免酒精潤(rùn)版液分析技術(shù)一背景

免酒精潤(rùn)版液廣泛應(yīng)用印刷行業(yè)中印版表面處理，禾川化工引進(jìn)尖端配方解剖技術(shù)；禾川化工專業(yè)從事免酒精潤(rùn)版液成分分析、配方分析、成分檢測(cè)、配方還原、配方檢測(cè)、配方技術(shù)，禾川化工為印刷企業(yè)提供整套產(chǎn)品配方改進(jìn)技術(shù)；在倡導(dǎo)綠色印刷的今天，印刷生產(chǎn)中所用材料的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性正越來越被人們所重視，在眾多印刷耗材中，潤(rùn)版液是近年來人們關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。傳統(tǒng)酒精潤(rùn)版液顯然已不能適應(yīng)環(huán)保印刷的需求，免酒精潤(rùn)版液由此應(yīng)運(yùn)而生。免酒精潤(rùn)版液就是用其他無毒化學(xué)成分替代酒精或IPA。

在膠印中，潤(rùn)版液的所起的作用主要體現(xiàn)在三方面：一是在印版空白部份形成水膜；二是補(bǔ)充在印刷過程中損壞的親水層；三是降低印版的表面溫度。而酒精在潤(rùn)版液中起的作用亦有三方面：1)是降低水的表面張力，有利于水在PS版上鋪展?jié)櫇瘢?)是加速水的鋪展?jié)櫇袼俣?，酒精為小分子化合物，擴(kuò)散速度快；3)是酒精易揮發(fā)，能降低PS版面的溫度，將凝結(jié)空氣中的水份凝結(jié)在印版表面。若沒有環(huán)保印刷概念的提出，也許酒精潤(rùn)版液還會(huì)被使用很長(zhǎng)一段時(shí)間，然而當(dāng)前使用的潤(rùn)版液中的酒精成份主要以異丙醇(Isopropanol，簡(jiǎn)稱IPA)為主，它是低沸點(diǎn)、高揮發(fā)的易燃性有機(jī)溶劑，對(duì)人體有害，另外酒精也對(duì)油墨的光澤度有影響，對(duì)膠輥也有損傷。更為嚴(yán)重的是，異丙醇排放物還會(huì)污染環(huán)境。因此，異丙醇的使用，對(duì)環(huán)境、對(duì)人體、對(duì)印刷設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量都是不利的，在印刷中減少其使用頻率或者完全不用是一種必然的趨勢(shì)。

二.免酒精潤(rùn)版液

2.1免酒精潤(rùn)版液概述

免酒精的潤(rùn)版液則避免了酒精潤(rùn)版液的缺陷，多方面優(yōu)勢(shì)具體如下：

1）100%不含酒精或IPA，使用安全，操作簡(jiǎn)單，存儲(chǔ)方便。

2)形成的水膜薄，可以保證很好的油墨轉(zhuǎn)移性能和亮度。

3)同多種油墨有合理的適應(yīng)性，能加速油墨的干燥，加速印品的成型，防粘。

4)潤(rùn)版液中含有保水素，在停機(jī)時(shí)保護(hù)印版。

5)含有抑菌劑，防止水斗中滋生細(xì)菌。

6)含有特殊添加劑，保護(hù)機(jī)器零部件不被腐蝕，能減少或消除橡皮布上的堆積現(xiàn)象。

7)能將水的關(guān)鍵界定參數(shù)調(diào)至更合適的范圍，降低了潤(rùn)版液對(duì)水質(zhì)的要求。

8)100%的免酒精潤(rùn)版液，不易揮發(fā)，印刷時(shí)能保證電導(dǎo)值水平的恒定可靠，穩(wěn)定印刷質(zhì)量。

9)潤(rùn)版速度快，適用于高速印刷機(jī)進(jìn)行綠色環(huán)保印刷。由此可見，免酒精的潤(rùn)版液解決了使用添加酒精潤(rùn)版液所存在的所有問題，從而使印刷變得經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保。

