油墨乳化:W/O 与 O/W
又称:油墨乳化、油包水、水包油、W/O 乳化、O/W 乳化、过度乳化、乳化值
油墨乳化分两种:油包水(W/O)是润版液微滴分散在油墨里,胶印离不开它;水包油(O/W)是油墨分散进润版液,会造成空白起脏。目标是适度 W/O、杜绝 O/W。
| 分类 | 水墨平衡与润版液 |
|---|---|
| 油包水(W/O) | 润版液微滴分散在油墨中(正常、必需) |
| 水包油(O/W) | 油墨微粒分散在润版液中(故障) |
| 正常印刷时油墨含水 | 约 15%–26%(一线经验值) |
| 好的乳化状态 | 水滴细小、均匀、被油墨稳定包住 |
| 四色油墨乳化能力 | 青 > 黄 > 品红 > 黑(一线经验值,决定各色组供水阶梯) |
为什么油墨必须“吃水”
胶印版面上水和墨是同时供给的,着墨辊不可避免地会碰到水。辊子表面盖着的那层水总要有个去处,一部分就被压进了油墨,这就是乳化。它是胶印的必然结果,而且是必需的:完全抗水的油墨在压印时会被挤进来的润版液在表面隔出一层水膜,着墨辊很难补墨,印出来发花、实地不实。适度乳化让水以细小液滴分散在油墨内部,给墨膜表面的游离水留了一条出路。
润版液厂商的资料说得更直接:油墨厂商设计配方时,就是让油墨在吸收一部分水之后才能正确印刷;这部分乳化的水对传墨必不可少,也用来保持细小反白处不糊。乳化还有一个很少被提到的好处:油墨里的水在压区被挤出,在辊子和印版之间形成一层缓冲,减少摩擦磨损。
乳化是怎么发生的
一线经验把油墨“喝水”分成三次:
- 着水辊碰到图文边缘:在辊缝剪切力作用下,少量润版液被压进油墨表层,这是乳化的起点。
- 着墨辊滚过空白部分:辊缝高压把微量润版液挤进墨层;再滚过图文时,水膜受挤压破裂,一部分被卷进墨辊表面。
- 着墨辊再次滚过图文:把表面残留的水微珠碾压封进油墨内部。
要注意,乳化是物理分散,水和油墨并没有发生化学反应,只是一种液体以微滴形式分散在另一种液体里。
两种乳化:本站统一口径
| 油包水(W/O) | 水包油(O/W) | |
|---|---|---|
| 结构 | 润版液微滴分散在油墨中,油墨是连续相 | 油墨微粒分散在润版液中,润版液是连续相 |
| 性质 | 正常、必需;过度才有害 | 故障,应杜绝 |
| 后果 | 适度时帮助传墨;过度时墨色变淡发灰、干燥变慢 | 带墨的润版液盖住空白部分,造成空白起脏、印出浅色底灰,还会让墨辊脱墨 |
| 典型场景 | 水量偏大、油墨黏度偏低 | 停机后重新开机,版面上的墨被冲进润版液循环;黑色组过度乳化后随水膜串到后面的色组,越印越黑 |
过度乳化的信号与原因
好的油包水,水滴细小均匀,印出来颗粒细、平服;水滴大而松散的不稳定乳化,一经压区挤压,水滴就会被挤出来,在图文上留下空洞,印面像雪花或橘皮。
过度乳化后,油墨的黏度、黏性和干燥性都会下降:颜料被稀释,色泽变淡、不够鲜艳;油墨更容易铺展和渗透,颜色不均、网点扩大;附着力下降,容易从承印物上脱落或蹭脏。
| 原因 | 机理 |
|---|---|
| 供水量过大 | 水多,被压进油墨的也多 |
| 油墨黏度过低(稀释剂加多) | 分子内聚力弱、抗水性差,更易吸水 |
| 润版液 pH 偏高 | 碱性环境使油墨发生皂化并严重乳化 |
| 润版液电导率偏高 | 钙镁等可溶杂质超标,乳化加剧 |
| 配液水太软 | 厂商资料指出过软的水易使印刷趋向乳化 |
| 润版液温度过高 | 难以维持稳定的乳化状态 |
| 酒精浓度过高 | 加剧乳化,墨层变薄发虚 |
| 涂料纸表面活性剂渗出 | 进入油墨形成乳化体,墨点漂浮在水膜上形成浮脏 |
| 小机型耗墨少 | 油墨在墨辊上停留久、与水接触充分,乳化加剧 |
| 车速、压力、车间温度 | 都会改变乳化程度 |
