第二十四课 油墨乳化

第二十四课油墨乳化

一、油墨乳化的概念：在印刷的过程中，一定条件下，水（分散相）以细小的液滴分散在油墨（连续介质）中，或者油墨（分散相）以细小的整体分散在水中（连续介质）便生成乳状液，这种乳状液的生成过程，称做油墨乳化。

二、油墨乳化的原因：油墨乳化是油墨和水在机械力的碾压下，分散成细小的颗粒，按一定比例混溶成乳状液并保持相对稳定，以保证版面能够沾到足够的乳状油墨。油墨是由颜料固体颗粒分散在连接料中的一种稳定悬浮体，在胶体化学体系中属于憎液溶胶。而润版稀释液是加有电解质和阿拉伯树胶的液体，属于亲液溶液。这样水墨平衡实质上有憎液和亲液两个胶体体系的平衡。这种平衡体系有一个较复杂的过程，不仅存在两个体系的相斥过程，而且存在着两体系的分散相混溶的过程，在常温常压下，油墨和水不相混溶不是绝对，但在条件发生变化时，在相斥过程中又有相混溶的可能。

三、油墨乳化的乳状液的特点：

（1）分散相和分散介质都是液体，但是互不相溶或互相溶解度极小，其中一个通常是极性的水，另一个通常是非极性物质，通称为油；

（2）乳状液的分散度在胶体系统中是不算高的，但它同样存在着分散与聚结的矛盾，而且聚结的倾向一般占优势；

（3）乳状液的分散度，可以用液滴的大小来表示。液滴大小在1~~50微米之间；

（4）乳状液可分为稀液和浓液两种。稀的乳状液，其中分散相的含量少于2%（体积百分比）；浓的乳状液，其中分散相的含量可达90%以上。平版印刷中，以水为分散相分散在油墨中的含量约为15~~20%。

四、油墨乳化的乳状液生成条件：

（1）机械作用力：两个不相溶的液体要生成乳状液，依靠机械的作用力进行搅拌是必要的条件。平印机输墨系统各墨辊的反向转动是良好的搅拌形式。当版面的水分与墨辊接触后，势必要有一部分水沾附在墨辊油墨的表面，在墨辊的相互传递和快速转动搅拌下，谁被研轧成细小的液滴强行分散在油墨中成乳状液。

（2）乳化剂的存在，两个不相混溶的液体，有乳化剂存在时，能显著地降低分散相的表面张力，并经过一定的机械搅拌，同样能生成乳状液。

五、乳状液的类型：常见的乳状液，一相是极性水溶液，用“W”字母表示；另一相是非极

性有机溶液，大多为油，以“O”字母表示。这两种溶液互不相溶，不论是油或是水都可以作为分散相，也可以作为连续介质。因此，乳化液可分为两种类型，即油包水和水包油两种乳状液。（1）油分散在水中：油是分散相，水是连续介质，简称为水包油型乳状液，用符号O/W表示。把水量小于26.4%的乳状液称为油包水型。

（2）水分散在油中：水是分散相，油是连续介质，简称为油包水型乳状液，用符号W/O表示。把水量大于73.6%的乳状液称为水包油型。在平版印刷生产过程中油包水W/O型乳状液是不可避免的存在的，水包油O/W乳状液则很少出现。

六、乳状液的性质：

（1）不稳定乳状液的性质：两种不相混溶的液体，在机械作用（搅拌）力的条件下形成的乳状液，称为不稳定乳状液。

（2）稳定乳状液的性质：两种互不相溶的液体，在乳化剂作用下形成的乳化液，称之为稳定乳状液。

七、在平版胶印工艺中引起油墨乳化的因素：

（一）平版胶印中引起油墨乳化的因素：

1.纸张的性质引起的油墨乳化；

2.阿拉伯树胶能引起的油墨乳化；

3.油墨的性质能引起的油墨乳化；

4.冲淡剂和干燥剂能引起的油墨乳化；

5.版面用水量能引起的油墨乳化；

6.机器速度引起油墨乳化；

7.室温能引起油墨乳化。

（二）纸张性质引起油墨乳化的原因：纸张如某些铜版纸的涂料和胶版纸的胶料中，含有干酪素和陶土之类的表面活性剂。这些表面活性剂具有水溶性，若与纸结合得不牢，在印刷过程中能被润版溶液润湿而被橡皮布沾取，然后传递到印版和水斗内。水斗润版稀释液中溶解了一定数量的表面活性剂。于是水斗中的润版液表面张力系数有所下降，这当然能增加润版液对印版的润湿性能，但是，将会同时降低油墨和水两相的界面张力，促使油墨乳化形成油包水或水包油的乳状液。版面水分越大，溶解涂料愈多，乳化现象越严重。