2.2無醇潤(rùn)版液配方組成

1）緩沖液

大部分潤(rùn)版液的pH值表現(xiàn)為酸性，因?yàn)镠+可以保證印版空白部分對(duì)潤(rùn)版液的敏感性。免酒精潤(rùn)版液的酸性會(huì)比酒精潤(rùn)版液稍強(qiáng)一些，一方面是為了在更薄的水膜狀態(tài)下，使版材空白部分對(duì)潤(rùn)版液有更好的敏感性；另一方面是由于免酒精潤(rùn)版液的pH值一般維持在4.2～4.5，而現(xiàn)在紙張的pH值一般為8～10，質(zhì)量差點(diǎn)的雙膠紙的pH值甚至可以達(dá)到11，如果潤(rùn)版液的酸性不夠，或者緩沖體系不夠強(qiáng)大的話，將會(huì)很快因紙張的強(qiáng)堿性降低其親版性能；此外，較低的pH值也增強(qiáng)了印版空白部分的化學(xué)蝕刻效應(yīng)，對(duì)印版上的劃痕和由砂粒引起的坑狀損傷有快速修補(bǔ)作用。緩沖液的作用是將潤(rùn)版液pH值調(diào)整到理想的范圍，且不受紙張和油墨組分的影響，盡可能保持穩(wěn)定。常用緩沖劑：檸檬酸，檸檬酸鈉；磷酸氫二鈉，磷酸氫二銨等。

2）印版保護(hù)劑

在膠印印刷過程中潤(rùn)版液始終和印版保持直接接觸，印版的空白部分（無機(jī)鹽層）會(huì)不斷地被溶解，使印版的親水性降低，導(dǎo)致印版上臟。印版保護(hù)劑可不斷地補(bǔ)充被溶解的無機(jī)鹽層以維持其動(dòng)態(tài)平衡，導(dǎo)致印版上臟。印版保護(hù)劑可不斷地補(bǔ)充被溶解的無機(jī)鹽層以維持其動(dòng)態(tài)平衡，保證印版穩(wěn)定的親水性。印版保護(hù)劑，實(shí)質(zhì)就是用電解質(zhì)，主要是：磷酸、硝酸、有機(jī)酸，一些無機(jī)鹽類（潤(rùn)版液中鹽類物質(zhì)的主要作用，一是在印刷過程中保護(hù)印版非圖文部分，使印版非圖文部分在與墨輥接觸、水輥接觸、橡皮布滾筒壓印接觸時(shí)，免受侵蝕。二是減緩印版非圖文部分受侵蝕的速度或程度。在高速印刷中，印版非圖文部分難免受到侵蝕，使印版鋁基裸露，此時(shí)，潤(rùn)版液中的鹽類物質(zhì)，如硝酸鎂等，就與裸露的鋁版基發(fā)生化學(xué)置換反應(yīng)生成無機(jī)鹽，使裸露的鋁版基重新被無機(jī)鹽層覆蓋，延緩印版表面的侵蝕。常用的鹽類成分有磷酸銨、硝酸銨、硝酸鎂、硝酸鋅、重鉻酸銨等），以及往往含有少量的保護(hù)膠，出現(xiàn)臨時(shí)停機(jī)的情況也不會(huì)掉版。

3）表面活性劑

表面活性劑物質(zhì)可降低潤(rùn)版液表面張力和優(yōu)化水墨平衡，起到降低上水量，優(yōu)化印版潤(rùn)濕，保持水質(zhì)清潔，降低潤(rùn)版液循環(huán)系統(tǒng)污染和防止油墨過度乳化的作用。新型的潤(rùn)版液，不提倡用酒精，但是必須加入既能降低表面張力，又不使油墨容易乳化的非離子型表面活性劑，如聚氧乙烯聚氧丙烯醚（2080）和6501，羧甲基纖維素，脂肪醇聚氧乙烯醚等。