控制乳化的抓手
控制乳化不是把水压到越少越好,而是让它稳定在“适度油包水”:
- 控制版面用水量:在不起脏的前提下取最小水量,按色组分配——青墨乳化能力最强,给水最多;黑墨最弱,给水最少。
- 稳住材料:选用抗水性和稳定性好的油墨,润版液的 pH、电导率、温度和水质保持在控制范围内。
- 稳住工艺条件:车速、压力、温度的变化都会改变乳化程度,换条件后要重新找平衡。
黑色串色是过度乳化的典型后果:印四色大墨位时,黑墨越印越黑,并串进后面的色组。根源是黑色组润版液参数偏离或供水过大,黑墨过度乳化、黏度下降,随水膜污染后续色组。处理顺序是:先校准润版液参数、减少供水;再用专用清洗剂清洗墨辊和橡皮布、调整墨辊压力;老化墨辊和超寿命橡皮布及时更换,从根上切断串墨路径。
反直觉:乳化也在帮你
乳化降低油墨黏性,这一点在另一个问题上反而有利:对非涂布新闻纸的研究发现,润版液供给越充分,掉毛越少,原因正是油墨乳化后黏性和黏度下降,对纸面的拉扯变小(主要体现在第一色组,涂布纸掉粉不在研究范围内)。
乳化还解释了一个常被误解的现象:润版液最大的消耗并不在印版空白部分,而是乳化进油墨、随图文转到纸上的那部分,所以图文面积越大越“吃水”。
同样,印品发灰、网点扩大时不能只怪水量。根子常常在墨:油墨黏度、润版液参数、水质任一项失常,都会让同样的水量造成更重的乳化。
边界条件
- 15%–26% 的含水量和四色油墨乳化能力的排序是一线经验值,随油墨品牌、车速和温度变化。
- 本站未检索到规定胶印油墨乳化率测定方法的国家标准,因此不给出“乳化值”的标准限值;需要量化时,以油墨供应商提供的测试方法和数据为准。
- UV 油墨、免酒精体系的乳化行为与常规油墨不同,本页结论主要针对单张纸胶印常规油墨。
- 控制水量的方法见“胶印供水量怎么判断与调节”,润版液参数见“润版液 pH、电导率、温度与水质”。
资料来源
- 印客邦知识库:胶印一线实践积累,经业主审核(本页主体内容)。
- Fuji Hunt,The Function of Fountain Solution in Lithography(2003):油墨需带水印刷、乳化的水对传墨与保持反白必不可少;须避免水包油,否则墨粒在水中造成底色污染;开机时墨进入润版液循环形成水包油;乳化是两相体系而非化学结合;水滴细小稳定与大而松散的差异;乳化水在压区形成缓冲层。
- 海德堡,Dampening Solutions in Offset Printing(Heidelberg News 第 271 期):过软的水易导致乳化;润版液温度过高时难以维持稳定乳化。
- S. F. Rand,Linting of Filler in the Offset Printing Process,Monash University 硕士论文(2004):增加润版液通过乳化降低油墨黏性与黏度,从而减少掉毛。
常见问题
油墨乳化是坏事吗?
不是。胶印的油墨必须吸收一部分润版液才能正常传墨,油墨厂商设计配方时就预设了油墨会带水印刷。有害的是两种情况:一是油包水过度,墨色变淡发灰、干燥变慢;二是出现水包油,油墨跑进润版液,在空白部分起脏。
油包水和水包油到底怎么区分?
看谁包着谁。油包水(W/O)是水滴被油墨包着,连续相是油墨,这是正常乳化;水包油(O/W)是油墨微粒被水包着,连续相是润版液,墨会跟着水走到印版空白部分,这是故障。行业里两个说法经常被说反,本站统一按这个口径。
印品发灰、网点扩大,是不是水开大了?
不一定。水量偏大是一个原因,但油墨本身过度乳化也会造成同样的现象,比如油墨黏度太低、润版液电导率或 pH 失常、水质太软。只盯着水量调,往往越调越乱。
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