浅析胶印多色机印刷产品背面粘脏产生的原因及解决的方法

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前  言

随着科学技术的迅猛发展，胶印多色机的应用越来越广泛，机器色组也越来越多，车速更是不断地在提高，但是背面粘脏仍是胶印产品中经常碰到的影响产品质量的弊病之一。随着多色机及更多色组机器的应用以及速度更快，防止背面粘脏也就显得更加重要，任务更加繁重。

从印版或橡皮布转移到承印物上的油墨，如果固着时间不足，墨层尚未干燥，再与其它承印物接触时，就可能发生油墨的再转移现象。单张纸印刷机，在印刷过程中，一张印刷品的墨迹未干，又有另一张印刷品叠放其上，前一张印刷品上的油墨便有可能转移到后一张印刷品的背面，这种污染印刷品背面的现象，就叫做印刷品的油墨粘脏，简称背面粘脏。

背面粘脏造成的危害，轻者影响产品画面质量，严重的导致产品报废，给企业带来很大损失。造成印品背面粘脏的主要原因有很多，笔者从以下几个方面谈谈背面粘脏产生的原因及解决方法：

一、油墨和油墨辅料的使用

1．油墨的干燥速度

在胶印过程中，油墨在印张上的结膜过程，一般可分为固着和干燥两个阶段。所谓固着，是指转移在印张上的油墨，伴随连结料渗透，使其形成凝胶态（或半固体状）墨膜的初始干燥阶段。墨膜在这一阶段，已具有一定的牢度和耐摩擦性，如手指触及或不用强力摩擦，印张不致产生背面粘脏或转印，因而也能经受堆积和移动。如出现粘脏或转印时，则表明墨膜尚未达到凝胶态。所谓干燥，是指固着在印张上的凝胶态墨膜，因连结料中的聚合干性油和某种树脂中的不饱和化合物与空气中的氧发生反应，使其形成全固态墨膜的最终干燥阶段。

印迹的干燥速度对印刷品的印刷质量有很大的影响。干燥过慢，轻则使印品背面粘脏，重则造成印张粘页。

2．不同类型的油墨

随着印刷机械的不断更新和完善，印刷产品也更加精美，对印刷原材料的要求也不断提高，由于多色机是在很短的时间里进行套印的，对油墨有其特殊的要求，一般常用的油墨有树脂型油墨（10型）和快干亮光型油墨（05型）。胶印油墨中的连结料，合成树脂，被广泛的应用，它具有干燥快以及印刷性能好等优点。因多色机的湿压湿的叠印方式，要求油墨在纸张上的干燥必须迅速，否则网点还原率会受影响。因此，有些快干亮光型油墨的组成结构是：树脂为35%—40%，干性植物油为30%，高沸点煤油为15%—25%，这种混溶状态决定了油墨的干燥性质是渗透和氧化、聚合结膜相结合的综合干燥形式。干燥速度比树脂型油墨快。并且铜版纸的干燥速度要比胶版纸的干燥速度快得多。因为树脂油墨在纸面靠渗透低分子溶剂固着，其瞬时渗透量决定着它的固着速度，所以油墨在纸面上的快固着性能、不仅需要油墨具备大量渗透条件，还必须要求纸张对油墨有吸收性能（连结料、低分子溶剂）。因此，纸张对油墨的吸收性能与纸面毛孔半径有关。胶版纸表面孔分布稀疏，对油墨中的连结料低分子溶剂瞬时吸收性能差，所以油墨对这类纸快固着要求不高。但铜版纸涂料通常是松孔性的亲油颗粒物质，纸面具有微毛孔，对油墨中低分子溶剂吸收性良好，油墨附着在这类纸面上，油墨连结料中低分子溶剂在纸面微毛孔的强烈作用下，瞬时内得以大量渗透，变成胶凝状态而固着在纸面。

在实际操作中，我们要根据不同的纸张，提高油墨的适性，有些特殊产品或者纸张质量不好，不得不使用调墨辅料来保证产品质量。

3．墨层过厚

油墨转移到具有吸收性的承印物——纸张表面上时，如果墨层较厚，表层的油墨和空气中的氧产生作用，迅速形成固态的皮膜，这层皮膜，阻止了空气中的氧向油墨层的中部进入。再者，纸张的渗透作用是有一定限度的，墨层过厚时，只有紧贴纸面底层油墨才容易渗透，而中间层的油墨仅能依靠氧化聚合干燥，由于氧分子的缺乏，干燥速度缓慢，致使整个墨层难以彻底干燥。因此，控制墨层厚度，不仅关系到印刷品阶调、色彩再现的效果，而且对印迹的干燥也十分重要。特别是调配的专色油墨，不论是深色墨还是淡色墨，调配完后要加入适量的燥油。有些特殊产品，为了防止实地部分粘脏，可以印两遍。

