平版膠印是利用油水不相溶,潤濕、吸附及選擇性吸附的原理進行的,水墨平衡是平版膠印最重要的原理,合理控制與使用潤版液在平版膠印操作中是相當重要的,那么怎樣合理控制使用潤版液?
一、怎樣合理控制使用潤版液?
水:潤版液的主要成分是水,各地的水質條件,硬度都是不一樣的,一般軟水的電導率約在0-225uS,硬水通常在450uS 以上。水質偏硬時(主要是Ca +含量較多時),通常會導致Ca +與油墨中的樹脂相接觸形成皂化鈣,在與酸性潤版液中的酸相結合時,又會產生像檸檬鈣或磷酸鈣之類的鹽。皂化鈣具有親油性,會導致油墨沉積在不需要的區域如著水輥、著墨輥,使膠輥表面晶化,產生傳水、傳墨不良現象;而鈣鹽具有親水性,會阻礙油墨傳遞并導致墨輥脫墨,所以水質為硬水時使用的潤版液添加劑中應含有相應的物質來消除過多的鈣離子所造成的影響。
酒精或酒精代替物:酒精在潤版液中的主要作用是降低水溶液的表面zhāng lì,酒精的揮發性可降低油墨的乳化程度,保持印品色澤鮮艷及加快油墨在承印物上的干燥。由于異丙醇揮發速度較慢,降低水的表面zhāng lì的能力較強,而一般工業酒精揮發性較快,降低水的表面zhāng lì的能力低,通常使用異丙醇印刷生產質量較穩定。目前市場上酒精產品的質量與價格參差較大,使用時應慎重選擇純度高、質地較好的產品,盡量使用異丙醇,不要用工業酒精,可減少用量,提出使用效果與生產質量,降低成本。一般自來水的表面zhāng lì約為72達因,膠印油墨的表面zhāng lì約為30-36達因,必須控制好潤版液的表面zhāng lì使其與油墨的表面zhāng lì在相同程度,使二者達到平衡穩定以控制油墨的乳化程度。通常使用異丙醇含量在8-12%時可達到要求,酒精含量不可過高,否則會造成油墨嚴重乳化。
潤版液添加劑:潤版液添加劑的選用應十分慎重,要考慮是否含有這些成分:酸性電解質、緩沖劑、親水膠體、表面活性劑、防腐劑、殺菌劑、消泡劑等。良好的潤版液應具有以下特性:(1)呈弱酸性,具有良好的緩沖能力及穩定的PH 值;(2)能與印版非圖文部分反應,生成不溶于水的親水性無機鹽;(3)能在印版非圖文部分鋪展,潤濕性能好;(4)對機器,對印版等印刷材料的腐蝕性弱;(5)與膠印機的潤版系統的結構相適應,無沉淀,無泡沬,不堵塞循環管道;(6)與油墨、承印物印刷適性相匹配,符合印刷產品的質量要求;(7)潤版液最好無色透明,有利于彩色印刷的呈色效果;(8)對環境無污染,對操作人員身體健康無害等。
潤版液添加劑的添加量要保持穩定,人工添加時需配備標準量具,對于水箱自動添加裝置應定期檢查維護,以保證其抽取設備正常工作。用測試電導率來控制潤版液添加劑的添加量。首先測量清水的電導率,實際應用時應先扣除清水的電導率,由于酒精或酒精替代物是不導電的,加入后會造成電導率下降,應在加入酒精后再測一次其導電率。實踐表明,電導率參考標準值一般易高出清水(指加入酒精后)800-1200uS,PH 值控制在4.8-5.3之間,產品質量容易控制。
潤版液使用應根據各印刷廠的機器、水質、承印材料及其他條件合理使用。目前北方地區、沿海地區印刷企業以及部分使用地下水的印刷廠,水質偏硬,經常發生鈣質過多的情況。優質的潤版液添加劑應能適合現代高速印刷條件,且針對硬水具有防鈣質功能,具極佳緩沖能力,PH 值能穩定在5.1左右,并有效防止來自水、紙張和油墨中的鈣質積聚在膠輥上,保持潤版液清潔無沉淀,無泡沬,在硬水條件下也使用穩定。
