油墨是印刷的重要材料,它的性能直接影響著產(chǎn)品的印刷質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在進(jìn)行印刷工作時(shí),油墨的流變性對(duì)于印刷產(chǎn)品的質(zhì)量和水平都有著一定的影響。本文將對(duì)油墨的各種流變性能的屬性進(jìn)行解析。 流變學(xué) 流變學(xué),是研究物質(zhì)變形和流動(dòng)的科學(xué)。理想的彈性體和理想的粘性物質(zhì)實(shí)際上是不存在的,許多物質(zhì),如紙張、油墨等,其變形規(guī)律是復(fù)雜的。 油墨是在印刷機(jī)上被壓勻到墨輥上,轉(zhuǎn)移到印版上,再轉(zhuǎn)移到橡皮布上,最后轉(zhuǎn)移到紙張上。在這個(gè)過(guò)程中,有種種的變形和流動(dòng),當(dāng)油墨受力變形時(shí),既會(huì)呈現(xiàn)彈性變形的某些特征,又會(huì)呈現(xiàn)流體的粘性,這種現(xiàn)象稱為粘彈現(xiàn)象。這種粘彈性物體的受力變形不僅與應(yīng)力大小有關(guān),而且與這些形變的發(fā)展速度有關(guān)。印刷油墨的流變性質(zhì)對(duì)印刷適性具有重要的作用。油墨的流變性能包括油墨的黏度、黏著性、屈服值、觸變性、流動(dòng)度和流動(dòng)性、轉(zhuǎn)移性等性能。 01、黏度 粘度是指流體流動(dòng)時(shí)的粘滯程度,是流體分子之間相互吸收而產(chǎn)生的阻礙分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的量度,是表征流體流動(dòng)的阻力(或內(nèi)摩擦力)大小的指標(biāo)。 流體在流動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)流體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)會(huì)出現(xiàn)流體呈黏稠狀態(tài)時(shí)流動(dòng)困難、流體呈稀薄狀態(tài)時(shí)流動(dòng)舒暢的現(xiàn)象,流體出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是在流動(dòng)中存在著流體分子間的相互吸引而導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)阻力,稱為內(nèi)摩擦力。流體的這種性質(zhì)稱為黏度。 黏度是表明油墨流變性的一個(gè)重要指標(biāo),在印刷過(guò)程中一定的黏度是保證油墨支持傳遞和均勻轉(zhuǎn)移的主要條件,因?yàn)樗P(guān)系到印刷過(guò)程能否順利進(jìn)行,并直接影響到印跡墨色的均勻程度、清晰度及光澤度。 印刷中對(duì)油墨黏度控制不當(dāng),會(huì)給印刷帶來(lái)多種故障。如下: 1)油墨的黏度過(guò)大時(shí),黏性過(guò)大,拉絲性強(qiáng)。油墨轉(zhuǎn)移過(guò)程中,在墨輥之間分裂時(shí)絲頭過(guò)長(zhǎng),斷裂的絲頭末端容易形成油墨飛散到空中,形成印刷中的飛墨現(xiàn)象,飛墨現(xiàn)象在高速印刷時(shí)表現(xiàn)更為明顯。 2)油墨的黏度過(guò)大很容易造成紙張的脫粉、拉毛或分層剝離現(xiàn)象。這是油墨的黏力在一定印刷條件下超過(guò)了紙張的表面強(qiáng)度所形成的,這種現(xiàn)象在印刷用紙的結(jié)構(gòu)疏松,表面強(qiáng)度不高時(shí),更為明顯。 3)油墨在墨輥之間進(jìn)行傳遞和轉(zhuǎn)移時(shí),黏度過(guò)大會(huì)使油墨轉(zhuǎn)移發(fā)生困難,因?yàn)橛湍D(zhuǎn)移率與黏度呈反比關(guān)系,所以黏度過(guò)大將導(dǎo)致油墨的分布不均勻,轉(zhuǎn)移到印版或印刷品上的墨量不足,墨絲不勻,出現(xiàn)印刷品圖文基礎(chǔ)裸露的現(xiàn)象。 