4．油墨触变性

通常胶印油墨呈胶凝状，在搅拌或机械力的作用下，变成流动性较大的溶胶，停止搅拌静止一段时间，又恢复到原来的胶凝状态，这种性质叫胶印油墨的触变性。显然，胶印油墨的触变性是胶印油墨与时间相关的一种现象。

印刷过程中的油墨可看作是朔性流体，且具有触变性。在印刷机的墨辊之间，油墨被研匀，同时受到持续的剪切作用，油墨内部的结构崩坏，粘度下降，结果油墨被延展成均匀的薄膜转移到纸张上。油墨转移到纸张上之后，内部应力趋于缓和，油墨内部结构逐渐回复到原来的状态，粘度也随之上升，结果油墨很快地在纸上固着，形成坚硬的墨膜。如果油墨的触变性小，转移到印刷品上的墨膜，粘度的回升就缓慢，即不大容易固着结膜，因而容易发生印刷品的背面粘脏。

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5．        油墨辅料的使用
正确合理地使用辅料，对于保证印刷效果和印刷品质量，以及节省原墨消耗，确保原墨稳定性等都具有重要的技术和经济意义。印刷中，常用调墨辅料有以下几种：
（1）6号调墨油：6号调墨油是以干性植物油炼制而成的低分子量、低粘度聚合物，主要用于油型胶印油墨、书刊油墨粘性和流动性能的调整，用量控制在5%以下。
（2）树脂调墨油：它是采用改性树脂、干性植物油、高沸点矿物油溶剂炼制而成的，其作用是可以改善油墨的流动性，降低粘性，适用于胶印树脂、亮光油墨，用量一般控制在3%—5%。
（3）稀释剂：属高沸点矿物油溶剂产品，主要作用是稀释油墨，增加流动性，降低粘性，适用于胶印树脂、亮光油墨，用量一般控制在1%—3%。
（4）干燥剂：常用的干燥剂主要有下列两种：
① 红燥油（钴燥油）：主要成分为环烷酸钴，属表面干燥型，具有用量少、效果快的特点，对胶印树脂、亮光油墨一般加入0.5%以下，对油型胶印油墨一般加入1%以下。
② 白燥油：采用钴、锰、铅盐的最佳配合比例，以油墨连结料调配，经研磨制成。它能使印品的墨层表、里同时干燥，多用于浅色油墨或多色印刷的前两三个色油墨之中。胶印树脂、亮光油墨用量在3%—5%，油型胶印油墨用量在5%左右。
（5）撤粘剂：其主要成分以液体石蜡、聚合油、成胶剂为主。印刷时当油墨粘性偏大或纸质差易拨纸毛时，可加入3%左右的撤粘剂，最多不超过5%。
（6）冲淡剂：按其组成、性状和作用分为油脂型和树脂型两大类。油脂型包括透明油、白油；树脂型包括亮光浆、撤淡剂。其中撤淡剂最为常用，其主要作用是减淡墨色，增强光泽。在实际使用中一定要根据原稿或产品要求灵活掌握用量。
从以上这些调墨辅料中可以看出，它们都有用量上的明确限制，当加入少量时并不明显影响印迹干燥，如果过量使用，会阻滞油墨连结料的氧化聚合结膜，干燥速度减慢，同时还会使油墨内聚力降低，抗水性能减弱造成油墨乳化，从而引起背面粘脏。
在实际操作中，首先，我们要熟悉各类调墨辅料的性能和特点，根据不同的纸张和产品的要求，增加油墨的印刷适性；其次，严格按照使用说明规定的用量使用；第三，各种类型的调墨辅料尽量避免同时使用。

