的印刷故障,。
十一,、水箱的管理
水箱溫度的設定:冬天溫度設定為10℃,夏天溫度設定為8℃,,溫度過低將導致拔墨,,溫度過高易產(chǎn)生糊版。并經(jīng)常檢查冷卻系統(tǒng)工作是否正常,。水箱清洗周期:建議每周更換一次水,,并清洗水箱。水箱過濾網(wǎng)的清潔與更換:建議每周清潔一次,,每月進行更換,。冷卻裝置空氣過濾網(wǎng)的清潔:建議每周清潔一次,否則將影響冷卻效果,。
十二,、酒精與潤版液的選擇
有很多工廠在潤版液中使用食用酒精或工業(yè)酒精,其成分為:乙醇,,在印刷時水墨平衡較慢,,添加量較大。建議使用異丙醇,,印刷時水墨平衡快,,添加量小,一般為:8%--12%,,性能越好的潤版液,,異丙醇的添加量越小。
在購買異丙醇時,,盡可能從大的化工廠處購買,,否則將導致異丙醇含量不足,影響潤濕效果,。目前市面上的潤版液添加劑品牌繁多,,價格各異,由于很多工廠為降低印刷成本,,往往只考慮其單價,,而不考慮其潤濕性能,導致上水量大,,印品質(zhì)量差,。潤濕性能好的潤版液,相對單價較高,,但其添加量較小,,總用量小,總成本并不一定比價格低的潤版液添加劑高,如使用正確反而能降低成本,。因此,,建議在使用潤版液添加劑時,盡可能購買品牌潤版液,,如:海德堡superdot fs-12 等,,品牌潤版液添加劑質(zhì)量穩(wěn)定、添加量小,,異丙醇的添加量小,,印刷時上水量小,油墨不易乳化,,印刷質(zhì)量穩(wěn)定。
十三,、水質(zhì)硬度過高帶來的后果
Ca2+,、Mg2+離子含量越高,水的硬度越高,,在潤版液中,,Ca2+、Mg2+離子的濃度過高會導致油墨乳化,,且在高速印刷過程中,,由于溫度原因會使?jié)櫚嬉褐械腗g(HCO3)2、Ca(HCO3)2分解,,生成不溶于水的CaCO3,、MgCO3。鈣質(zhì)附著在水輥上,,易阻止上水,,出現(xiàn)糊版故障,附著在墨輥上,,將導致墨輥晶化,,影響油墨的傳輸,導致墨輥脫墨,。
十四,、酒精及潤版液使用不正確帶來的后果
潤版液添加劑性能不好或添加量過大將導致油墨過度乳化,產(chǎn)生墨輥脫墨,、油墨回傳水箱,、油墨聚積在上水輥、顏色平衡不良,、油墨不干,、印品無光澤等故障。酒精的質(zhì)量不好或用量過大, 可能溶解油墨,導致油墨極度乳化,,并產(chǎn)生上述故障,。如果潤版液添加劑與使用的油墨不匹配,也將導致上述故障的發(fā)生,。
十五,、膠印水量消耗與上水量的控制
膠印潤版液消耗主要為以下幾個方面:
1.油墨的乳化消耗水量。油墨輕微乳化有助于迅速的水墨平衡,,同時墨量越大需要越大的上水量進行抗衡,。
2.紙面吸收消耗水量。由于各種紙張的纖維特性和平滑度,、勻度,、施膠度、含水量,、伸縮率等各項指標都不相同,,印刷時紙張的吸水量就不同。一般來說非涂布紙吸水量大于涂布紙,。
3.向空間蒸發(fā)消耗水量,。
4.擠壓拋出水量。
膠印決定用水量的條件
1.版面圖文部分的面積及分布情況,。印版版面上圖文部分面積大,,用水量大。
2.印刷墨層越厚,,用水量越大,,墨層薄,用水量�,�,;
3.紙張纖維結(jié)構(gòu)疏松,表面粗糙,,紙張的吸水性能就強,;銅版紙、卡片紙等結(jié)構(gòu)密實,,表面光滑,,吸水性就小。
4.油墨抗水性能好,,乳化值小,,用水量就少。
5.膠印機運轉(zhuǎn)速度越高,,消耗的水量就越多,,環(huán)境溫度高,、濕度低,空氣流通舒暢的,,消耗的水量大,。
6.印版的質(zhì)量越好,砂目處理越好,,上水量越小,。
7.膠印的印刷壓力大,潤版液消耗率就高,。
8.橡皮布硬度越高,,潤版液消耗越大。
基于以上原因,,印刷時應根據(jù)不同的印件使用不同的上水量,,當更換印版時,應先降低水量至印版糊版,,并在套準較色的過程中,,逐漸加大水量至印版不糊,以達到使用最小的水量進行印刷,,避免水大墨大,從而控制印刷質(zhì)量,。
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