4)油墨的黏度過(guò)大對(duì)印刷工藝還會(huì)產(chǎn)生一些其他的影響。如印刷過(guò)程中油墨的用量增大,印刷品墨層過(guò)厚,干燥速度放慢,易出現(xiàn)印刷品背面沾臟或粘連現(xiàn)象。在平板紙印刷中還容易產(chǎn)生紙張被卷入墨輥中的現(xiàn)象。 5)油墨的黏度過(guò)小,流動(dòng)度增大,外觀上表現(xiàn)為油墨的稀度大。平版膠印中容易產(chǎn)生油墨乳化現(xiàn)象,造成印刷品上臟。 6)黏度過(guò)小的油墨在紙張上易產(chǎn)生鋪展現(xiàn)象,造成印跡面積大,清晰度下降,而且降低了印跡干燥結(jié)膜后與承印物表面結(jié)合的牢固程度及印跡的光澤度。 7)油墨的黏度過(guò)小時(shí),往往不能帶動(dòng)油墨中顆粒較大的顏料一起轉(zhuǎn)移,使這些顏料顆粒逐漸沉積在墨輥、橡皮布或印版上,形成堆版現(xiàn)象。 02、屈服值 油墨的屈服值是指油墨流體產(chǎn)生形變而開(kāi)始流動(dòng)時(shí)的所需的最小的作用力。 油墨在切應(yīng)力作用下開(kāi)始形變并不立即出現(xiàn)流動(dòng),而是切應(yīng)力逐漸增大時(shí)出現(xiàn)塞流現(xiàn)象,塞流是指流體在作用力下部分出現(xiàn)變形而產(chǎn)生層流的一種位移現(xiàn)象,隨著切應(yīng)力增加,塞流減少,當(dāng)切應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí),塞流消失,流體的流動(dòng)呈層流狀態(tài),此時(shí)油墨流動(dòng)呈黏滯狀態(tài),出現(xiàn)塑性流體的流動(dòng)特性。 屈服值與印刷的關(guān)系: 油墨屈服值不僅影響油墨的流動(dòng)性和轉(zhuǎn)移性,還體現(xiàn)了油墨體質(zhì)的粘稠度和軟硬性。在油墨使用中,屈服值大的油墨流動(dòng)度小,墨體硬,在輸墨過(guò)程中,從墨斗到勻墨輥,再到版墨輥和印版表面,會(huì)產(chǎn)生因屈服值過(guò)大而使油墨不易勻開(kāi)、不易下墨等現(xiàn)象。屈服值過(guò)小的油墨流動(dòng)度大,對(duì)網(wǎng)線版印刷和文字線條版印刷易產(chǎn)生印跡鋪展和墨色濃度不高等的現(xiàn)象,因此,應(yīng)根據(jù)印刷的要求來(lái)合理確定油墨的屈服值,一般膠印中平板紙膠印墨的屈服值范圍在1000-3000之間,而卷筒紙膠印墨在200-1500之間。 03、觸變性 觸變性是指油墨在外力攪拌作用下流動(dòng)性增大,停止攪拌后流動(dòng)性逐漸減小恢復(fù)到原狀的性能。 觸變性與印刷的關(guān)系: 適用于膠印印刷的油墨應(yīng)該具有良好的觸變性,在印刷中,由于墨輥間的擠壓力、剪切力的作用,油墨的黏度有所下降、流動(dòng)性增強(qiáng)、延展性增大,這有利于油墨順利、均勻的轉(zhuǎn)移,提高了油墨的轉(zhuǎn)移率,而當(dāng)油墨轉(zhuǎn)印到承印物表面時(shí),外力作用消失,油墨流動(dòng)性變小,逐漸由稀變稠,黏度上升,從而保證油墨印跡的清晰度,尤其是網(wǎng)點(diǎn)印刷品,可以避免網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大等現(xiàn)象。 然而如果油墨的觸變性過(guò)大,會(huì)造成供墨不暢,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)供墨中斷現(xiàn)象,影響連續(xù)印刷的供墨量和均墨性。因此在印刷操作中,要經(jīng)常在墨斗中攪拌油墨,增大油墨的流動(dòng)性,保證印刷過(guò)程中的正常供墨。 04、流動(dòng)度和流動(dòng)性 流動(dòng)度是指油墨在壓力作用下產(chǎn)生流動(dòng)時(shí),直徑擴(kuò)展的能力。它表明了油墨的稀、稠程度及油墨結(jié)構(gòu)的松、緊程度。 