免酒精潤版液分析技術

上一篇 / 下一篇 2023-11-14 14:43:58/ 個人分類：成熟項目

一背景

免酒精潤版液廣泛應用印刷行業中印版表面處理，禾川化工引進尖端配方解剖技術；禾川化工專業從事免酒精潤版液成分分析、配方分析、成分檢測、配方還原、配方檢測、配方技術，禾川化工為印刷企業提供整套產品配方改進技術；在倡導綠色印刷的今天，印刷生產中所用材料的環保性和經濟性正越來越被人們所重視，在眾多印刷耗材中，潤版液是近年來人們關注的一個熱點。傳統酒精潤版液顯然已不能適應環保印刷的需求，免酒精潤版液由此應運而生。免酒精潤版液就是用其他無毒化學成分替代酒精或IPA。

在膠印中，潤版液的所起的作用主要體現在三方面：一是在印版空白部份形成水膜；二是補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 版上鋪展潤濕；2)是加速水的鋪展潤濕速度，酒精為小分子化合物，擴散速度快；3)是酒精易揮發，能降低PS 版面的溫度，將凝結空氣中的水份凝結在印版表面。若沒有環保印刷概念的提出，也許酒精潤版液還會被使用很長一段時間，然而當前使用的潤版液中的酒精成份主要以異丙醇( Isopropanol，簡稱IPA)為主，它是低沸點、高揮發的易燃性有機溶劑，對人體有害，另外酒精也對油墨的光澤度有影響，對膠輥也有損傷。更為嚴重的是，異丙醇排放物還會污染環境。因此，異丙醇的使用，對環境、對人體、對印刷設備和產品質量都是不利的，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。

二.免酒精潤版液

2.1免酒精潤版液概述

免酒精的潤版液則避免了酒精潤版液的缺陷，多方面優勢具體如下：

1）100%不含酒精或IPA，使用安全，操作簡單，存儲方便。

2)形成的水膜薄，可以保證很好的油墨轉移性能和亮度。

3)同多種油墨有合理的適應性，能加速油墨的干燥，加速印品的成型，防粘。

4)潤版液中含有保水素，在停機時保護印版。

5)含有抑菌劑，防止水斗中滋生細菌。

6)含有特殊添加劑，保護機器零部件不被腐蝕，能減少或消除橡皮布上的堆積現象。

7)能將水的關鍵界定參數調至更合適的范圍，降低了潤版液對水質的要求。

8)100%的免酒精潤版液，不易揮發，印刷時能保證電導值水平的恒定可靠，穩定印刷質量。

9)潤版速度快，適用于高速印刷機進行綠色環保印刷。由此可見，免酒精的潤版液解決了使用添加酒精潤版液所存在的所有問題，從而使印刷變得經濟、安全、環保。

2.2無醇潤版液配方組成

1）緩沖液

大部分潤版液的pH 值表現為酸性，因為H +可以保證印版空白部分對潤版液的敏感性。免酒精潤版液的酸性會比酒精潤版液稍強一些，一方面是為了在更薄的水膜狀態下，使版材空白部分對潤版液有更好的敏感性；另一方面是由于免酒精潤版液的pH值一般維持在4.2～4.5，而現在紙張的pH值一般為8～10，質量差點的雙膠紙的pH值甚至可以達到11，如果潤版液的酸性不夠，或者緩沖體系不夠強大的話，將會很快因紙張的強堿性降低其親版性能；此外，較低的pH值也增強了印版空白部分的化學蝕刻效應，對印版上的劃痕和由砂粒引起的坑狀損傷有快速修補作用。緩沖液的作用是將潤版液pH值調整到理想的范圍，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）印版保護劑

在膠印印刷過程中潤版液始終和印版保持直接接觸，印版的空白部分（無機鹽層）會不斷地被溶解，使印版的親水性降低，導致印版上臟。印版保護劑可不斷地補充被溶解的無機鹽層以維持其動態平衡，導致印版上臟。印版保護劑可不斷地補充被溶解的無機鹽層以維持其動態平衡，保證印版穩定的親水性。印版保護劑，實質就是用電解質，主要是：磷酸、硝酸、有機酸，一些無機鹽類（潤版液中鹽類物質的主要作用，一是在印刷過程中保護印版非圖文部分，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，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，潤版液中的鹽類物質，如硝酸鎂等，就與裸露的鋁版基發生化學置換反應生成無機鹽，使裸露的鋁版基重新被無機鹽層覆蓋，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膠，出現臨時停機的情況也不會掉版。

3）表面活性劑

表面活性劑物質可降低潤版液表面張力和優化水墨平衡，起到降低上水量，優化印版潤濕，保持水質清潔，降低潤版液循環系統污染和防止油墨過度乳化的作用。新型的潤版液，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

