幾種潤(rùn)濕液的配方及作用

鄭州牧羊?qū)W院劉世偉苗紅軍。按照加入物質(zhì)的不同，潤(rùn)濕液可分為普通潤(rùn)濕液、離子型潤(rùn)濕液和非離子型潤(rùn)濕液三種。1不同酸堿潤(rùn)濕液的酸堿作用普通潤(rùn)版液中含H3PO4、NH4NO3、NH4H2PO4、(NH4)2Cr2O7、檸檬酸、阿拉伯膠或CMC以及水。表1是五種普通潤(rùn)版液的配方，下面分別介紹他們的作用。1)H3PO4(磷酸)在印刷過(guò)程中，由于著水輥、著墨輥、橡皮滾筒對(duì)印版的擠壓和摩擦，親水層會(huì)被磨損，如果得不到及時(shí)的修補(bǔ)，版面空白部分的潤(rùn)濕性能將遭到破壞。潤(rùn)濕液中的磷酸能和印版空白部分裸露出來(lái)的金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，重新生成磷酸鋅或磷酸鋁，這樣便維持了印版空白部分的親水性。其化學(xué)反應(yīng)如下：磷酸屬于中強(qiáng)酸，除具有維持印版空白部分親水性的作用外，還具有清除版面油污的作用。另外，當(dāng)磷酸和金屬版材鋅或鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，有氫氣生成，微小的氫氣泡被版面空白部分吸附，逐漸匯聚成較大的氣泡，如果不及時(shí)清除便會(huì)影響潤(rùn)濕液對(duì)印版的潤(rùn)濕。2)NH4H2PO4(磷酸二氫銨)磷酸和金屬版材鋅或鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成磷酸鋅或磷酸鋁的過(guò)程中，H+離子濃度逐漸減少，潤(rùn)濕液的酸性降低，堿性增強(qiáng)；而生成的磷酸鋅或磷酸鋁耐酸、堿的腐蝕的能力都很差，因此，潤(rùn)濕液要保持一定的酸堿度。磷酸二氫銨在潤(rùn)濕液中存在以下的電離平衡：潤(rùn)濕液中加入磷酸鹽可以和磷酸一起構(gòu)成緩沖溶劑，達(dá)到控制潤(rùn)濕液酸堿度的目的。印刷過(guò)程中，當(dāng)潤(rùn)濕液中的H+離子被消耗而使酸性變?nèi)鯐r(shí)，上述電離平衡向右移動(dòng)，產(chǎn)生出H+離子，使?jié)櫇褚旱乃嵝栽鰪?qiáng)；相反，如果潤(rùn)濕液的酸性過(guò)強(qiáng)，由于同離子效應(yīng)，上述平衡向左移動(dòng)，H+離子濃度減少，潤(rùn)濕液的酸性減弱。此外，磷酸二氫銨電離時(shí)還產(chǎn)生感膠離子NH4+，提高了印版非圖文部分親水膜的強(qiáng)度。3)(NH4)2Cr2O7(重鉻酸銨)潤(rùn)濕液中的重鉻酸銨是一種強(qiáng)氧化劑，當(dāng)磷酸和鋅或鋁發(fā)生反應(yīng)釋放出來(lái)的氫原子還沒(méi)有結(jié)合成氫氣時(shí)，就被重鉻酸銨氧化生成水，從而消除了印版上的氫氣泡。其離子反應(yīng)如下：重鉻酸銨的還原產(chǎn)物Cr3+能夠在版面上生成一層致密堅(jiān)硬的Cr2O3(三氧化二鉻)，提高了印版抗機(jī)械磨損的能力。同時(shí)，重鉻酸銨電離的NH4+(銨離子)為感膠離子，使阿拉伯膠在版面上凝聚得更加牢固。但是，重鉻酸銨本身呈淡黃色，致使印張的空白部分也略帶淡黃色；重鉻酸銨的毒性很大，所以使用中受到很大的限制，常用硝酸銨或硝酸代替重鉻酸銨。硝酸銨和硝酸都是氧化劑，加入潤(rùn)濕液中與重鉻酸銨的作用相同，利用NO3-的氧化性破壞了氫氣的生成，同時(shí)也解決了印張泛黃和潤(rùn)濕液有毒的問(wèn)題。4）檸檬酸檸檬酸，學(xué)名2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸，分子結(jié)構(gòu)式為：它是無(wú)色晶體或粉末，為有機(jī)弱酸，是一種良好的金屬清洗劑，價(jià)格低廉，副作用少，在PS版潤(rùn)濕液中，加入適量的檸檬酸可提高潤(rùn)濕液去除版面墨污的效果。