浅谈水墨平衡

浅谈水墨平衡
摘要］水墨平衡是胶印的基础。

胶印是利用油墨和水相斥(不相溶)原理，使油墨
和水同时在印版上存在并保持相互平衡，来实现图文的正确转移，获得层次丰富、图像清晰、色彩鲜艳的印刷效果。

在实际印刷过程中，由于水膜和墨膜不断受到
诸多可变因素的影响，因此要保持严格的水墨平衡是不可能的，平衡只是一个相
对的概念，是一个动态的平衡。

［关键词］胶印调节印刷材料印刷质量
印刷中最基本的印刷原理是利用油水不相溶、印版具有选择性吸附的两大规
律使油墨和水在印版上保持相互平衡来实现网点转移,并以此达到印刷品图像清晰、色彩饱满的效果。

印刷版面上油墨和水必须同时存在、保持平衡,其目的是既要保持图文印刷区
最大的载墨量,使墨色鲜艳、饱和、网点清晰光洁,又要保持非印刷区高度干净整洁,这种供水量和供墨量的平衡关系称为水墨平衡。

在胶印过程中，水墨平衡是否
恰到好处，与印迹的正常转移、墨色深浅、套印的准确性以及印刷品的干燥状态
有着十分密切的关系。

能否正确掌握和控制水墨平衡，是确保印刷品质量稳定的
关键。

1、水墨平衡
在四种印刷方式中，只有一种方式在油墨转移的原理上明显的不同于其他三
种印刷方式，这就是平版印刷，也就是我们平常所说的胶印。

在一定的印刷速度
和印刷压力下，调节润版液的供给量，使乳化后的油墨，所含润版液的比例小于26%，形成轻微的W/O型乳化油墨、用最少供液量和印版上的油墨相抗衡。

胶印
是利用油和水互不相溶的自然规律，在印版上构成图文及空白部分，胶印的印版
分为亲水疏油的空白部分和亲油疏水的图文部分。

在印刷过程中，先给水后供墨，对印版既供墨又供水，空白部分、图文部分分别选择性地吸附水和油墨，然后形
成均匀的水膜和墨膜。

如果在理想的水墨平衡状态下，印版的空白部分附着润版液，图文部分附着油墨，油墨的乳化状态有两种：当水大墨小时，形成'水包油
（O/W）'型；当水小墨大时，形成'油包水(W 这些水膜和墨膜在一定的印刷速度
和压力下，经过滚筒、墨辊之间的挤压，就会融合在一起，使油墨乳化。

／O)'型。

当水和油墨达到理想的供给量，乳化后的油膜中水与油墨的体积之比在15％～26％之间，形成轻微程度的油包水'(W／O)'型油墨，从而使印版上的水量与油墨量相
互抗衡，这时，就达到水墨平衡。

水墨平衡是构成平版印刷的基础。

在胶印过程中，水墨平衡是否恰到好处，与印迹的正常转移、墨色深浅、套印的准只有当润
版液的表面张力和油墨的表面张力相等时，两者的界面上的扩散压为零，润版液
与油墨在界面上保持相对平衡、互不浸润，这种情况下印刷效果才理想。

但实际
印刷中，水墨平衡是一个动态平衡，是时刻都在变化的。

确定以及印刷品的干燥
状态有着十分密切的关系。

能否正确掌握和控制水墨平衡，是确保印刷品质量稳
定的关键。

2、水墨失衡对印刷的不利影响
水墨平衡失调对印刷造成的影响可以归纳为以下4种情况：
1)水小墨小时：水墨供给量都达不到量的要求，这时由于印版的水量不足以
形成水膜，版画空白部分没有足够的斥墨能力，不能与油墨抗衡，就容易吸附墨
辊上的油墨，导致空白部分上脏；同时由于供墨量也小，图文部分吸墨量不足，
这样就会导致印迹发虚、暗淡，图文不结实、缺少光泽。