4）消泡劑

為防止?jié)櫚嬉褐谐霈F(xiàn)泡沫，有必要加入適量的消泡劑。水箱中如產(chǎn)生大量的泡沫不利于潤(rùn)濕印版。無醇潤(rùn)版液中常用的消泡劑有：聚醚，硅油等。

5）殺菌劑

潤(rùn)版液中一般加入阿拉伯樹膠等物質(zhì)容易發(fā)酵，變質(zhì)，通常加入少量的甲醛，苯酚類等。

6）絡(luò)合劑

可在水質(zhì)較硬的情況下穩(wěn)定水質(zhì)硬度，以防止印版和橡皮布上出現(xiàn)頑固的堆積層。此外，還可以快速消除可能出現(xiàn)的氧化斑。常用的絡(luò)合劑有EDTA二鈉，葡萄糖酸鈉等。

7）干燥劑

在潤(rùn)版液中加入一定量的干燥劑，印刷時(shí)可加速油墨的干燥。酒精可加速油墨的干燥。

8）阿拉伯膠

潤(rùn)版液中使用最普遍的是不溶性的阿拉伯膠，其具有良好的吸附性和親水性，能夠提高潤(rùn)版液整體的印刷性能，減少潤(rùn)版液用量，穩(wěn)定印版版面非圖文部分的親水能力，保護(hù)印版版面，提高印版耐印力。阿拉伯膠。建議選擇噴霧干燥，精制型的。雜質(zhì)少，澄清度高，絡(luò)合離子能力強(qiáng)。

9）水

,最好是去離子水或者蒸餾水。

10）IPA替代物

潤(rùn)版液中醇類物質(zhì)的主要作用，一是降低潤(rùn)版液的表面張力，使?jié)櫚嬉耗軌蚓鶆虻胤植荚谟“姹砻?。二是醇類物質(zhì)具有較好的潤(rùn)濕能力，加入后可相對(duì)減少潤(rùn)版液的用量。三是醇類物質(zhì)能夠改善、彌補(bǔ)印刷工藝技術(shù)方面的不足，如，通過醇類物質(zhì)的加入，減少潤(rùn)版液的用量，這樣就可以減少和避免油墨過量乳化，減少和避免紙張吸水膨脹，同時(shí)，可以防止紙張拉毛等現(xiàn)象的發(fā)生。

IPA替代物有很多種類，如從甘醇和乙二醇醚的化學(xué)族中提取的乙二醇、乙二醇乙醚、二乙二醇等，另外還要加入一些類似IPA的其他添加劑。IPA替代物的加入可減少揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放，并可大大降低潤(rùn)版液的表面張力，利于潤(rùn)版液的潤(rùn)濕。

2.3免酒精潤(rùn)版液使用注意事項(xiàng)

2.3.1并非所有膠印機(jī)都可以改用免酒精潤(rùn)版液

在上水平衡均勻的印刷機(jī)可用免酒精潤(rùn)版液，對(duì)因水輥使用時(shí)間過長(zhǎng)而變形、上水不均勻的機(jī)器不宜全用免酒精潤(rùn)版液，使用時(shí)還需添加少量酒精，利用酒精降低PS版溫度，使PS版面與空氣產(chǎn)生溫差，空氣中的水份轉(zhuǎn)換成水落在版的特點(diǎn)，在潤(rùn)版液中每機(jī)每班添加約3~4公斤的酒精。

