胶印润版液性能的研究包含两方面内容：一是从印刷适性的角度分析其对印刷的影响;二是从化学的角度分析其中所含成分对印刷的影响。本文将着重从润版液印刷适性的角度分析润版液性能对印刷的影响，入手点是影响润版液印刷适性的主要因素，如水的硬度、pH值、电导率、表面张力、与油墨的乳化及挥发量等。且这些因素相互依存、相互影响，本文力求通过实验将多个因素进行综合分析，以求结论比较全面而透彻。
影响润版液性能的主要因素
1.水的硬度
水的硬度指水中含有钙盐和镁盐的程度，水的硬度有多种表示方法，如将水中的盐类折算成CaCO3 或CaO，以CaCO3或CaO的含量为标准；水的总硬度现常用mol/L表示，即每升水含氧化钙的摩尔数或消耗EDTA的摩尔数。
润版液中的钙镁离子主要来源于水，除此以外，纸张涂层和油墨也会带入一些金属离子。
2.pH值
pH值是溶液或物质酸碱度的表示方法。润版液pH值对油墨转移的影响很大，是控制润版液的重要指标。
现今所用PS版的版基多为金属铝或锌，金属铝和锌是较为活泼的两性金属，它们既可以与酸反应，又可以与碱反应。所以润版液的pH值过高或者过低都会与版基发生化学反应，这样它不仅不能修补印版磨损的亲水层，反而会加剧印版的磨损，因此，润版液只有保持适当的pH值，才能具有良好的洁版、去污和不感脂能力。
印刷过程中油墨的乳化是不可避免的，也是油墨转移所需要的。但是过度乳化就会造成油墨墨丝过短，影响油墨转移质量，而润版液的pH值过高和过低都会加剧油墨乳化，影响生产。润版液pH值不当还会影响水辊及橡皮布使用寿命，腐蚀机器。
3.表面张力
从分子间吸引力来看，液体表面层的分子比液体内部的分子缺少一部分能产生吸引作用的分子，从而出现了一个指向液体内部的吸引力，即表面张力。润版液要在印版空白部分铺展润湿，就要满足：
S=γSG-γLS-γLG≥0。
式中，S为铺展系数，γSG为印版空白部分过剩自由能，γLS为润版液与印版间的界面张力，γLG为润版液表面张力。由上式可知，γSG越大，γLS和γLG越小,润版液的铺展润湿性能越好。因此，采用表面张力小的润版液，可用较少量的润版液实现水墨平衡。但润版液表面张力并非越小越好，应能与油墨表面张力相平衡，避免两者互相浸润，加剧油墨乳化。润版液表面张力一般控制在(4.0～5.0)×10-2N/m以下。由于水的表面张力高达7.2×10-2N/m，因此需在润版液中加入酒精或其他非离子表面活性剂，降低表面张力，改善润湿性能。
4.电导率
水中可溶性盐类大多以水合离子存在，在外加电场的作用下，阴阳离子以相反方向移动而传递电荷，产生导电现象，其导电能力的强弱用电导率表示。测量溶液电导率的方法通常是测量插入溶液两极间的电阻。
电导率与离子浓度、迁移率和温度有关，电导率与离子数量成正比。纯水的电导率接近0。润版液因含有酸、盐等电解质，各种离子的浓度及稀释用水的硬度都会影响润版液的电导率。润版液原液的浓度可直接反映在润版液的电导率上，对于相同浓度的润版液原液，用不同硬度的水稀释，由于水中钙、镁离子含量不同，将直接影响润版液的电导率。
5.油墨乳化
乳化是水被分散到另一种与之不相容液体中的现象。在这一过程中，既有可能生成O/W型乳状液,也有可能生成W/O型乳状液。O/W型乳状液对胶印印刷品的质量及胶印生产的正常进行危害极大，它会使印刷品空白部分起脏,发生水冲现象；使墨辊脱墨,油墨无法传递。所以，在印刷过程中要尽量避免这种乳化现象发生。而轻微的W/O型乳化油墨，不仅利于胶印油墨传递，而且油墨黏度略有下降,能改善油墨的流动性，有利于油墨向纸张转移。