2)水小墨大时：由于供水量不足，版面空白部分不能形成斥墨的水膜抗拒油墨，墨辊上的油墨就很容易吸附到空白的非图文区，产生粘脏；网点不清晰和网
点扩大严重，导致图像失去层次，文字也容易糊版，尤其是反白细小文字；由于
水小，对结构不同的图文区缺水程度不一样，也容易造成版面墨色不匀。

3)水大墨小时：版面的水分过大，不仅印版水膜过厚，而且水分会沿着墨辊
传布，经过滚筒、墨辊的相互挤压，油墨乳化加速，形成了'水包油(O／W)'型乳
化状态，从而阻碍了油墨的正常传输。

图文区得不到饱和的油墨，甚至不上墨，
图文墨色逐渐变浅，印迹不结实，网点实虚、灰暗，失去光泽，图像虚蒙，缺乏
层次。

另外，由于水量较大，纸张吸湿后会造成变形伸长，影响套印。

4)水大墨大时：由于版面水分过量，水分不断向墨辊传布，油墨乳化过度，
油墨的粘度和内聚力降低，油墨传输受阻。

尽管墨量大，但多在墨辊表面上堆积，而版面墨量反而减少，导致墨色逐渐变浅，颜色偏淡，色彩陈旧，图像无光泽和
层次。

这时即使再增加供墨量也不会改善效果，并同时会出现水辊粘脏和版面'浮
脏'的现象；由于油墨中水分较大，引起其性能改变，尤其是干燥性能恶化，印迹
干燥变得缓慢，容易导致印刷品粘脏、蹭脏。

正确的水墨平衡条件是：在保证多原色实地密度达到标准的前提下，以最少的水
量来实现水墨平衡。

3、产生水墨平衡的条件
众所周知，水墨平衡是做好胶印的先决条件。

当传水辊磨损时，磨损处就会
出现上水量过大的现象。

此时如果没有备用的传水辊，可以将封口胶带贴在传水
辊表面，以减少上水量。

在印刷过程中,即便输水装置调整和操作正确,但由于受停机的影响、印刷车间的温湿度变化、印刷机器的运行速度、油墨、纸张的种类、版面空白部位随着印
刷份数的增多而使亲水性能减弱等情况的制约,也会直接影响到水墨平衡。

1）印版必须具有牢固的图文基础和空白基础,保持亲油和亲水相对稳定。

若
某一条件不具备,就会使水墨失去平衡。

2）砂目的粗细要控制好。

印版表面的砂目必须保持均匀细密,具有一定的物
理强度,使图文和空白部分有牢固的依附基础并有良好的储水条件。

3）车间温度、湿度要恒定。

原则上要求车间具有恒温、恒湿的条件,因为温
度的变化会引起油墨的粘度、流动性的变化,温度升高使水分蒸发,从而使水墨失
去平衡。

尤其是树脂油墨,对温度很敏感。

最好是安装空调,把温度控制在２
０℃～２５℃范围内。

4）机器要匀速运转。

在生产中机器运行必须保持正常速度和匀速运转,机器
忽快忽慢,易使水墨平衡失去控制。

5）要掌握不同类型的纸张、油墨等原材料的特性。

印刷所用油墨和纸张的
性能差别很大,使用不同的纸张、油墨,对水墨平衡有不同的要求。

如纸张有质地
紧密与疏松之分,含水量大小之分;油墨有粘度、流动性、颜料颗粒大小之分等。

在印版、温度、湿度等相同条件下,必须掌握它们性质的变化。

6）干燥油用量要适度。

油墨中放干燥油,促使油墨干燥加速,但干燥油又促使
油墨粘滞,因而,干燥油用量不适是使水墨平衡失去控制而脏版的主要因素。

7）润版稀释液ＰＨ值不宜波动。

润版液的ＰＨ值也是影响水墨平衡的重要
条件。

必须使之恒定,避负大范围波动。

8）正确调整压力。

印刷机必须有精确的滚筒压力、墨辊压力和水辊压力,这
三种压力直接决定着水墨平衡。

水墨平衡恰到好处，油墨就能得到较为理想的转移，从而实现网点光沾、整齐、图像清晰、层次丰富，色彩鲜艳、饱和的印刷效果，并保证套印的准确性以
及促进印刷品的干燥，同时又确保空白部分干净、整洁。

