油墨的流变学和印刷适性

    一、印刷适性和流变学

    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。