（三）阿拉伯树胶能引起油墨乳化的原因：乳化剂阿拉伯树胶液在润版液中，其乳化作用不是依靠降低油墨和水两相界面的引力，而是在界面上形成约几微米厚的薄膜，形成乳状液。一般生成O/W水包油型乳状液，但也可以形成油包水W/O型乳状液。

（四）油墨的性质引起的油墨乳化的原因：油墨本身的性质有三种产生油墨乳化的主要因素，即：油墨的酸值、油墨的粘度、颜料的性质。

1.油墨的酸值。油墨的酸值是表示连接料中游离脂肪酸的含量。油墨中的游离脂肪酸是颜料分散在连接料中，形成液固两相稳定悬浮体的一种表面活性剂。在油墨和水的液——液两相乳化中，游离脂肪酸也是一种典型的表面活性剂。乳化时，脂肪酸的亲水基朝向水，憎水基朝向油，因此能形成W/O油包水型的乳状液。

油墨的极性，常以连接料的酸值来衡量，油墨中游离脂肪酸含量越多，则油墨的极性越强，乳化也愈严重。同时酸值越高，更需要较浓的水斗润版稀释液，更会促进乳化。所以，油墨与水的分界面上的界面张力系数，常取决于它们的极性差。如果水斗中润版液的极性取一定值，而且水的极性比油大，那么，油墨的极性越大，则极性差越小，就越容易乳化。

2.油墨的粘度。连续介质的粘度对形成稳定乳状液起着重要作用。在印刷生产中，油墨的粘度是产生油墨乳化的主要因素，无论粘度过大或过小，都能产生不同的乳化。当然，油墨粘度增大，其内聚力也相应增大，从而提高抗水能力，所以，油墨中加0号调墨油（厚凡立水）能减少乳化现象。但是粘度过大，就要延缓印版分裂墨层表面流平的时间。在墨迹粗糙的表面上，也会增加水膜，促使过多的水在油墨中乳化。

油墨粘度过小，则流动性增大内聚力减弱，降低抗水能力，促使乳化加速。所以，在生产中不允许任意加入#b号调墨油来降低油墨的粘度而增加流动性。通常情况下，油墨粘度与乳化成反比关系，流动性与乳化成正比关系。

3.颜料的性质。颜料属于固体粉末，有亲水性的，也有憎水性的，它形成乳化的原因取决于油和水对颜料的润湿性。实践证明，不同性质的颜料制成的油墨，其乳化值相差很大。例如：碳黑是良好的憎水性粉末，所以，黑墨的乳化值较小；以立索尔大红制备深红墨其乳化值也较小。但各种普通色淀颜料制备的油墨，由于它们的载体原料，往往是亲水性粉末如氢氧化铝、铝钡白等，坚牢色淀也有一定的亲水性。当这些油墨与水斗润版液接触时，一旦油墨的结构受到破坏，颜料颗粒就可能引起水包油型的乳化作用。所以，孔雀蓝、浅红、青莲、浅蓝等油墨，乳化现象较黑、红墨来得大。另外，颜料的乳化程度不一，也可以从颜料的含水量和吸油量间接获知。

（五）冲淡剂和干燥剂能引起的油墨乳化的原因：冲淡剂和干燥剂均为油墨的辅助材料，是帮助油墨改善和完善性能的。但它们均能对油墨引起乳化作用。

1、冲淡剂的乳化作用。常用的冲淡剂有白墨、白油、维力油、撤淡剂等。其中维力油的主要成份是氢氧铝（AL (OH)）3、它是一种两性氢氧化物，吸湿性较强，与水有一定程度的离解，是一种乳化剂。白油的组分是由碳酸镁（MgCO3）、硬脂酸[CH3（CH2）16COOH]、调墨油和水混合而成的