4、如何控制水墨平衡
保持水墨平衡，首先应管理好水。

深刻理解水的性质和作用，是管理好水的
基础。

水广泛分布在自然界中，他是无色无味的透明液体。

水是偶极物质，能与
许多其它物质相溶解。

但也有与它不相溶的物质，例如，它与油类就是不相相溶的，与其能相溶的物质也有亲疏之别，从金属的亲水性能排列次序上就能看得出来。

下面的排列是亲水性能由强到弱的次序：钾，钙，钠，镁，铝，锌，铬，铁，镍，锡，铅等，我们用的印版机就是亲水性能较好的铝金属制成的。

胶版印刷油墨一般采用抗水性好、色彩鲜艳、透明度、饱和度、纯度都比较
好的油墨。

油是非极性物质，在常规条件下与水不相混溶。

世界上任何事物都不
是纯粹的单一元素的物质，油墨的斥水性也是这样。

从油的分子结构上看，油分
子中各类脂肪主要有两个部分组成: 一部分为很长的碳氢链，具有斥水亲油性，
称为斥水基团；另有极小部分具有斥油亲水性，称为亲水基团。

这两个基团互相
联系又互相矛盾，性质完全相反的基团存在于一个分子中，前者为疏水亲油的斥
水基，呈非极性，后者为斥油亲水基，呈极性。

也就是说，油具有两重性，既是
非极性，又具有极性成分，既存在油水不相混溶性，又存在油水混溶的可能性。

但是，由于亲水斥油的极性羧基基团在整个油分子中为数极少，在油分子中只处
于从属地位，而非极性的斥水亲油基团占绝对多数，在整个油分子中占取了支配
地位，因而油在常温常压下，呈油水不相混溶的特征。

通过以上的分析和探讨可知，胶印工艺要使油墨一点也不乳化，是不可能的。

关键是要掌握得当，达到水
墨平衡。

5、润版液的组成、作用及使用
1) 润版液的选用应十分慎重，要考查其是否具有以下成分：缓冲剂、印版保
护剂、润湿剂、防腐剂、干燥剂。

生物杀灭剂和防泡沫剂等。

缓冲剂主要起稳定润版液pH值的作用，因润版液原液一般呈酸性，随着缓；中剂添加量的变化，润版液的pH值会有较大的波动，添加量不合适将影响印版
的使用寿命(对印版产生腐蚀)．另外还会使油墨干燥困难，特别是含有金属颜料
的油墨。

印刷过程中，润版液一直和印版接触，印版的非图文部分(无机盐层)会不断溶解，从而使印版的亲水性降低，导致脏版现象。

印版保护剂则可不断补充溶解的
无机盐层，维持动态平衡，保证印版稳定的亲水性。

印版保护剂还含有护版胶，
出现临时停机的情况也不用擦版。

印刷过程中，在不脏版的前提下用润版液越少越好，因此润湿剂很重要。

润
湿剂可以降低润版液的表面张力，使水分均匀地分布在印版上，用较少的润版液
就可以达到良好的润湿效果。

一般传统润版液中的酒精添加量在15％以上，而现
代新型润版液中含有润湿剂，可大幅降低酒精的用量。

防腐剂可保护金属部件，因为润版液呈弱酸性，对印刷机的金属部件有腐蚀性；干燥剂可促进油墨的干燥；生物杀灭剂可防止藻类及微生物在水路循环系统
中的滋生，避免管路的堵塞；防泡沫剂可防止泡沫的生成，因为水箱中的大量泡
沫不利于对印版的润湿。

