一、背景
免酒精润版液广泛应用于印刷行业,禾川化工专业从事免酒精润版液配方还原、配方分析,配方检测,配方研制,成分分析,为免酒精润版液相关企业提供整套技术解决方案一站式服务。在倡导绿色印刷的今天,印刷生产中所用材料的环保性和经济性正越来越被人们所重视,在众多印刷耗材中,润版液是近年来人们关注的一个热点。传统酒精润版液显然已不能适应环保印刷的需求,免酒精润版液由此应运而生。免酒精润版液就是用其他无毒化学成分替代酒精或IPA。
在胶印中,润版液的所起的作用主要体现在三方面:一是在印版空白部份形成水膜;二是补充在印刷过程中损坏的亲水层;三是降低印版的表面温度。而酒精在润版液中起的作用亦有三方面:1)是降低水的表面张力,有利于水在PS 版上铺展润湿;2)是加速水的铺展润湿速度,酒精为小分子化合物,扩散速度快;3)是酒精易挥发,能降低PS版面的温度,将凝结空气中的水份凝结在印版表面。若没有环保印刷概念的提出,也许酒精润版液还会被使用很长一段时间,然而当前使用的润版液中的酒精成份主要以异丙醇( Isopropanol,简称IPA)为主,它是低沸点、高挥发的易燃性有机溶剂,对人体有害,另外酒精也对油墨的光泽度有影响,对胶辊也有损伤。更为严重的是,异丙醇排放物还会污染环境。因此,异丙醇的使用,对环境、对人体、对印刷设备和产品质量都是不利的,在印刷中减少其使用频率或者完全不用是一种必然的趋势。
二.免酒精润版液
2.1免酒精润版液概述
免酒精的润版液则避免了酒精润版液的缺陷,多方面优势具体如下:
1)100%不含酒精或IPA,使用安全,操作简单,存储方便。
2)形成的水膜薄,可以保证很好的油墨转移性能和亮度。
3)同多种油墨有合理的适应性,能加速油墨的干燥,加速印品的成型,防粘。
4)润版液中含有保水素,在停机时保护印版。
5)含有抑菌剂,防止水斗中滋生细菌。
6)含有特殊添加剂,保护机器零部件不被腐蚀,能减少或消除橡皮布上的堆积现象。
7)能将水的关键界定参数调至更合适的范围,降低了润版液对水质的要求。
8)100%的免酒精润版液,不易挥发,印刷时能保证电导值水平的恒定可靠,稳定印刷质量。
9)润版速度快,适用于高速印刷机进行绿色环保印刷。
由此可见,免酒精的润版液解决了使用添加酒精润版液所存在的所有问题,从而使印刷变得经济、安全、环保。
2.2无醇润版液配方组成
1)缓冲液
大部分润版液的pH 值表现为酸性, 因为H +可以保证印版空白部分对润版液的敏感性。免酒精润版液的酸性会比酒精润版液稍强一些,一方面是为了在更薄的水膜状态下,使版材空白部分对润版液有更好的敏感性; 另一方面是由于免酒精润版液的pH值一般维持在4.2~4.5,而现在纸张的pH值一般为8~10,质量差点的双胶纸的pH值甚至可以达到11,如果润版液的酸性不够,或者缓冲体系不够强大的话,将会很快因纸张的强碱性降低其亲版性能;此外,较低的pH值也增强了印版空白部分的化学蚀刻效应,对印版上的划痕和由砂粒引起的坑状损伤有快速修补作用。缓冲液的作用是将润版液pH值调整到理想的范围,且不受纸张和油墨组分的影响,尽可能保持稳定。常用缓冲剂:柠檬酸,柠檬酸钠;磷酸氢二钠,磷酸氢二铵等。
2)印版保护剂
在胶印印刷过程中润版液始终和印版保持直接接触,印版的空白部分(无机盐层)会不断地被溶解,使印版的亲水性降低,导致印版上脏。印版保护剂可不断地补充被溶解的无机盐层以维持其动态平衡,导致印版上脏。印版保护剂可不断地补充被溶解的无机盐层以维持其动态平衡,保证印版稳定的亲水性。印版保护剂,实质就是用电解质,主要是:磷酸、硝酸、有机酸,一些无机盐类(润版液中盐类物质的主要作用,一是在印刷过程中保护印版非图文部分,使印版非图文部分在与墨辊接触、水辊接触、橡皮布滚筒压印接触时,免受侵蚀。二是减缓印版非图文部分受侵蚀的速度或程度。在高速印刷中,印版非图文部分难免受到侵蚀,使印版铝基裸露,此时,润版液中的盐类物质,如硝酸镁等,就与裸露的铝版基发生化学置换反应生成无机盐,使裸露的铝版基重新被无机盐层覆盖,延缓印版表面的侵蚀。常用的盐类成分有磷酸铵、硝酸铵、硝酸镁、硝酸锌、重铬酸铵等),以及往往含有少量的保护胶,出现临时停机的情况也不会掉版。
