幾種潤濕液的配方及作用

鄭州牧羊?qū)W院劉世偉苗紅軍。按照加入物質(zhì)的不同，潤濕液可分為普通潤濕液、離子型潤濕液和非離子型潤濕液三種。1不同酸堿潤濕液的酸堿作用普通潤版液中含H3PO4、NH4NO3、NH4H2PO4、(NH4)2Cr2O7、檸檬酸、阿拉伯膠或CMC以及水。表1是五種普通潤版液的配方，下面分別介紹他們的作用。1)H3PO4(磷酸)在印刷過程中，由于著水輥、著墨輥、橡皮滾筒對印版的擠壓和摩擦，親水層會被磨損，如果得不到及時的修補(bǔ)，版面空白部分的潤濕性能將遭到破壞。潤濕液中的磷酸能和印版空白部分裸露出來的金屬發(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，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，如果不及時清除便會影響潤濕液對印版的潤濕。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程中，H+離子濃度逐漸減少，潤濕液的酸性降低，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，潤濕液要保持一定的酸堿度。磷酸二氫銨在潤濕液中存在以下的電離平衡：潤濕液中加入磷酸鹽可以和磷酸一起構(gòu)成緩沖溶劑，達(dá)到控制潤濕液酸堿度的目的。印刷過程中，當(dāng)潤濕液中的H+離子被消耗而使酸性變?nèi)鯐r，上述電離平衡向右移動，產(chǎn)生出H+離子，使?jié)櫇褚旱乃嵝栽鰪?qiáng)；相反，如果潤濕液的酸性過強(qiáng)，由于同離子效應(yīng)，上述平衡向左移動，H+離子濃度減少，潤濕液的酸性減弱。此外，磷酸二氫銨電離時還產(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)釋放出來的氫原子還沒有結(jié)合成氫氣時，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硬的Cr2O3(三氧化二鉻)，提高了印版抗機(jī)械磨損的能力。同時，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，同時也解決了印張泛黃和潤濕液有毒的問題。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：它是無色晶體或粉末，為有機(jī)弱酸，是一種良好的金屬清洗劑，價格低廉，副作用少，在PS版潤濕液中，加入適量的檸檬酸可提高潤濕液去除版面墨污的效果。5）阿拉伯膠或CMC潤濕液中的阿拉伯膠是一種親水性的可逆膠體，不僅對印版空白部分有保護(hù)作用，而且改善了潤濕液對印版的潤濕性。CMC是親水性的合成膠體羧甲基纖維素的縮寫。潤濕液中一般采用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）水水是潤版液中的主體部分。2酒精潤濕液的配制人們發(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)即屬于這類物質(zhì)，平印潤濕液中使用的乙醇、異丙醇以及其它的低級醇類、低級羧酸類物質(zhì)亦屬于這類物質(zhì)，不過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。無機(jī)鹽類、無機(jī)酸類、堿等物質(zhì)加入水中，在濃度很稀的情況下，對水的表面張力幾乎沒有影響。酒精潤濕液一般是在普通潤濕液中加入乙醇或異丙醇配制而成的，潤濕液中的磷酸、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列出了四種酒精潤濕液的配方。乙醇改善了潤濕液在印版上的鋪展性能，大大減少了潤濕液的用量，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)時能帶走大量的熱量，使版面溫度降低，網(wǎng)點增大值下降，非圖文部分不易粘臟，因此使用酒精潤濕液能印刷出高質(zhì)量的精細(xì)膠印產(chǎn)品，近幾年來頗受印刷界人們的推崇。在印刷過程中，潤濕液的潤濕性會減弱，所以必須及時補(bǔ)充消耗掉的乙醇。同時，為了減少乙醇的揮發(fā)，應(yīng)盡量把潤濕液的溫度控制在10℃以下(最好是4～9℃)。因此，使用酒精潤濕液的膠印機(jī)，一般采用無擺動傳水輥的酒精潤濕裝置，將潤濕液連續(xù)地提供給印版，并配備有潤濕液循環(huán)冷卻、自動補(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，是很好的潤濕劑。2080對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在潤濕液中的濃度很低，對潤濕液其它組分幾乎沒有影響。非離子表面活性劑6501(烷基醇酰胺)的性質(zhì)類似于2080，也是很好的潤濕劑。非離子表面活性劑潤濕液比酒精潤濕液的成本低，無毒性，不揮發(fā)，不需要在膠印機(jī)上配置專用的潤濕系統(tǒng)，傳統(tǒng)的擺動式傳水輥輸水裝置