流動(dòng)性是油墨的黏度、屈服值、觸變性和流動(dòng)度的綜合性能,一般情況下,油墨的黏度高、屈服值大、觸變性大時(shí),流動(dòng)性小,反之則流動(dòng)性大。 流動(dòng)度的大小必須與印刷相適應(yīng),油墨的流動(dòng)度過(guò)大,表現(xiàn)油墨稀度大,對(duì)印刷產(chǎn)生的影響: 1)流動(dòng)度過(guò)強(qiáng),在印刷壓力作用下印跡產(chǎn)生鋪展現(xiàn)象,轉(zhuǎn)移到紙張表面的印跡外形尺寸擴(kuò)大,特別是在網(wǎng)線版、字線版的印刷中,影響印刷品的清晰度、層次及顏色的表現(xiàn)。 2)印刷后墨層變薄,印刷品色彩鮮艷度下降,色相變淺。 3)印刷后的稀度大,增加了連結(jié)料的滲透,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)油墨滲透性過(guò)強(qiáng)的各種弊病。 4)油墨的流動(dòng)度過(guò)大往往是連結(jié)料中油類的含量過(guò)多造成的,這樣的油墨在傳遞過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一種潤(rùn)滑現(xiàn)象,使印版圖文邊緣上出現(xiàn)滑動(dòng)的痕跡。著墨輥與印版之間的滑動(dòng)現(xiàn)象會(huì)使印版圖文邊緣上出現(xiàn)徑向的刺狀鋪展反映到印刷品上被稱為庇邊現(xiàn)象。 5)流動(dòng)度過(guò)大的油墨膠印中容易出現(xiàn)乳化,造成印刷品浮臟現(xiàn)象。流動(dòng)度過(guò)小,表現(xiàn)為油墨的稠度大、黏度大,印刷中容易出現(xiàn)油墨的黏度過(guò)大時(shí)所產(chǎn)生的一些現(xiàn)象,不同種類的油墨有不同的流動(dòng)度,這是根據(jù)印刷要求制成的。 常用的平張紙膠印油墨的流動(dòng)值為28-36mm,卷筒紙膠印油墨為30-40mm。 05、轉(zhuǎn)移性 印刷油墨的轉(zhuǎn)移性是指,油墨轉(zhuǎn)移過(guò)程中墨層在兩個(gè)接觸面之間分離時(shí),由一個(gè)表面向另一個(gè)表面?zhèn)鬟f油墨量的多少的能力。油墨的轉(zhuǎn)移性可以用轉(zhuǎn)移率來(lái)表示。 油墨的轉(zhuǎn)移率是指轉(zhuǎn)移到紙張表面上的墨量與印版上墨量的比值,用百分率表示,計(jì)算公式如下: Z=Y/X×100% 式中:Z-油墨的轉(zhuǎn)移率,% X-印刷前印版上的油墨量,g/m2; Y-印刷后紙張上的油墨量,g/m2 油墨轉(zhuǎn)移率的高低,表明了油墨轉(zhuǎn)移量的多少。 油墨轉(zhuǎn)移性與印刷的關(guān)系: 印刷過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是油墨的轉(zhuǎn)移過(guò)程,油墨從傳墨輥中輸出后,經(jīng)過(guò)勻墨輥轉(zhuǎn)移到著墨輥上,然后再轉(zhuǎn)移到印版上,再轉(zhuǎn)移到橡皮布上,最后轉(zhuǎn)移到承印物上,完成印刷過(guò)程。所以,油墨的轉(zhuǎn)移性顯示在全部印刷過(guò)程中,它關(guān)系到油墨在傳遞過(guò)程中墨層分離時(shí)墨量分配的狀況,決定了油墨在多次轉(zhuǎn)移后傳遞到承印物表面上的墨量的多少及均勻程度,因而影響到印品上墨膜的厚薄程度、墨色的飽滿程度、色彩的鮮艷程度和光澤度。 轉(zhuǎn)移性好的油墨在印刷機(jī)墨輥上墨膜分離時(shí)墨量分配均勻,在多次傳遞后可增加到印版表面的墨層均勻度、墨色濃度和飽滿程度。油墨轉(zhuǎn)移性差時(shí),轉(zhuǎn)移到印版或橡皮布的墨量不足,容易造成印刷品圖文基礎(chǔ)暴露,形成花版現(xiàn)象,或造成勻墨輥間的墨色不勻、積墨過(guò)厚,以致產(chǎn)生墨色濃淡、飛墨、墨輥表面干燥結(jié)膜等故障。
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