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印刷适性和流变学

  • 2012/12/17 10:54:08

所谓流变学,是研究物质的变形和流动性的一个分支.印刷油墨是在印刷机上被压匀到墨辊上,传到印版上,再转移到纸上.但在这个过程中,有种种的变形和流动.显然,印刷油墨的流变性质对印刷适性具有重要的作用。最近,moyer和Myers从这个观点出发论述了印刷油墨的流变学,我们也拟以相同的观点来概括论述印刷油墨的流变学。

  关于印刷过程中油墨的行为,将在后面的“油墨转移"和“印刷油墨”详述.但在油墨的行为得到阐明之后,再考察油墨的流变学就更容易了解.为此,这里先对油墨的行为进行简要介绍,探索作为流变学对象的油墨行为,然后讨论油墨的流变性质.

  二、 印刷过程中有关流变学的问题

  只要考察油墨在印刷机上的行为,即可理解这些试验之所以能评价油墨印刷适性的原因.从流变学的角度来看,油墨的行为分为如下阶段;①从墨罐中转移到印刷机墨斗中的过程;②从墨斗中转移到墨辊的过程;③在墨辊上,油墨匀开的过程和从墨辊到墨辊的转移过程(这个过程是经由若干根墨辊到达印版滚筒的),④油墨从印版滚筒上转移到纸上,⑤印到纸上的油墨向纸内渗透,⑥形成的墨膜的变形.各个阶段的流变过程都是由稍许不同的性质所支配,所以稍微详细地谈谈.

  ①是倒入,或是用铲子刮取,所以说属于流动性或塑性的问题.②是油墨从宽阔处向窄缝间伸入,与油墨的切变流动性有关,太硬固然麻烦,但粘度过小也不行;平常遮盖力好的油墨就会很好地粘附在墨辊上.③就是油墨在墨辊之间受到压挤(这里因为墨辊是以相同的速度旋转,所以切变的力并不太大),以均匀的薄膜匀开到墨辊的表面.含于油墨中的颜料粒子被压溃,二级凝聚被破坏而变成一级粒子均匀地分散.这样反复地进行,最后在印版滚筒上均匀地匀开,得到均匀的油墨薄膜.这是使印刷中不产生深浅的重要过程.

  在③的过程中,在油墨表现流动性的同时,还出现由于切变力引起粒子所构成的内部结构破坏的效应.切变力并不连续起作用,只是在油墨进入墨辊之缝间的瞬间(1/10sec上下)才起作用.剩余的时间(1sec上下),油墨不受力而粘附在墨辊的表面.这样,就出现断续地施加力时的流动性问题。当然,若油墨的遮盖力不好时,油墨就不会附着在墨辊上,因而只能得到不均匀的膜.

  油墨在墨辊之间转移时,以及在下一步④的过程中油墨转移到纸上时,起初,油墨层逐渐被压溃,在墨辊和墨辊(或者是纸)之间的窄缝间形成薄的油墨膜,接着墨辊继续转动,随着缝间隙的扩大,油墨膜相反被拉伸而成丝,然后断裂,这个过程是有待于研究的问题.这时的阻力与决定转动墨辊的功率也有关系,被称作是粘度的性质。很明显,日本工业标准上提到的油墨粘丝长度与这有关.与粘度有关的流变学现象,有油墨的压缩、伸延而产生的流动和拉丝的断裂.断裂的机理与油墨内部形成空洞的方式,及油墨膜的粘弹性变形和破坏有关.而且由于这些现象在印刷机上以非常快的速度进行,若不研究相应速度的形变,就不能对此现象得到确切的流变学的解释.

  ⑤的过程是从④的时候就已开始.在墨辊和纸之间油墨受到印压时,油墨的一部分被压挤到纸张的细缝间去.然后,当油墨膜断裂后,油墨借表面张力渗透到纸张纤维的缝间.当然,也有只是连结料渗透的情况.另一方面,在这过程中,溶剂挥发,留下亮油的薄膜.还有,干性油氧化后也硬固.不管怎样,必须在短时间内形成有某种硬度的薄膜,以防油墨在成象时渗墨.在最后的⑥的过程中,是形成的薄膜所具有的变形性和强度的问题.尽管不大可能产生变形,但还是需要偶尔碰蹭一下也擦不掉的粘附力和强度.当把印刷品堆叠到一起时,为了不被上面的纸张背面粘下墨膜,也需要油墨能迅速硬化和成膜后有充分的强度.

  除此之外,作为特殊情形,在凹版印刷中,油墨的转移主要是靠渗透到纸上完成的,所以油墨的流动性特别重要。还有,新闻油墨等用于高速印刷机上,所以在向印刷机输送油墨的管中,也应有油墨流动的问题.

  从上述的情况看来,油墨的流变性质的研究与油墨的流动性,特别是与其粘度、塑性以及稠度有关,在较大切变速度下的粘度及其时间依赖性,以及粘弹性的行为、油墨膜的断裂等,都是应特别考虑的现象.

 

 


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