項目一 掌握油水不相溶原理
主要內容
1．油水不相溶規律。
2．油墨乳化。
3．水墨平衡基礎。
一、油水不相溶規律
（一）平印的特征
1．印版上的圖文與非圖文部分幾乎在同一個平面。
2．印刷過程一定要有水的參與。
3．印刷部件中多一個橡皮滾筒。
（二）平印基本模式
第一步：先給印版供水，再供墨，如圖2-1所示。
圖2-1 膠印原理
第二步：印版上的油墨先轉移到橡皮布上。
第三步：在印刷壓力的作用下，橡皮布上的油墨再轉移到承印物上，如圖2-2所示。
圖2-2 膠印傳墨路線
（三）水和油的化學結構與表面張力
印刷過程中我們能接觸到的液相主要是水和油，它們的化學結構和表面張力對印刷的潤濕起到了重要作用。
1．水的化學結構與表面張力，見圖2-3所示。
圖2-3 水的化學結構與表面張力
2．油的化學結構與表面張力
油為有機化合物的總稱，一般說來基本為非極性分子，但若引入了（—OH）、（—COOH）、（—NH2）等，便存在一定的極性，見圖2-4所示。
圖2-4 油的化學結構
印刷油墨中的連接料物質的分子結構很像油的分子結構，如油墨中的樹脂、植物油等。因此，油墨是一種帶有弱極性的非極性分子，見圖2-5所示。
圖2-5 油墨的表面張力
3．油墨表面張力的測定
選擇不同的稀釋劑將油墨稀釋，然后推斷到100%純油墨的表面張力。
二、水墨的傳遞與油墨的乳化
（一）膠印中的水墨接觸
1．印刷過程中的水墨傳遞
當膠印機合壓印刷時，著水輥、著墨輥與印版的空白部分、圖文部分存在A、B、C、D四種輥隙狀態，如圖2-6所示，油墨、水在各個輥隙間被強制混合，再分開。
圖2-6 印刷過程中的水墨傳遞
2．印刷過程中的四種輥隙，如圖2-7所示。
圖2-7 印刷過程中的四種輥隙
A：著水輥與印版空白部分的輥隙；
B：著水輥與印版圖文部分的輥隙；
C：著墨輥與潤濕過的空白部分的輥隙；
D：著墨輥與印版圖文部分的間隙。
（二）平印中油墨的乳化
一種液體以微小液珠的形式分散在與它互不相溶的液體之中的過程稱為乳化，這種體系稱為“乳狀液”。平印過程中油墨的乳化是一定存在的。
1．平印中的油墨乳化的類型
一是形成油包水型乳狀液：W/O；
二是形成水包油型乳狀液：O/W。
圖2-8 油墨乳化類型
2．平印中油墨乳化的特點
① 印刷機上的某些材料必須有一定的表面能，能被潤濕液或油墨優先潤濕。
② 油墨與潤濕液必須是互不相溶但又是可相混合的。
③ 為了保證印刷品圖紋的一定密度，印刷到承印物上的墨層厚度大約為1μm。
④ 印刷機上的各輥子對潤濕液和油墨必須分別表現出不同的潤濕性能。
3．為何平版膠印品墨色淡？
圖2-9 圖解膠印品墨色淡
三、水墨平衡
（一）水墨平衡的體積理論
分散相占體積74%，連續相占體積26%。假定：分散相為油，分散介質為水，若水的體積比處于26%～74%之間：體系可能是W/O，也可能是O/W；若水的體積比大于或等于74%：體系只可能是O/W。因此，膠印中要形成穩定的W/O油墨，水在油墨中的體積比不能超過26%。
經驗表明：膠印中要形成穩定的W/O油墨，水在油墨中的體積比不能低于15%。
（二）水墨平衡的表面過剩自由能理論
膠印水墨平衡的目標：在印版的圖文部位和印版的空白部位形成嚴格的分界線，如圖2-10所示。
圖2-10 水墨平衡表面過剩自由能理論
1．γw＞γo時
油墨向印版空白部位擴展。
2．γw＜γo時
水向印版圖文部位擴展。
3．γw=γo時
水墨形成嚴格的分界線。
經驗表明：當水的表面張力下降到4.0×10-2N/m左右，水墨達到平衡。
（三）水墨平衡的場型理論
在印版的圖文部位和印版的空白部位形成嚴格的分界線。
在其周圍形成一個“場”，使水分子之間的牽引力增強，將強化處理過的水傳遞給印版的空白部分，從而形成接近靜態的油水互不浸潤的水墨平衡，見圖2-11所示。
圖2-11 水墨平衡場型理論