2.3.2在膠印機(jī)上并非可直接使用免酒精潤(rùn)版液

對(duì)于能夠獨(dú)立使用免酒精潤(rùn)版液的印刷機(jī)，在使用前必需將印刷機(jī)的輸水系統(tǒng)作重新調(diào)整，使水輥供水量適當(dāng)，也就是說把每組PS版面水墨重新調(diào)至平衡方可開始印刷。原因在于，之前采用酒精潤(rùn)版液時(shí)，酒精在版面揮發(fā)時(shí)可降低PS版的溫度，當(dāng)PS版溫度低于空氣溫度時(shí)，空氣中的水份轉(zhuǎn)變成液體沾在PS版上，所以使用酒精時(shí)PS版面多了一個(gè)供水源。而采用免酒精潤(rùn)版液時(shí)，免酒精潤(rùn)版液材料份子量大，它不易揮發(fā)。PS版面溫度和空氣溫度接近，空氣中的水份落不到版面上，使用免酒精潤(rùn)版液PS版所得到的水只能由水輥供給。

2.3.3使用無酒精潤(rùn)版液在印刷中可能會(huì)出現(xiàn)的問題

1)總感覺需要用很大的供水量來實(shí)現(xiàn)水墨平衡許多印刷操作人員發(fā)現(xiàn)，使用無酒精潤(rùn)版液后，供水量要增加很多才能實(shí)現(xiàn)水墨平衡。這其實(shí)是個(gè)操作方法的問題?，F(xiàn)代膠印機(jī)調(diào)節(jié)印版供水量有兩種方式，一種是調(diào)節(jié)水斗輥的轉(zhuǎn)速，一種是調(diào)節(jié)著水輥與印版間的壓力。由于有酒精系統(tǒng)比無酒精系統(tǒng)的粘稠度高，在同等時(shí)間和水輥轉(zhuǎn)速條件下，有酒精系統(tǒng)傳送到印版上的水量要比無酒精系統(tǒng)多，在采用酒精潤(rùn)版液后，為防止印版干版，有些印刷操作人員便通過提高水斗輥的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，因此給人的感覺便是"供水量"增大。

2)初次使用時(shí)容易發(fā)生油墨過度乳化、版面浮臟、干版等現(xiàn)象人們對(duì)于新生事物總有一個(gè)適應(yīng)的過程。一旦發(fā)生上述情況，需做兩方面的工作，一是及時(shí)切斷輸水和輸墨系統(tǒng)間的聯(lián)系，防止二者在印版表面上再次發(fā)生乳化;二是重新調(diào)節(jié)水量和墨量大小，使之重新達(dá)到平衡。

3)通過測(cè)量潤(rùn)版液的PH值來確定潤(rùn)版液的添加量，結(jié)果往往不準(zhǔn)確無酒精潤(rùn)版液的原液是高濃縮物質(zhì)，一般按1:50的稀釋比來使用。在使用過程中，水箱中可能會(huì)損失一部分原液，從而發(fā)生濃度的輕微改變，這時(shí)需要往里添加一點(diǎn)原液。此時(shí)，若是通過測(cè)量潤(rùn)版液的PH值，目的是很難達(dá)到的。因?yàn)闊o酒精潤(rùn)版液的原液本身也是一種緩沖液，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)無酒精潤(rùn)版液的濃度被稀釋在2%~5%時(shí)，pH值并無明顯變化。所以能夠解決問題的辦法是測(cè)量潤(rùn)版液的電導(dǎo)率。三.免酒精潤(rùn)版液實(shí)用參考配方

3.1配方實(shí)例一：羧基甲基纖維素(CMC)潤(rùn)版液配方

CMC在酸性溶液中游離出CMC酸。在印版空白部分形成一層親水性的薄膜。CMC是一種表面活性劑，可降低溶液的表面張力。

組分投料量(g/L)阿拉伯樹膠10~30苯甲酸鈉10~20磷酸二氫鈉5~10磷酸10~50聚乙二醇5~10乙醇50~100CMC10~30檸檬酸30~50甲醛5~10乳化硅油5~10水余量

3.2配方實(shí)例二：無醇潤(rùn)版液配方

無醇潤(rùn)版液中由二乙二醇，甘油，丙二醇等代替異丙醇，減少了揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放。組分投料量(g/L)