3)表面活性剂
表面活性剂物质可降低润版液表面张力和优化水墨平衡,起到降低上水量,优化印版润湿,保持水质清洁,降低润版液循环系统污染和防止油墨过度乳化的作用。新型的润版液,不提倡用酒精,但是必须加入既能降低表面张力,又不使油墨容易乳化的非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯聚氧丙烯醚(2080)和6501,羧甲基纤维素,脂肪醇聚氧乙烯醚等。
4)消泡剂
为防止润版液中出现泡沫,有必要加入适量的消泡剂。水箱中如产生大量的泡沫不利于润湿印版。无醇润版液中常用的消泡剂有:聚醚,硅油等。
5)杀菌剂
润版液中一般加入阿拉伯树胶等物质容易发酵,变质,通常加入少量的甲醛,苯酚类等。
6)络合剂
可在水质较硬的情况下稳定水质硬度,以防止印版和橡皮布上出现顽固的堆积层。此外,还可以快速消除可能出现的氧化斑。常用的络合剂有EDTA二钠,葡萄糖酸钠等。
7)干燥剂
在润版液中加入一定量的干燥剂,印刷时可加速油墨的干燥。酒精可加速油墨的干燥。
8)阿拉伯胶
润版液中使用最普遍的是不溶性的阿拉伯胶,其具有良好的吸附性和亲水性,能够提高润版液整体的印刷性能,减少润版液用量,稳定印版版面非图文部分的亲水能力,保护印版版面,提高印版耐印力。阿拉伯胶。建议选择喷雾干燥,精制型的。杂质少,澄清度高,络合离子能力强。
9)水 ,最好是去离子水或者蒸馏水。
10)IPA替代物
润版液中醇类物质的主要作用,一是降低润版液的表面张力,使润版液能够均匀地分布在印版表面。二是醇类物质具有较好的润湿能力,加入后可相对减少润版液的用量。三是醇类物质能够改善、弥补印刷工艺技术方面的不足,如,通过醇类物质的加入,减少润版液的用量,这样就可以减少和避免油墨过量乳化,减少和避免纸张吸水膨胀,同时,可以防止纸张拉毛等现象的发生。
IPA替代物有很多种类,如从甘醇和乙二醇醚的化学族中提取的乙二醇、乙二醇乙醚、二乙二醇等,另外还要加入一些类似IPA的其他添加剂。IPA替代物的加入可减少挥发性有机化合物(VOC)排放,并可大大降低润版液的表面张力,利于润版液的润湿。
三.免酒精润版液实用参考配方(仅供参考)
3.1配方实例一:羧基甲基纤维素(CMC)润版液配方
CMC在酸性溶液中游离出CMC酸。在印版空白部分形成一层亲水性的薄膜。CMC是一种表面活性剂,可降低溶液的表面张力。
组分 | 投料量(g/L) |
阿拉伯树胶 | 10~30 |
苯甲酸钠 | 10~20 |
磷酸二氢钠 | 5~10 |
磷酸 | 10~50 |
聚乙二醇 | 5~10 |
乙醇 | 50~100 |
CMC | 10~30 |
柠檬酸 | 30~50 |
甲醛 | 5~10 |
乳化硅油 | 5~10 |
水 | 余量 |
3.2配方实例二:无醇润版液配方
无醇润版液中由二乙二醇,甘油,丙二醇等代替异丙醇,减少了挥发性有机化合物(VOC)排放。
组分 | 投料量(g/L) |
阿拉伯树胶 | 10~30 |
柠檬酸钠 | 10~30 |
柠檬酸 | 20~40 |
硝酸镁 | 2~5 |
聚醚 | 15~30 |
聚乙二醇 | 5~50 |
丙二醇/丙三醇 | 200~300 |
二乙二醇 | 30~80 |
防腐剂 | 5~10 |
壬基酚聚氧乙烯醚 | 5~10 |
络合剂 | 5~10 |
水 | 余量 |
四.市面常见润版液
润湿液、水槽液、水斗液、润版添加剂、润版剂、润湿剂、酒精润版液、免酒精润版液、无VOC润版液、高保真润版液、全免酒精润版液
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