实验方案
为综合分析上述因素对润版液性能的影响，本文从印刷实际生产出发，选用3家印刷厂常用的润版液和油墨进行实验，以得出润版液性能优劣的指标参数范围，为企业选择使用不同成分的润版液提供参考依据。
本实验润版液及油墨提供单位是北京永丰泰包装印刷有限公司（下文简称“永丰泰”）、燕京啤酒集团北京双燕彩色印刷厂（下文简称“燕京”）、中钞信用卡产业发展有限公司（下文简称“中钞”），略去润版液及油墨品牌。
1.测试水硬度
取这3家印刷厂所在地自来水样品，用EDTA测定钙镁总含量和钙含量，然后利用钙镁总含量和钙含量，求出镁含量。
根据测量数据按下式即可计算水样的总硬度和每升水样中Ca2+的毫克数，即钙硬度。
总硬度：
钙硬度：
2.监测机上润版液pH值及电导率
在印刷机运行中，每隔15分钟用笔式电导率仪监测一次润版液pH值和电导率，并记录分析。
（1）pH值监测实验
实验仪器：HI98129型笔式电导率仪；
测量范围：温度0～60.0℃，pH值0～14.00；
测量精度（20℃）：温度±5℃，pH值±0.02；
标准EMC偏差：±2%。
首先用标准缓冲溶液（pH=4.01、pH=7.01、pH=10.01，20℃）校正仪器。方法是，在塑料烧杯中倒入pH=7.01的标准缓冲溶液；在选择校准程序后，用HI98129型笔式电导率仪测pH=7.01标准缓冲溶液后，待显示屏显示7.01数值，即完成校准；再换pH=4.01标准缓冲溶液或pH=10.01标准缓冲溶液，依次校准。
用校准后的HI98129型笔式电导率仪定时进行测量。
（2）电导率监测实验
实验仪器：HI98129型笔式电导率仪；
测量范围：温度0.0～60.0℃，EC：0～3999μs/cm；
标准EMC偏差：全量程±2%。
首先用标准缓冲溶液校正，试剂为HI7031（1413μs/cm）。方法是先在塑料烧杯中倒入HI7031试剂,在选择电导率校准程序后，用HI98129型电导率仪测HI7031试剂,当数值显示1413μs/cm时，校准完毕。
3.监测乳化程度及挥发程度
润版液性能的最终体现在与油墨相结合后的印刷过程中，因此乳化的一系列实验直接关系到润版液性能的评价，也是实验的重点。
实验仪器：pH-100型乳化测定仪、塑料烧杯、电子天平、调墨刀、镊子、IGTC1-5印刷适性仪、反射密度计及QNP型平板黏度仪。
（1）乳化实验
在容器中，加入等量润版液与油墨，按搅拌时间不同测量乳化率。用天平称出搅拌前后润版液与油墨的重量，算出差值，得出润版液在印刷中的挥发程度。
①先用电子天平称出PH-100型乳化测定仪钢质容器的总重量，记下数据1；
②向杯中加入15g油墨和15g润版液；
③计时搅拌。5分，10分，15分……45分；
④搅拌完后，在电子天平称出重量，记下不同搅拌时间下的数据2，以数据1减去数据2得出挥发量；
⑤把润版液倒入另一空烧杯中，称重得出数据3。用15g减去挥发量再减去数据3得出吸收润版液量。用以下公式得出乳化率（C）。
C＝吸收润版液量/（墨量+吸收润版液量）×100%
（2）将乳化实验所得的不同搅拌时间下的乳化的油墨在IGTC1-5印刷适性仪上打样：压力450N，速度0.3m/s，墨厚1.6μm，干燥后测量样条实地密度及光泽度。
实验数据及分析
1.pH值及电导率数据分析
3家印刷厂所用润版液稀释用水、润版液pH值及电导率监测数据如表1、表2、表3所示。从表中数据可看出，3家印刷厂都将pH值范围控制在4.60～5.46，电导率控制在1000～1800μs/cm，印刷产品质量合格。