二、水量的控制
1．        油墨乳化
    胶印印刷是建立在水和油不相溶的基础上的，理论上认为，在静止状态下，当润湿液的表面张力和油墨的表面张力相等时，界面上扩散压为零，润湿液与油墨在界面上保持相对平衡，也就是只有当印版空白部分的水膜和图文部分的墨膜存在着严格的分界线时，油水互不浸润，就达到了胶印的水墨平衡，然而从胶印水墨传递过程中看出，在一个供水供墨循环中，经发生几次水墨混合和乳化，要保持水相和油相之间严格的分界线是不可能的。因此，在实际印刷中，理想的水墨平衡并不存在，只能是一个相对的概念。
一种液体以细小液珠的形式，分散在另一种与它不互溶的液体之中，所形成的体系叫做“乳状液”。这两种不互溶的液体，一般一相是“水”，另一相是“油”。
在胶印过程中，在一定条件下，水以细小的液滴分散在油墨中（油包水型），或者油墨以细小的整体分散在水中生成乳状液（水包油型），这两种乳状液的生成过程，都称做油墨乳化。
随着科技的进步，机器的速度也越来越快，油墨和水所受的外力作用也越强大，也就是说乳化是胶印印刷中不可避免的，如果乳化量过大，油墨的内聚力会降低，印迹干燥速度减慢。如何把乳化控制在最小的范围内，水量的控制非常重要，也是防止背面粘脏的重要手段。为了尽可能降低油墨的乳化量，必须用最小的水份来抗衡印版上的油墨，以达到水墨平衡。
为了提高润湿性能，控制油墨乳化，使用最小水量，现在大多采用酒精润湿液，酒精润湿液的主要成份是乙醇，它是一种表面活性物质，性能好，可以降低溶液表面张力，酒精润湿液在版面上有很好的铺展性能，使润湿液的用量大大减少。另外，酒精具有一定的挥发性，版面水量转移到橡皮布后，水分有一定程度的挥发，所以纸张吸收量减小。洒精在挥发的同时，能带走大量的热量，使版面温度降低，保证了油墨的流动性能，加快油墨在纸张上的干燥速度，这样能防止背面粘脏。
2．        润版液的PH值
如何控制好油墨乳化，除了按规定使用油墨辅料外，润版液的性能也是重要的一环。
胶印使用润湿液的目的是：
（1）在印版的空白部分形成排斥油墨的水膜，抗拒图文上的油墨向空白部分扩张，防止脏版。
（2）增补印刷中被破坏的亲水层，维持空白部分的亲水性。
（3）降低印版表面的温度。
润湿液的主要作用就是润湿印版的空白部分，并生成金属氧化物或亲水盐层，在空白部分和油墨之间建立起一道屏障，使油墨不粘污印版的空白部分，为此，润湿液必须是弱酸介质。
我们所使用的PS版润湿液粉剂和快干型润湿粉剂及立德润湿液，它们能降低水的表面张力，并使润湿溶液呈弱酸性，它的PH值应控制在5—6之间。
润湿液的PH值低，润湿液中的氢离子（H+）浓度很大，就会与燥油中的金属盐发生置换反应，从而抑制了油墨在纸面上的干燥，造成背面粘脏。例如：油墨中常常要加入一定数量的催干剂（燥油），催干剂一般是铅、钴、锰等金属的盐类，对干性植物油连结料有加速干燥的作用。当润湿液的PH值过低时，润湿液会和催干剂发生化学反应，使催干剂失效。实践证明，普通润湿液的PH值从5.6下降到2.5时，油墨的干燥时间从原来的6h延长到24h；非离子表面活性剂润湿液的PH值从6.5下降到4.0时，油墨的干燥时间从原来的3h延长到40h。油墨干燥时间的延缓，会加剧印刷品的背面粘脏，还会影响叠印效果。

