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柔性凸版和平版印刷油墨的适性探讨

时间:2012-05-21 作者:刘家聚 刘生磊 刘鑫 来源:广东印刷

摘  要:
我们在研究印刷适性时,有许多方面需从油墨的性质来研究,亦即研究油墨的印刷适性。因我国印刷工业与油墨工业分属不同部门管理,故关系比较疏远,油墨工作者很少与印刷工作者对油墨的性质作详细的说明,致使很多印刷适性问题不能很好地作深入研究。

关键词: 柔性凸版 平版印刷 油墨 

  2.细度

  油墨的细度用刮板细度计来测定,是表示油墨中最大的固体颗粒的直径为多大。一般凸版墨的细度是20微米以下, 胶版墨则是15微米以下。这数据实际上是固体表面包裹了厚厚一层油的颗粒的直径,真正固体的直径只有一半大小,即凸版基是10微米以下,胶版墨是7.5微米以下。这所谓最大颗粒占油墨总固体颗粒的颗粒数实际上是极少数,极大多数油墨的颗粒要小得多。即使以15微米来算,印刷品网点的面积与油墨颗粒面积相比较还是一个网点可以容纳许多个油墨颗粒,详见表1,表中所列250线1成点的面积也比15微米的油墨颗粒面积大6倍,4成点则大23倍,何况极大多数的油墨颗粒要比15微米小很多,所以合格出厂的油墨一般是不会因细度问题而影响印刷质量的。

  曾因印刷厂反映油墨细度不好而影响印刷品质量的问题作现场调查,除极少量是油墨因储存日久颗粒凝聚而变粗,或贮藏及使用不当,油墨表面结皮入其中外,大多数是纸张脱粉掉毛混入油墨中而引起油墨变粗。

  3.油墨的流变性

  胶印或凸印油墨,均是粘、厚的膏状体,物理上称为塑性流体,它不像理想流体(水)那样加以外力就会变形或流动,必须将外力加到一定程度才开始变形或流动。如图二所示,初加外力时,并不能使油墨产生流变,加作用力到A点时才开始的流变。这时的流动变形,是近乎固体运动的一种态势,称为塞流动。即图中曲线AC'一段所表示作用力与流变的关系。当作用力增大到C'以后,油墨的流变就与理想流体一样呈层流流动,流变曲线呈直线。使油墨开始流变的作用力A,称为最小屈服值,使油墨开始作层流流动的力C,称为最大屈服值。将C'点以上的直线延长与作用力轴变于B点,B点的作用力称为理想屈服值。初步了解油墨的塑性流体的流变性质,就可对照印刷工艺对油墨的印刷适应性要求来作研究。

  ①粘度、屈服值和触变性及其测定

  凸版和胶版油墨是粘、厚的塑性流体,要测定其在流动时内部所产生的阻力,即所谓粘度时,首先要克服相当于最小屈服值的内部应力,所以福特杯(涂料杯)或落球法粘度计是不适用的。一般周旋转式粘度计、落棒粘度计或平行板粘度计来测定粘度和屈服值,或描绘出流变曲线来研究其流变位以及触变性。

 ●旋转粘度计

  常用的有勃鲁克菲尔特粘度计和爱米拉粘度计,后者为国内所多用。其结构和原理是油墨置放在一只可以保温的小圆筒中,在油墨中插入一个转子,转子转动时,受油墨的粘度作用而使连结转子的弹簧偏转,牵动指针,可直接读出粘度。变更圆筒和转子以及借变速箱变更转速,可测得从0~1.000.000 厘泊的各种油墨的粘度。勃鲁克菲尔特粘度计的结构原理与爱米拉粘度计基本相同,但可以逐级变化很多速度,从最低速逐级变化到选定的一个最高速来测定凸版和胶版油墨的一系列的切变速率和切应力的数据对,会描绘成一条向上弯曲的曲线。再从最高速逐级降低到最低速来测定一系列的切变速率和切应力的数据对,则会成为一条直线。如图三所示。两条线中间所包围的面积大小,即表示触交性的大小。实际上,这是油墨中颜料颗粒在静止中相互吸引而絮凝,故呈粘厚凝聚状态。当受到机械搅拌力后,破坏了这絮凝力,就交得稀薄而易于流动的状态。但静止一段时间后,又会再絮凝,这就是触交性。

  ●落棒粘度计(拉雷粘度计)

  主要结构是装在垂直支架上的一个水平短圆筒,中空直通,在空筒中插入一条长圆棒,圆棒与圆筒中有一定的间隙,将油墨加一定量于间隙中,使圆棒与圆筒中间充满油墨,在圆棒上加以不同重量的砝码。测定圆棒自由下落10厘米所需的时间。因圆棒下落时受到薄层油墨粘度的阻力,又因圆棒上承受的重量不同,所需不同时间就表示了油墨的切变速率,可以据此而描绘出油墨的流变曲线并计算出理论屈服值和塑性粘度。

  ●平行板粘度计

  在水平置放的二块平板之间,置放一定量的油墨,上板有规定的重量,可以在固定的高度上水平地自由落下而压在油墨上,供油墨呈圆形地在两平行板中间扩展。油墨扩展的直径随时间的增加而变大,在10秒 、60秒 、100秒……30分等不同时间记录油墨扩展的直径,可以计算出油墨流变曲线的斜率、截距和屈服值。

  ②粘性及其测定

  油墨在印刷机的墨辊上运转时,被相对方向转动的墨辊所撕开 , 这时所产生的阻力 , 称为油墨的粘性,这是油墨的内聚力与附着力相互平衡后综合性的力的表现。与上述油墨的粘度不同,也没有绝对单位。粘性指标用油墨表(油墨粘性仪)测定,它的主要结构是三个墨辊与相连的重锤及平衡抒,在一定温度下一定量的油墨在三个墨辊间运转时,墨层被撕开的阻力就传到平衡杆上,用砝码打到平衡就可获得粘性的读数。用粘性来研究油墨在印刷机上的传递比之粘度更具实用意义,故已为世界上油墨和印刷工业所重视。


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