二、熱熔技術與Azura免化學處理版材的關系
CTP技術發展到今天已經走過了近10年,版材技術一直是CTP的核心。目前成熟的版材技術主要有三類,光敏銀鹽版、光敏光聚合版和熱敏版。這三類版材針對不同印刷市場需求,都有優異表現。相比傳統菲林制版,在印刷質量、耐印力、處理方便程度等方面都有巨大進步。
目前市場中常見的這三種版材都可以稱為傳統CTP 版材,為什么這樣講呢?是因為他們在曝光后都需要化學顯影藥處理。顯影藥水化學處理的影響主要有三方面。第一,對印刷質量的影響,沖洗條件的變化直接影響到網點的再現準確性。第二,對環境的影響,處理過程中產生的化學廢液需要處理才能排放。第三,提升了成本。
傳統CTP系統與免處理CTP系統比較
免處理版材是CTP版材的發展方向之一。AGFA的Azura印版基于熱熔(Thermofuse)技術,是真正投入實際生產的免化學處理版材。本文就將探討熱熔技術的原理和Azura免化學處理版材的一些特性。
熱敏版材的發展
熱敏版材經歷了三代的發展歷程,預熱版材、免預熱版材和免處理版材。
第一代熱敏版為陰圖版,采用顯影前預熱技術,版材結構為鋁版基和熱敏涂層。在830nm激光曝光時,涂層中的酸催化劑促使涂層中的樹脂發生交聯反映,形成潛影。顯影前,版材在140oC左右的高溫下,形成潛影部分發生充分交聯反應,為印版中的圖文部分。未曝光部分在高溫下不發生反應。顯影時,未曝光的部分溶解在堿性顯影液中,露出的版基為印版的空白部分。沖洗后,可在印版上涂保護膠或烤版處理。
第二代熱敏版材為陽圖版,取消了預熱的環節。其版材原理為:版基上的熱敏涂層親墨,并且不溶于堿性藥水。曝光后,涂層吸收能量,溶解度提高,可以溶解在堿性藥水中。顯影時曝光部分被溶解,形成印版的空白部分。非曝光部分保留,為印版的圖文部分。顯影后一般要經過清洗和上膠,然后上機印刷。目前大多數采用熱敏CTP的用戶所使用的版材都是第二代熱敏版材。
第三代熱敏版材技術的發展目標是免處理。免處理版材技術可以分為三類,熱燒蝕技術、極性轉換技術和熱熔技術。
熱燒蝕版材一般為雙層涂布,底層為親墨層,上層為親水層。曝光時,激光能量將親水層燒蝕,露出親墨層,形成圖文。未曝光部分仍保持親水性質,為版面空白處。
熱燒蝕技術在成功商業應用上表現并不出色,制約此技術發展的因素主要有兩方面。一是如何處理燒蝕形成的粉塵,二是印刷適性。燒蝕后產生的粉塵和碎屑會影響制版機光學部分精度,而且對健康和環境都有影響,采用此技術需要額外的粉塵處理回收裝置。在印刷表現方面,傳統PS版和CTP版材的空白部分都是磨砂和氧化處理后的鋁版基,具有良好的親水性和耐印力。熱燒蝕版材的空白部分為親水涂層,其水墨平衡控制能力和耐印力都不理想。
極性轉換技術免處理版材為單層涂布,其藥膜層為親水性(或親油性),曝光后,藥膜層極性發生變化,轉變為親油性(或親水性),曝光部分為印版圖文(或空白)。此技術版材在曝光后不需要任何處理就可直接上機印刷。制約此技術發展的因素仍然是印刷適性。其水墨部分都為藥膜涂層,印刷控制與耐印力都受到很大制約,實現真正大規模商品化應用還有較大距離。