5）阿拉伯膠或CMC潤(rùn)濕液中的阿拉伯膠是一種親水性的可逆膠體，不僅對(duì)印版空白部分有保護(hù)作用，而且改善了潤(rùn)濕液對(duì)印版的潤(rùn)濕性。CMC是親水性的合成膠體羧甲基纖維素的縮寫(xiě)。潤(rùn)濕液中一般采用CMC，其性質(zhì)和阿拉伯膠相似，不感脂性比阿拉伯膠強(qiáng)，不會(huì)腐敗變質(zhì)，作為印版的親水性保護(hù)膠體，可以代替阿拉伯膠。6）水水是潤(rùn)版液中的主體部分。2酒精潤(rùn)濕液的配制人們發(fā)現(xiàn)，某些物質(zhì)的水溶液在濃度很低的情況下，表面張力(以及與別種液體之間的界面張力)比純水的低，使用這樣的水溶液就能使其與固體之間的潤(rùn)濕性能得以改善，肥皂(脂肪酸鈉鹽)、合成洗滌劑(12烷基苯磺酸鈉鹽)即屬于這類(lèi)物質(zhì)，平印潤(rùn)濕液中使用的乙醇、異丙醇以及其它的低級(jí)醇類(lèi)、低級(jí)羧酸類(lèi)物質(zhì)亦屬于這類(lèi)物質(zhì)，不過(guò)它們降低其水溶液表面張力的作用都不如肥皂和合成洗滌劑。無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、無(wú)機(jī)酸類(lèi)、堿等物質(zhì)加入水中，在濃度很稀的情況下，對(duì)水的表面張力幾乎沒(méi)有影響。酒精潤(rùn)濕液一般是在普通潤(rùn)濕液中加入乙醇或異丙醇配制而成的，潤(rùn)濕液中的磷酸、重鉻酸銨以及阿拉伯膠等組分的作用和普通潤(rùn)濕液相同。異丙醇的作用和乙醇相似，但其揮發(fā)速度比乙醇慢。表2列出了四種酒精潤(rùn)濕液的配方。乙醇改善了潤(rùn)濕液在印版上的鋪展性能，大大減少了潤(rùn)濕液的用量，故也減少了印張沾水和油墨乳化。由于乙醇有較大的蒸發(fā)潛熱特性，揮發(fā)時(shí)能帶走大量的熱量，使版面溫度降低，網(wǎng)點(diǎn)增大值下降，非圖文部分不易粘臟，因此使用酒精潤(rùn)濕液能印刷出高質(zhì)量的精細(xì)膠印產(chǎn)品，近幾年來(lái)頗受印刷界人們的推崇。在印刷過(guò)程中，潤(rùn)濕液的潤(rùn)濕性會(huì)減弱，所以必須及時(shí)補(bǔ)充消耗掉的乙醇。同時(shí)，為了減少乙醇的揮發(fā)，應(yīng)盡量把潤(rùn)濕液的溫度控制在10℃以下(最好是4～9℃)。因此，使用酒精潤(rùn)濕液的膠印機(jī)，一般采用無(wú)擺動(dòng)傳水輥的酒精潤(rùn)濕裝置，將潤(rùn)濕液連續(xù)地提供給印版，并配備有潤(rùn)濕液循環(huán)冷卻、自動(dòng)補(bǔ)加乙醇的輔助裝備。3非離子表面活性劑非離子表面活性劑潤(rùn)濕液一般是把非離子表面活性劑加入含有其它電解質(zhì)的水溶液中配置而成的，例如2080非離子表面活性劑，用重量百分?jǐn)?shù)法算得其HLB值近似于7，是很好的潤(rùn)濕劑。2080對(duì)于降低水的表面張力作用明顯，臨界膠團(tuán)濃度約為0.3%，若在水中加入約0.1%的2080，水的表面張力可從7.2×10～2N/m下降到4.2×10～2N/m。由于2080在潤(rùn)濕液中的濃度很低，對(duì)潤(rùn)濕液其它組分幾乎沒(méi)有影響。非離子表面活性劑6501(烷基醇酰胺)的性質(zhì)類(lèi)似于2080，也是很好的潤(rùn)濕劑。非離子表面活性劑潤(rùn)濕液比酒精潤(rùn)濕液的成本低，無(wú)毒性，不揮發(fā)，不需要在膠印機(jī)上配置專(zhuān)用的潤(rùn)濕系統(tǒng)，傳統(tǒng)的擺動(dòng)式傳水輥輸水裝置