為防止潤版液中出現泡沫，有必要加入適量的消泡劑。水箱中如產生大量的泡沫不利于潤濕印版。無醇潤版液中常用的消泡劑有：聚醚，硅油等。

5）殺菌劑

潤版液中一般加入阿拉伯樹膠等物質容易發酵，變質，通常加入少量的甲醛，苯酚類等。

6）絡合劑

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

7）干燥劑

在潤版液中加入一定量的干燥劑，印刷時可加速油墨的干燥。酒精可加速油墨的干燥。

8）阿拉伯膠

潤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，能夠提高潤版液整體的印刷性能，減少潤版液用量，穩定印版版面非圖文部分的親水能力，保護印版版面，提高印版耐印力。阿拉伯膠。建議選擇噴霧干燥，精制型的。雜質少，澄清度高，絡合離子能力強。

9）水 ,最好是去離子水或者蒸餾水。

10）IPA替代物

潤版液中醇類物質的主要作用，一是降低潤版液的表面張力，使潤版液能夠均勻地分布在印版表面。二是醇類物質具有較好的潤濕能力，加入后可相對減少潤版液的用量。三是醇類物質能夠改善、彌補印刷工藝技術方面的不足，如，通過醇類物質的加入，減少潤版液的用量，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，可以防止紙張拉毛等現象的發生。

IPA替代物有很多種類，如從甘醇和乙二醇醚的化學族中提取的乙二醇、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性有機化合物（VOC）排放，并可大大降低潤版液的表面張力，利于潤版液的潤濕。

2.3免酒精潤版液使用注意事項

2.3.1并非所有膠印機都可以改用免酒精潤版液

在上水平衡均勻的印刷機可用免酒精潤版液，對因水輥使用時間過長而變形、上水不均勻的機器不宜全用免酒精潤版液，使用時還需添加少量酒精，利用酒精降低PS 版溫度，使PS 版面與空氣產生溫差，空氣中的水份轉換成水落在版的特點，在潤版液中每機每班添加約3~4 公斤的酒精。

2.3.2在膠印機上并非可直接使用免酒精潤版液

對于能夠獨立使用免酒精潤版液的印刷機，在使用前必需將印刷機的輸水系統作重新調整，使水輥供水量適當，也就是說把每組PS 版面水墨重新調至平衡方可開始印刷。原因在于，之前采用酒精潤版液時，酒精在版面揮發時可降低PS 版的溫度，當PS 版溫度低于空氣溫度時，空氣中的水份轉變成液體沾在PS 版上，所以使用酒精時PS 版面多了一個供水源。而采用免酒精潤版液時，免酒精潤版液材料份子量大，它不易揮發。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使用無酒精潤版液在印刷中可能會出現的問題

1)總感覺需要用很大的供水量來實現水墨平衡許多印刷操作人員發現，使用無酒精潤版液后，供水量要增加很多才能實現水墨平衡。這其實是個操作方法的問題。現代膠印機調節印版供水量有兩種方式，一種是調節水斗輥的轉速，一種是調節著水輥與印版間的壓力。由于有酒精系統比無酒精系統的粘稠度高，在同等時間和水輥轉速條件下，有酒精系統傳送到印版上的水量要比無酒精系統多，在采用酒精潤版液后，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速來實現，因此給人的感覺便是"供水量"增大。

2)初次使用時容易發生油墨過度乳化、版面浮臟、干版等現象人們對于新生事物總有一個適應的過程。一旦發生上述情況，需做兩方面的工作，一是及時切斷輸水和輸墨系統間的聯系，防止二者在印版表面上再次發生乳化;二是重新調節水量和墨量大小，使之重新達到平衡。

3)通過測量潤版液的PH 值來確定潤版液的添加量，結果往往不準確無酒精潤版液的原液是高濃縮物質，一般按1:50 的稀釋比來使用。在使用過程中，水箱中可能會損失一部分原液，從而發生濃度的輕微改變，這時需要往里添加一點原液。此時，若是通過測量潤版液的PH 值，目的是很難達到的。因為無酒精潤版液的原液本身也是一種緩沖液，實驗證明，當無酒精潤版液的濃度被稀釋在2% ~ 5% 時，pH 值并無明顯變化。所以能夠解決問題的辦法是測量潤版液的電導率。

三.免酒精潤版液實用參考配方

3.1配方實例一：羧基甲基纖維素(CMC)潤版液配方

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	50~100
CMC	10~30
檸檬酸	30~50
甲醛	5~10
乳化硅油	5~10
水	余量