润版液的作用原理是什么？

大批量的高品质平版胶印，通过给印版提供润版液实现图文版面（文字和网点）的选择性着墨。润版液属于辅助物质，对最终产品没有实际用途。因此，这一领域研发的目标是取消润版液，当前发展的趋势是无水胶印版^[27]的应用越来越广，经过预乳化的水性油墨也得到应用。

润版液又称润版水，但不完全是水，里面加有多种功能性的添加剂，用以改善润版液的使用效果。如润版液中加有酸（柠檬酸盐、柠檬酸磷酸盐），用以调节润版液的pH，在油墨、纸张有物质溶解到润版液，使系统发生变化时，酸起着稳定剂的作用。印刷时油墨、纸张、润版液的相互作用，如图3-20所示，这些相互作用会往多个方向发展。酸对印版空白版面有微弱腐蚀，增强润版液在版面的锚固。

润版液的另一组添加剂为保水剂，有亲水的高相对分子质量聚合物，如阿拉伯胶、CMC、海藻酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐等，用以增强空白版面对润版液的吸附，调节水、墨界面的张力。

低相对分子质量表面活性物质，如非离子型聚氧乙烯醇的衍生物，亦影响界面张力。

润版液还添加了醇类物质，如异丙醇（IPA）等，以替代低相对分子质量表面活性物质，用于调节水、墨界面的张力。部分溶解于水的表面活性物质，只能与水形成非均质混合物，而异丙醇则可与水形成完全均质的混合物。因此，添加异丙醇的润版液，测得的瞬间界面张力或动态界面张力，与静态的界面张力一样低，如图3-21所示，有利于润版液发挥其效能。异丙醇比水容易挥发，可减轻润版液对纸张的不利影响（水使纤维润胀并影响纸张强度）。但基于劳动安全原因，业界在努力避免使用醇类物质。

图3-20 润版液、油墨、纸张的相互作用

图3-21 表面张力的形成

印刷时油墨无故障转移到纸面，要求印版的图文版面只允许有少量自由水，这就需要润版液与油墨乳化^[28]或混合形成悬浮乳液，多余的润版液通过某种方式被去除。墨层表面的润版液会妨碍油墨转移，使印刷图文变淡或出现水纹，因此需要限制润版液的用量。图文版面的润版液与油墨混合后被去除，润版液的乳化与去除同等重要。印版的空白版面需有润版液防止版面着墨，而印版的实地版面每单位面积需润版液V₀，对半色调区域网点面积A，需要润版液（1-A）V₀。

润版液另外还用于防止油墨扩散。图文、空白间的界面长度，决定润版液用量。空白版面、实地版面无需额外消耗润版液，网点版面则需额外消耗润版液。集群网点的网点大小（r）、网点线数（l-1），与网点百分比（100A）的关系，当A＜～（0.5）时（图3-22），如下：

图3-22 均匀、分散的网点

（πr ²=）网点密度（l ^-1）

可得以下2πr边缘线长度：

即边缘线的长度与网点线数成反比，而网点百分比低于50%时，又与网点百分比的平方根，即参数大致成正比。网点线数为单位长度的网点频率（每cm线数）。网点百分比大于50%时，即为所谓负网点，边缘线长度与成正比。单位面积的边缘线长度，与网点线数成正比（单位面积网点的数量与l²成正比），这样可得：

即半色调密度增大时润版液的用量也增加，中间色相网点的润版液用量最多。与前者相比，分散网点的润版液用量，与网点分散的平方成正比，分析图3-22（右）可得此结论。如该图所示，以下公式成立：

其中参数“3”为网点分散；集群网点由3个小网点组成，集群网点若为阈值网点算法生成，又被称为调频网点。分散网点的边缘线长度为：

最大的网点分散，A≤0.5时与相对网点面积的平方根成正比，A＞0.5时与成正比。网点百分比低，网点分散受像素大小限制，网点百分比高，网点分散受网点百分比本身限制。

依据上述推理，润版液的用量由两个要素之和决定，并可用表3-7的公式表示。公式的前半部分为防止空白版面着墨的润版液用量，后半部分为防止油墨扩散的润版液用量。

表3-7的公式中，V₀、α₀、α₀₂为不变参数，取决于油墨、润版液和印版，l为网点线数。根据以上公式，润版液用量、网点面积的关系，还可用图3-23说明。(www.xing528.com)

图3-23 润版液用量、网点面积A（%）关系

表3-7 均匀、分散网点的润版液用量

版面的润版液用量会有局部差异，但是给版面提供润版液，印版的纵向即圆周方向不能调节，横向通常不作调节（原则上，用喷嘴可以做到），因此只能按版面的最大用量提供。印版上润版液用量少的部位，多余的润版液应通过与油墨混合而被去除，避免润版液妨碍油墨转移。据此推理，版面的网点百分比不同，润版液用量会有差异，当网点线数增多、网点分散增大时，要去除润版液的量也增多，印刷此时更加不易控制。这从一方面可以解释，印刷时分散网点如调频网点，不及集群网点容易控制。另一种解释为，印刷时油墨往纸面转移，决定于网点的空间频率，小网点的油墨转移不如大网点有效，且小网点在印版上易于磨损。

实际上，润版液最佳用量的调节，是基于视觉判断，或基于对深色调（暗调）图文反差的判断，如图3-24（右）所示。从深色调（暗调）图文的反差，可间接判断润版液用量是否足够、空白版面是否有着墨、网点是否有扩散趋势等。公差范围越是扁平，见图3-24（3），印刷过程越是容易控制。质量上，印刷的网点要求网点均匀、网点边缘规整等，这也要求润版液用量有一个最佳范围。

印刷开始后，进入油墨的润版液量逐渐增多[图3-24，（1）]。润版液的乳化结构，开始时呈不稳定粗粒分散，然后渐变为细粒乳化，达到平衡、保持稳定[图3-24，（2）]。图3-24中，左图坡度曲线表示乳化速率，水平表示饱和乳化能力，取决于油墨、润版液特性以及系统条件。

润版液与油墨接触后才会乳化。油墨本身疏水，润版液乳化一般而言不是自发现象，要有外部的机械力存在，把润版液“带进”油墨内，乳化才会发生。在墨层表面，润版液还以表面水形式存在，印刷时发生乳化，或润版液被乳化后，又转变为表面水，水、墨溶液处于不稳定状态。

印刷时润版液的乳化现象可作如下分析。润版液、油墨的相互作用，其基本要点如图3-25所示。乳化按以下方式解释^[28]，假设墨层在水、墨总厚度的中间发生分裂。

图3-24 润版液乳化的时间依赖和最佳用量

图3-25 润版液、油墨相互作用

图3-25中印版的图文版面，水、墨作用要点为：

图中1：水辊/印版：润版液转移到印版，覆盖在墨层分裂后，版面残余薄墨层表面；

图中2：墨辊/印版：印版残余的墨层表面，经上述润版液覆盖后，与传墨辊的厚墨层接触。墨辊的厚墨层表面，存在一些表面水，压区中间墨层分裂后润版液留在墨层内。

图中3：墨辊/印版压区：上述现象2′在墨辊、印版压区内重复。由于压区内的墨层厚度与印版表面墨层厚度接近，部分润版液转变为表面水。

印版的空白版面，水、墨作用要点为：

图中1′：传墨辊/印版压区：空白版面的润版液，部分转移到墨辊的墨层表面；

图中2′：传墨辊/墨辊压区：传墨辊的墨层表面，有一层薄的表面水，压区发生墨层分裂时，表面水与油墨混合，进入到油墨里面。