【正文】 印刷原理及工藝 教材： 印刷設(shè)備與工藝 （印刷工業(yè)出版社） 主編： 唐萬有 主講： 唐萬有 結(jié)束 第 1章 第 2章 第 3章 第 4章 第 5章 第 6章 第 7章 第 8章 第 9章 第 10章 請同學們關(guān)閉手機 2023/1/17 1 第二章 印刷基本原理 2023/1/17 2 第二章 印刷基本原理 第一節(jié) 印刷過程中的潤濕 第二節(jié) 油墨轉(zhuǎn)移 第三節(jié) 印刷壓力與滾筒包襯 2023/1/17 3 重點內(nèi)容 濕的條件。 返回 結(jié)束 2023/1/17 4 第一節(jié) 印刷過程中的潤濕 ? 一、潤濕與潤濕方程 ? 二、印版潤濕原理 ? 三、橡皮布與墨輥的潤濕 2023/1/17 5 一、潤濕與潤濕方程 ?潤濕： 表面上的一種流體被另一種流體取代的過程 ?表面： 有氣相組成的界面 ?界面： 氣、固、液三相中的兩相相交處 ?？ 判斷： 油墨在印版上潤濕是油墨取代空氣 。 A正確 B不正確 2023/1/17 6 印刷中潤濕 ?印刷中潤濕： 油墨 墨輥、印版、橡皮布、承印物； 潤濕液 水輥、印版 ?潤濕要求： 易潤濕、均勻、效率高 2023/1/17 7 物體表面分子受到拉力形成了液體的表面張力，相對于物體內(nèi)部所多余的能量，就是物體的表面過剩自由能。 2023/1/17 8 (1)表面張力 ? 表面張力系數(shù) （ γ ） ? （ 液體或固體）表面分子受到內(nèi)部分子的拉力。 ? （ 1）單位： N/m（ 單位長度受力） ? （ 2）特點： 沒有外力時，液體具有自動收縮成球形的趨勢。 ? 幾種液體表面張力見表 21 2023/1/17 9 (2)表面過剩自由能 ?比表面過剩自由能、表面自由能、比表面能 （ γ ） ?單位面積上的分子比相同數(shù)量的內(nèi)部分子多出的能量。 ?單位： J/m2 → N/m （ 1J = 1 N/m） ?過剩 比內(nèi)部分子多出的能量 ?自由 表面分子不受外界控制 2023/1/17 10 高能表面 ?γ＞ 1 10 –1J/m2（ N/m） 為高能表面 ?金屬、無機物高能表面 ?磷酸鋅 γ=9 10 –1J/m2 ?氧化鋁 γ=7 10 –1J/m2 ?銅 γ= 10 0 J/m2 2023/1/17 11 低能表面 ?γ＜ 1 10 –1J/m2（ N/m） 為低能表面 ?有機物、高分子材料低能表面 ?感光樹脂 γ=(3~4) 10 –2J/m2 ?？ 選擇題： 制好的 PS版的表面是（ ）。 A高能表面 B低能表面 C都不是 D高低能共存 2023/1/17 12 印刷材料的表面張力 ?PS版空白 ： γ= 7 10 –1J/m2； 圖文 ： γ= 10 –2 J/m2。 ?油墨 ： γ= 10 –2 N/m； 潤濕液 ： γ= 10 –2 N/m ?水： 10 –2 N/m 2023/1/17 13 結(jié)論 ?能量高的表面吸附表面張力低的液體；能量低的表面不能吸附表面張力高的液體。 ?油墨可以潤濕整個印版，潤濕液只能潤濕印版空白部分。 2023/1/17 14 ?潤濕分類 ：沾濕、浸濕、鋪展 ?沾濕： 將液體與固體表面接觸，變?yōu)橐?固界面。 ?應用： 潤濕液、油墨附著在印版上是沾濕；潤濕液不附在圖文表面，油墨不附在水膜是不沾濕。 