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三、其  它
1．        纸张性能
纸张是印刷中使用最多的承印物，纸张吸墨性能的好坏也是影响印品背面粘脏的一个因素。
纸张吸墨能力的大小，是随其纤维组织结构的疏松或紧密、坚实程度以及油墨对纸张渗透强弱而各异的。印刷中，纸张吸墨的过程，是在压力、纤维间空隙及纤维间毛细管的共同作用下完成的，这个过程可分为两个阶段：
第一阶段：橡皮布表面的图文墨层，在印刷瞬间的压力作用下转移到纸面上，这时纤维的毛细管和油墨的渗透力作用尚未发生显著作用，而压力则起着主要作用。
第二阶段：随着油墨在纸面上的固着，纤维的毛细管和油墨的渗透力发生显著作用。
一般地说，纸张组织结构疏松，则纤维间间隙大，毛细管作用强，吸墨能力就大；纸张组织结构紧密，则纤维间间隙小，毛细管作用弱，吸墨能力就小。纸张吸墨性能差，使油墨停留在纸张表面，固着速度慢，引起背面粘脏。
另外，纸张的酸碱度对印迹的干燥有较大的影响。酸性愈大，阻碍破坏氧化聚合的程度愈严重。实验表明，当室内温度保持在20℃，相对湿度75%时，用PH值为5.4的胶版纸印刷，印迹干燥的时间约为30小时；若用PH值为4.4的胶版纸印刷，需80小时印迹才能干燥，而用PH值高于8的胶版纸印刷，在任何温湿度的环境中，印迹均能迅速干燥。对于胶印工艺来说，其所用纸张可略偏于碱性。
纸张本身的含水量也影响印迹的干燥。含水量高的纸张，强度降低，纸质变得松软，纤维处于松弛状态，部分毛细管被水分子堵塞，故分子间的引力减弱，由毛细管作用的油墨向纸张内的渗透力衰减，纸张纤维对氧的吸收性也随之下降，延缓了印迹干燥的时间。
2．        车间温湿度
    （1）温度：印刷车间的温度升高，物质分子运动加快，促进了氧化物的生成，缩短了氧化聚合反应的诱导期，使印迹的干燥速度提高。在夏天，即使不加催干剂，油墨也能很快干燥。但在冬天，需要加放适量的催干剂，油墨才以及时干燥。
（2）湿度：印刷车间的湿度升高，空气氧分子的活动性降低，干性植物油对氧的吸入量减少，延缓了氧化聚合干燥的速度。
此外，车间的湿度上升时，纸张的含水量也相应增加，其结果也妨碍了油墨的干燥。据试验证明，在一定的相对湿度下，纸张含水量与温度成反比，温度每变化5℃，含水量变化0.15%；在一定的温度下，纸张含水量与相对湿度成正比，相对湿度每变化10%，相当于含水量平均变化1%。从数据中可以看出：在高湿度的印刷条件下，油墨中必须加入适量的燥油，否则将发生油墨干燥不良的印刷故障。
3．        印刷色序
在多色套印中，以单色为单元，以一定顺序依次重叠套印，最后还原于原稿的过程，称为墨色套印顺序，简称色序。色序安排很重要，颠倒了就容易产生背面粘脏。例如：期刊封里往往是多色相叠，深深淡淡，这时，就应当把深色安排在前面印，淡色安排在后面印。这是因为淡色和深色油墨的粘度和遮盖力不同。一般深色墨粘度大，遮盖力强，淡色墨粘度小，遮盖力弱。按照多色机油墨遮盖力从强到弱的原则去安排，叠色效果较好。反之，如将淡色先印，后一色橡皮布上的油墨会将前一色印在纸上的油墨拉过来，造成叠色发虚、或混色。有时为了要弥补这一缺点，将后一色油墨调薄或加撤粘剂。印刷下来，后一色的油墨好象浮萍浮在水面一样、根基不牢，碰到上面纸张，极容易产生背面粘脏。因此，多色机色序一定要安排适当。
印刷色序的安排，受各种条件的支配，为获得良好的复制效果，一般要遵循下列基本原则：
（1）        根据三原色明度排列色序：暗色先印，亮色后印。
    （2）根据三原色油墨的透明度和遮盖力排列色序：透明度差的油墨先印，透明度强的油墨后印。
    （3）根据网点面积占有的多少排列色序：一般地网点面积小的先印，网点面积大的后印。
（4）根据原稿特点排列色序：以暖调为主的图文先印黑、青，后印品红、黄；以冷调为主的图文先印品红，后印青。
（5）根据机型排列色序：单色或双色胶印机印刷色序一般为明暗色墨相互交替。四色胶印机印刷色序一般为黑、品红、青、黄或黑、青、品红、黄。
（6）根据纸张性质排列色序：平滑、紧密的纸张先印暗色，后印明亮色；而粗、松的纸张先印明亮色，后印暗色。
（7）根据油墨的干性排列色序：干燥慢的油墨先印，干燥快的油墨后印。
（8）根据平网和实地排列色序：平网图文先印，实地结构的后印。
（9）根据浅色和深色油墨排列色序：深色油墨先印，浅色或专色油墨后印。
（10）根据规矩套合、换色是否方便排列色序：主色或强色套合尽量在一块或紧挨着印刷，不能随意分开。另外，色序必须考虑到换色方便，否则将增加辅助时间。
总之，色序安排是很重要且复杂的问题，必须具体问题具体分析，决不能盲目从事。
4．        印刷压力
印刷过程中，由于滚筒压力调节不当，也会导致纸张背面粘脏。特别是表面比较光滑的纸张，印刷实地印品时，此现象比较突出。这种现象的产生，就印刷压力问题而言，主要是因橡皮布滚筒在向纸张进行图文转印时，缺乏足够的压力，未将橡皮布表面油墨作彻底转印。一般说来，压力调节过程中，应使压印滚筒与橡皮布滚筒之间的压力要略大于印版滚筒与橡皮布滚筒之间的压力为好。这有助于橡皮布表面油墨对纸张彻底转印，而且印品网点清晰、实地较平伏，对克服印品背面粘脏，也是有效的措施。
为了防止背面粘脏现象的发生，除了上述几种针对产生背面粘脏的原因而采取的措施外，一般还采用以下对策：
（1）        使用快干油墨，使油墨迅速在纸面固着。
（2）        使用预防背面沾脏的喷粉。
（3）        使用晾纸隔板，减少堆纸高度。
（5）对于特精细或面积较大、墨色较厚的实地活件，可采用加沾衬纸的方法。