熱熔技術是目前第三代免處理版材中真正商品化應用的技術。其印版空白部分是磨砂與氧化處理后的鋁基,而不是藥膜涂層,印刷適性與普通版材沒有任何區別。
熱熔技術原理
熱熔技術是CTP版材的發展方向之一,是AGFA的專利技術,其基本原理是塑膠膠微粒在曝光后發生熱熔合效應,凝結在版基表面,形成圖文。如圖二所示。
圖二 熱熔技術原理
熱熔技術版材涂層為塑膠微粒,涂布在親水介質(鋁版基)上。未曝光時,獨立的塑膠聚合微粒緊密排列,由穩定的水溶性黏合材料固定,防止發生融合效應(圖三所示)。熱熔技術版材具有良好的存放性,在50oC環境下,存放時間超過2個星期。
圖三 電子顯微鏡下,未曝光的塑膠微粒
版材曝光后,塑膠微粒在高溫下融合在一起,形成圖文。圖四為曝光前后的塑膠微粒,圖五為曝光后,融合在一起的塑膠微粒的剖面圖,清楚顯示出如何在一起的塑膠微粒。
塑膠微粒經過精確設計,確保曝光融合后可以形成穩定的親墨層,并在印刷藥水(潔版液、酒精等溶劑)作用下仍然保持穩定。微粒越小,熱熔合所需要的能量也就越小。
未融合的塑膠微粒清洗后露出鋁版基,為印版的空白部分。清洗方式可以有多種。其中一種為通過印刷機的水輥直接清洗,AGFA的Thermolite版材就是采用此方式。基于同樣原理的Azura版材使用膠水沖洗,一方面確保清潔干凈徹底,另一方面同時將保護膠涂在印版表面,保護印版。
熱熔技術中的鋁版基
相比其他免處理技術版材,熱熔技術的最大特點就是直接采用親水的鋁版基作為印版的親水層,其印刷適性與耐印力具有非常優異的表現。
目前超過90%的印版采用鋁版基。鋁版基一般經過電極磨砂、陽極氧化、封孔處理等過程,然后涂布,形成印版。
Azura免化學處理版材
Azura免化學處理版材采用熱熔技術,曝光后直接清洗上膠就可以上機印刷,版材結構如圖八所示。
Azura版材由版基和藥膜層組成,版基經過磨砂、氧化、封孔等處理。藥膜層為塑膠微粒,由水溶性材料吸附在版基表面。如圖九所示。
曝光時,成像部分的塑膠微粒發生熱融合反應,熔化結合,形成圖文。
曝光后,使用膠水清洗版面,未曝光部分的塑膠微粒被水沖走,露出版基,形成版面空白部分。曝光部分的微粒已經融合,吸附在版基表面。如圖十二所示。
從以上過程可以看到,Azura版材曝光成像至印刷過程中沒有任何化學處理,只需要清洗和上膠,大大簡化了處理環節,具有以下特點。
◇不需要顯影化學藥品,降低成本
◇不需要水循環系統,沒有廢液排放,更為環保
◇真正的二值成像,網點質量不受激光能量變化、沖洗藥液濃度、溫度、速度等因素影響
◇簡化了生產過程
◇鋁版基直接印刷,不需要親水涂層,印刷適性與普通版材完全一樣,不需要印刷車間任何調整
◇耐印力高
◇印版抗印刷化學藥品能力強
Azura版材自去年在Drupa展會上首次亮相,目前已擁有大批客戶,目前幾乎所有830nm激光的CTP設備都可以使用此印版。在中國,已有部分客戶采用Azura印版,相信此印版必將帶來印前制版領域的又一次變革。
在印刷生產過程中合理控制使用潤版液,可預防及解決多種印刷問題,往往會有事半功倍的效果,大家不妨一試,那么關于怎樣合理控制使用潤版液我們今天就講到這里了。