2023/1/17 15 浸濕 ?將固體浸入液體中，變?yōu)橐?固界面。 ?應用： 凹印滾筒、柔印網(wǎng)紋輥浸在油墨中，油墨應充滿網(wǎng)穴。 2023/1/17 16 鋪展 ?液體在固體表面展開。 ?應用： 平版印刷時，潤濕液在印版空白部分形成薄薄的水膜，厚度 ~1μ。 2023/1/17 17 （ 1）沾濕 ? 1 L γLG S G γSG S L G γSL 體系自由能變化： ΔG = γSL γLG –γSG 體系對外界做功 ： W = Wa =ΔG =γSG +γLG –γSL Wa:粘附功 ，液體和固體粘附牢度。 Wa大，液固結(jié)合牢。 2023/1/17 18 ?體系能量變小，沾濕自發(fā)進行。 熱力學第二定律 ?沾濕發(fā)生條件： ? ΔG =γSL γLG –γSG＜ 0 ； 或 ? Wa =γSG +γLG –γSL＞ 0 2023/1/17 19 內(nèi)聚功 ?當液體與液體接觸時，界面消失 ?γ SL=0 ?γ SG =γ LG ?Wa=2γLG=Wc ?內(nèi)聚功： 分子間相互作用力。 Wc大，結(jié)合牢 。 2023/1/17 20 （ 2）浸濕 ? 0 S L G γSG S L γSL 固體浸入 液體中 體系自由能變化 ΔG =γSL –γSG 體系對外界做功 W =γSG –γSL=Wi 浸濕功 ：液體在固體表面取代氣體 的能力，又叫 粘附張力 。 2023/1/17 21 ?浸濕發(fā)生條件： ? Wi =γSG –γSL＞ 0 浸濕功 ? A=γSG –γSL＞ 0 粘附張力 ?ΔG =γSL –γSG＜ 0 自由能變化 ?當 γSG 大時，將水吸引過來，破壞水的收縮。 2023/1/17 22 （ 3）鋪展 自由能變化 ΔG =γSL +γLG –γSG 對外界做功 W = γSG γLG –γSL = S 鋪展系數(shù) ：液體在固體表面上鋪展能力 2023/1/17 23 ?鋪展發(fā)生條件： ?ΔG =γSL +γLG –γSG ＞ 0 或 ?S= γSG γLG –γSL ＞ 0 ?即 γSG ＞ γLG +γSL ?則： 固體表面張力（自由能）大，液體能在表面自動鋪展。 2023/1/17 24 潤濕條件 ?沾濕： Wa =γSG +γLG –γSL＞ 0 ?浸濕： Wi =γSG –γSL＞ 0 ?鋪展： S= γSG γLG –γSL ＞ 0 2023/1/17 25 結(jié)論 ?（ 1）同一體系， Wa＞ Wi＞ S。當 S＞ 0時，液體能在固體表面鋪展，一定也能浸濕和沾濕； ?（ 2） γSG 越大，潤濕越好。 ?？ 選擇題： 油墨在 PS版圖文部分的潤濕是（ ）。 A沾濕 B浸濕 C鋪展 2023/1/17 26 ? 接觸角： 三相交界處，固 液界面與液體表面切線的夾角，用 θ 表示。 S L G θ γSG γLG γSL 三個界面張力關(guān)系 ： γSG =γSL +γLG cosθ 或 γSG γSL =γLG cosθ潤濕方程，楊氏方程 Thoms Young托馬斯 .楊 θ越小，潤 濕性能越好 2023/1/17 27 潤濕方程應用 ?（ 1）當 θ ＞ 90186。時， cosθ ＜ 0， γSG γSL ＜ 0， γSG ＜ γSL ， 體系能量增加，不能自動潤濕。 ?（ 2）當 θ ＜ 90186。