现代新型润版液应含有上述成分，另外，用户选择时还应结合印刷厂的水质
及其他条件，对工厂用水的硬度、电导值、pH值进行测试。

润版液生产商也应根
据用户的水质条件提供适用的润版液及相关参数，这些控制参数主要包括润版液
原液添加量、异丙醇(酒精)添加量、润版液的pH值和电导率等。

2) 润版液的使用
润版液原液的添加量一般控制在2％～3％，但如果缺少必要的量取工具，或
遇到自动抽取设备出现障的情况，操作人员往往只能凭经验添加，这就引发了润
版液用量控制中的很多问题。

如果润版液原液添加量过少，则印刷时易脏版，调机时间长；不易达到水墨
平衡，难以取得满意的墨色效果，增加机器锈蚀的危险。

如果润版液原液添加量
过大，则油墨易过度乳化，墨色不易控制；发生甩墨、飞墨现象，污染水斗和水辊；墨辊不上墨，油墨易堆积在橡皮布上。

为了解决这些问题，人工添加润版液时需配备标准量具，以保证定量添加；
如果有自动添加装置，应定期检查、维护，以保证其正常工作。

使用现代新型润版液时，酒精的添加量应控制在10％以内，一般操作人员会
认为酒精添加量越大越不易脏版，故酒精用量总是偏大。

其实不然，当酒精用量
过高时，会使纸张表面溶解加剧，印品易出现纸毛纸粉；油墨易过度乳化，影响
印品质量。

pH值和电导值两个参数通常用来反映润版液的状况，并通过其进行监控。

试
验证明，pH值在4.8～5.3范围内时，印刷最稳定，印版寿命最长，印品质量最好，水墨平衡最易控制，pH值不仅由润版液原液添加量决定，还受纸张酸碱性的影响。

电导率一般应控制在(1400±200)μs，电导值易受水的硬度、酒精用量、灰
尘及油墨混入物的影响，故电导值在800～2000μs允许的，但当润版液看起来明
显已受到污染时，就必须重新配制。

总之，在印刷过程中控制好润版液，往往会
有事半功倍的效果。

6、水墨平衡失调的现象分析
如何实现水墨平衡，操作者不仅要了解和研究水墨相互间的有机联系，相互
间的制约因素以及它们之间产生微妙变化的规律，还应该分析和探讨水墨不平衡
时所导致的不良后果.
1）水小墨也少的现象分析：在印刷过程中，印版在空白部分有一定的水膜
存在，当水膜与油能抗衡时，就不会被墨辊上的油墨沾脏，如果水分过小，水层
的量不能抗拒油墨对空白部分的吸附，则空白部分会沾附油墨，产生挂脏，供墨
量少则会使印品字迹无光泽，浅淡发灰,印迹不实,印迹中布满雪花似的白点.在这
种状态下，虽然也达到了"水墨平衡",但这种"水墨平衡"不是我们所要的"水墨平衡".
2）水少墨多的现象分析：此时最易产生印品墨色不均,挂脏,某一部位或大块
版面由于缺水导致糊版,糊字.同时印品的印迹墨色也比较深,使印品变的黑糊糊，
网点不清晰,尤其对细微网点的再现影响最大，图象分不清层次.
3）水大墨少的现象分析：如果版面的水分过大，逐步传布到所有的墨辊表面,形成一定厚度的水层,阻碍了油墨的正常传送油墨的乳化速度加快,印迹墨色逐
渐不饱和，图文变浅，字迹发虚，发灰，发毛，发花，暗淡无光。

印迹周围有晕
虚不利落，图像不清晰，无层次。

4）水大墨多的现象分析：当版面水分过量时，墨色会变浅，往往会盲目的
认为供墨量少，因而不断增加墨量，长时间的循环往复，油墨乳化失去了稳定性，造成水墨不平衡的恶性循环，导致油墨严重乳化，堆聚在墨辊表面，使印刷无法
正常进行。

参考文献：
［1］《胶印的使用和调节》.
［2］《印刷材料》.
［3］《胶印工艺与胶印机操作》 . ［4］《PS术及应用》.
［5］《胶印技术问答》.
［6］《印刷机与质量控制技术》等.。