印刷品質的關鍵:潤版液與油墨的最佳搭配
平版印刷(Offset printing)是一種廣泛應用於書籍、報紙與包裝品等印刷品製作的技術,透過將圖像從已上墨的表面轉移至承印物上實現印刷效果。當平版印刷與石版印刷(lithographic process)結合使用時,會涉及潤版液與油性印刷油墨的搭配,印版表面會區分為親水區域與疏水區域,親水區域接受潤版液並排斥油墨,疏水區域則排斥潤版液並接受油墨。若印刷運作順利,非印刷區域應不會沾附油墨。為了避免潤版液與油墨互相混合,必須精確掌握兩者在介面上的界面張力。高穩定性的DataPhysics OCA系統可用於測量光學接觸角與輪廓分析,並利用懸滴法(pendant drop method)來測定液體/液體界面張力。在本研究中,使用DataPhysics OCA系列光學接觸角測量與輪廓分析系統,透過分析懸掛於針頭上的液滴形狀,以測得液體表面張力及兩液間的界面張力。根據不同液體密度,液滴可自上而下滴定,或使用彎曲針頭向上滴定。液體表面張力中的極性部分與分散部分可透過測量液體在空氣中的總表面張力及液體與非極性液體之間的界面張力,並套用界面張力公式進行計算。兩種不透明液體的界面張力則可利用各自的極性與分散部分來計算,此法廣泛應用於塗料與油墨等配方設計中。在實驗中,透過OCA系統搭配懸滴法,測量三種潤版液與一種油墨的表面張力及其組成,懸滴影像由內建USB 3.0相機拍攝,以利液滴輪廓分析。為提高準確性,每個樣品均測量三次。為使懸滴法達到最佳效果,液滴須呈現典型「梨形」結構,因此選用直徑大於1mm的針頭。選用n-dodecane與n-perfluorohexane作為外相液體,並先測定其表面張力以驗證液體與設備狀態。油墨因易溶於烷類,故以n-perfluorohexane作為外相液體,並以向上懸掛方式進行測定。最終由OCA軟體計算潤版液與油墨之間的界面張力。實驗結果顯示,潤版液1的總表面張力最高,為52.07 mN/m,潤版液2與3分別為46.28 mN/m與39.10 mN/m。潤版液1與3的極性與分散比約為50:50,而潤版液2則為40:60,分散力比例較高。油墨總表面張力最低,其分散力占比約為90%。根據這些數據可推算出油墨與潤版液間的界面張力,潤版液2與油墨之間的界面張力最低,為6.51 mN/m,潤版液1則為10.23 mN/m,顯示潤版液1在實務應用上更適合用於促進界面分離效果。研究指出,僅測量總表面張力不足以做出正確的液體配方選擇,極性與分散力的量化更能有效預測液體間的交互作用,協助配方設計者選擇最合適的材料。結論顯示,DataPhysics OCA光學接觸角系統提供一種可靠的解決方案,能有效測定液體表面張力及其成分,進一步推估界面張力,為潤版液與油墨的配方設計提供精準依據。