時， cosθ ＞ 0， γSG γSL＞ 0， γSG ＞ γSL ， 體系能量減小，能自動潤濕。 2023/1/17 28 結(jié)論 Θ≥180 186。 完全不潤濕 Θ≥90 186。 不潤濕 θ ＜ 90186。 潤濕 θ=0 186。 完全潤濕 θ ＜ 0186。 三力失去平衡，潤濕方程不適用 2023/1/17 29 潤濕判據(jù) ?（ 1）能量判據(jù)： ?沾濕： Wa =γLG（ 1+cosθ） ＞ 0 ?浸濕： A =γLGcosθ ＞ 0 ?鋪展： S =γLG（ cosθ1） ＞ 0 ?（ 2）接觸角判據(jù) ?沾濕： θ＜ 180186。； 浸濕： θ＜ 90186。； 鋪展： θ＜ 0（或不存在） 2023/1/17 30 二、印版潤濕原理 ? ?（ 1）平版的結(jié)構(gòu)與潤濕原理 ?印版表面的潤濕： 印版的圖文部分空氣 被 油墨取代 ，膠印印版的空白部分 空氣 被 潤濕液取代 。 2023/1/17 31 平版的表面結(jié)構(gòu)和潤濕性 ? PS版、平凹版、蛋白版、多層金屬版 ? 圖文部分和非圖文部分幾乎處于同一平面 ? 先上水，后上墨。 ? 小 ← 親水性 → 大 ? Cu Fe Zn Al Ni Cr ? 大 ← 親油性 → 小 2023/1/17 32 平版的潤濕性 ? PS版空白部分氧化鋁 親水 ? 氧化鋁表面能高， γI= ， γw=， γo=~，γI＞ γw＞ γo符合潤濕條件 ， 水和墨都能鋪展。 2023/1/17 33 ? PS版圖文部分硬化感光樹脂 親油 ? 硬化感光樹脂為低能表面， γI’=~, ?γw ＞ γI’＞ γo， 油墨能在圖文部分鋪展，水不能在圖文部分鋪展。 2023/1/17 34 （ 2）平版潤濕性的影響因素 ? ① 表面粗化對潤濕性影響。 ? 粗糙系數(shù) G=A/a 1， ? A—粗化表面真實面積， a—平滑面積。 ? G大，表面不平。 ? 將 G代入潤濕方程： G(γSG –γSL)= γLGcosθ0 ? 整理得， G=cosθ0 /cosθ 2023/1/17 35 ? G＞ 1， cosθ0 ＞ cosθ ? 當 θ＜ 90186。時， 則： θ0 ＜ θ， 粗糙表面潤濕性好 。 ? 當 θ＞ 90186。時， 則： θ0 ＞ θ， 粗糙表面潤濕性差。 ? 印版表面粗化，提高潤濕性，有利于形成穩(wěn)定的膜層。 ? ？ 判斷題： 印版表面越光滑，印刷質(zhì)量越高。 A正確 B不正確 2023/1/17 36 ② 表面狀況對潤濕性的影響 ?新金屬表面：表面無雜質(zhì) ?舊金屬表面：表面有雜質(zhì) (油污、灰塵 ) ? 表面能高，吸附氣體成吸附層，推回液體 ?cosθ 變小， θ 變大，潤濕性變差 ? 對平版影響大，對凹、凸版影響小，易清除。保護印版，涂膠，清除雜質(zhì) 2023/1/17 37 ③ 印版表面潤濕性的保護 ?阿拉伯膠：高分子化合物（結(jié)構(gòu)見 P16） ?保護部位：新曬平版非圖文部分 ?作用 ：（ 1）防止氣體分子、有機油污在印版非圖文部分吸附，保護潤濕性；（ 2）防止印版表面氧化。 ?操作 ：（ 1）將膠液均勻涂于印版表面；（ 2）印刷時，用水擦除膠層；（ 3）中途停機時間長，涂膠保護， PS版可用水保護。 2023/1/17 38 2. 凸版的潤濕性 凸版： 圖文凸起，空白凹下