表1 水质硬度检测数据
表2 润版液的pH值检测数据
表3 润版液电导率检测数据（电导率：μs/cm；温度：℃）
通过表2、表3停机时测得的数据可以看出，印刷机停机时，电导率有所下降，pH值上升。这是因为停机时润版液原液停止补充和搅拌，钙镁离子沉淀所致。电导率随温度的变化而变化，基本与温度成正比，同一浓度润版液在不同温度下电导率不同，因此在设定电导率时应考虑温度的影响。
通过对“中钞”和“燕京”的水质分析发现，水质的差别对pH值有一定影响。水质过硬会含有大量碱性物质，导致润版液pH值增大。不过，对同系列润版液来讲,这种变化较小，基本在测量允许范围内。这是因为pH值的变化仅仅取决于润版液中氢离子浓度,而润版液中缓冲剂的作用足以抵抗由水硬度所引起的氢离子浓度的变化，所以水硬度对润版液pH值的影响很小。也就是说，检测润版液的pH值无法考察水硬度对其性能的影响。
2.乳化实验数据及分析
通过分析图1、图2可以看出，单从油墨和润版液搅拌后的挥发度看，“中钞”油墨和润版液搅拌后润版液的挥发量是最少的，无形中减少了印刷成本。最差的是“燕京”油墨和“中钞”润版液（燕京中钞）一起搅拌的挥发量。但实际印刷中，“燕京”油墨和润版液搅拌后的挥发量最大，如果要改善，可调换油墨或者润版液。
图1 搅拌时间对挥发量的影响
图2 搅拌时间对乳化率的影响
从乳化率角度看，乳化时间越长，乳化率越高。印刷正常时，印版油墨中的润版液含量在16%以上，达到21%时，油墨的传递性能仍在正常范围，能得到质量优良的印刷品。但要形成适合印刷的W/O型乳化油墨，润版液体积占乳化液总体积的比例应在26%以下。所以，“燕京”油墨与“中钞”润版液（燕京中钞）的组合，从乳化率上讲是比较合理的。
4.实地密度及光泽度实验数据及分析
如果印刷时需要很高的实地密度，用“中钞”油墨和“燕京”润版液组合最佳，如图3所示。而“永丰泰”油墨和润版液在这些组合里的实地密度较低，当然实地密度并不是越高越好，还要看实际印刷效果。根据我国印刷行业标准推荐的平版印刷品暗调范围，精细印刷品的暗调密度范围在1.4～1.8，一般印刷品的暗调密度范围在1.2～1.6。实验证明，3家印刷厂所用的油墨和润版液均达到了精品印刷的要求。
图3 样条的实地密度
当将“燕京”油墨和润版液中的油墨换成“中钞”油墨，光泽度会大幅上升，如图4所示。如需高光泽度，采用“中钞”油墨和润版液印刷。“永丰泰”油墨和润版液的光泽度较低。
图4 样条光泽度
结论
通过对实验数据的分析可得到以下结论，为保证印刷质量，影响润版液印刷适性的主要因素应控制在一定范围内。
水硬度：稀释润版液用水硬度应控制在600～780mg/L；
pH值：润版液的pH值控制在4.7～5.4；
电导率：润版液电导率控制在1100～1800μs/cm；
乳化程度：油墨经润版液乳化后的水含量一般在16%～26%，上下浮动不超过5%；
环境温度：车间温度保持在20～26℃,水槽温度保持在12～20℃；
挥发程度：这是与润版液自身成分有直接关系，因没有检验3种润版液的成分，无法下结论。只能说这3家印刷厂的润版液的挥发量以“燕京”润版液挥发量最多，“中钞“润版液挥发量最少。
此外，在对润版液进行实验分析时，笔者加入了一个新元素，即挥发程度。但这也并不能解释3家印刷厂所用润版液（进口和国产）的差异，这说明还有没有考虑到的因素，在以后分析润版液实验中应再做考察。
