油墨流變性和印刷

1、關(guān)于油墨的流變性與印刷第一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 油墨的黏滯性一、油墨的黏度層與層之間的內(nèi)摩擦力vy剪切流動(dòng)圖FUf12f21f12、f21液體的一對內(nèi)摩擦力第二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月油墨的黏度的含義：指油墨流動(dòng)時(shí)的黏滯程度，它是表征流體流動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦力大小的量度。油墨的黏度主要取決于油墨的連接料特性和顏料顆粒的大小、含量及其在連接料中的分散狀態(tài)。 黏度對印刷影響：粘度在印刷中至關(guān)重要，受自身結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫度、作用力時(shí)間、剪切力及速度的影響。它直接影響印刷質(zhì)量，如每小時(shí)2萬印的輪轉(zhuǎn)膠印油墨，其粘度應(yīng)在1030Pas范圍，若粘度太小，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下會(huì)產(chǎn)生

2、墨絲斷裂形成“飛墨”現(xiàn)象。相同印數(shù)下，紙張結(jié)構(gòu)松軟的油墨粘度應(yīng)低一點(diǎn)，紙張結(jié)構(gòu)緊的要求油墨粘度高一點(diǎn)。否則松軟紙用高粘度油墨，將把紙粘壞，產(chǎn)生拉毛現(xiàn)象。粘度對流動(dòng)性有影響，粘度高，流動(dòng)性會(huì)差些，這主要取決于顏料粒子的形狀與分散度。第三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、粘度的幾種表示方法牛頓粘度/動(dòng)力粘度/粘性系數(shù)/絕對粘度運(yùn)動(dòng)粘度相對粘度條件粘度表觀粘度微分粘度零切變粘度塑性粘度拉伸粘度剪切黏度第四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、牛頓粘度對于牛頓流體，流動(dòng)度vy剪切流動(dòng)圖FU2、運(yùn)動(dòng)粘度為流體的質(zhì)量密度第五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、相對粘度相對粘度

3、為流體的絕對粘度與同條件下標(biāo)準(zhǔn)液體的絕對粘度之比。4、條件粘度 條件粘度是指一定量流體，在一定溫度下從規(guī)定直徑的小孔中全部流出所需的時(shí)間，用秒表示。QPOD5、表觀粘度在非牛頓流體中，流體的切變速率較高，關(guān)系為非線性時(shí)所采用的粘度。第六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月6、微分粘度在非牛頓流體曲線上某一點(diǎn)，其切線的斜率即為此點(diǎn)的微分粘度。POD第七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月7、零切變粘度當(dāng)切變速率很低時(shí)，假塑性流體表現(xiàn)出牛頓流體的性質(zhì)，用 流變曲線的初始斜率來表示。OD第八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月8、塑性粘度OD切應(yīng)力超過屈服值才發(fā)生流動(dòng)的現(xiàn)象為體系的

4、塑性現(xiàn)象第九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月9、拉伸粘度在拉伸流動(dòng)中，拉應(yīng)力與拉伸應(yīng)變速率之比。拉伸流動(dòng)第十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、油墨的屈服值屈服值：使油墨產(chǎn)生變形所需要的最小的剪切應(yīng)力。記為流體不產(chǎn)生變形流體產(chǎn)生變形F第十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 各種流體及其流變曲線牛頓流體假塑性流體脹流型流體塑性流體賓哈姆流體第十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、流體的分類流體牛頓流體非牛頓流體假塑性流體脹流型流體塑性流體賓哈姆流體第十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月二、液體的流動(dòng)性質(zhì)牛頓流體：符合牛頓流動(dòng)定律的流體都稱

5、為“牛頓流體”，小分子液體與高分子的稀溶液屬于此類。其特點(diǎn)：流動(dòng)曲線是一條通過原點(diǎn)的直線，粘度即是該直線的斜率，粘度不隨剪切力和剪切速率的大小而改變，是一個(gè)常數(shù)。非牛頓流體：凡不符合牛頓流體的稱為非牛頓流體，高分子的熔體與濃溶液均屬此類。特點(diǎn)是：粘度隨剪切力，剪切速率而變，不是常數(shù)。 流動(dòng)曲線上與某一切變速率相對應(yīng)的點(diǎn)與原點(diǎn)相連直線的斜率。 流變曲線上任一點(diǎn)斜率稱為該切變速率下的稠度c。第十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月A0CBDED0三、各種流型的流變曲線（-D關(guān)系曲線 ）A：牛頓型流動(dòng)（流體）B：假塑性流動(dòng)（流體）C：脹流型流動(dòng)（流體）D：賓哈姆流動(dòng)（流體）E：塑性流動(dòng) （流

6、體）除A之外，B、C、D、E均為非牛頓流體。通常，膠印油墨為賓哈姆流體，雕刻凹版油墨為脹流型流體。第十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月指在任何小的外力作用下即能流動(dòng)的流體，其流動(dòng)的速度梯度（D）與所加的切應(yīng)力的大小成正比。水、甘油為牛頓流體O剪切應(yīng)力速度梯度照相凹版油墨等較稀的油墨1、牛頓流體：第十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、假塑性流體當(dāng)流體受到一點(diǎn)外力的作用即可發(fā)生流動(dòng)，但切變速率與切應(yīng)力不成比例，切變速率增加的比例比切應(yīng)力多。其表觀粘度和微分粘度隨剪切速率的升高而降低，稱剪切變稀流體。O剪切應(yīng)力剪切速率假塑性流體的流變方程（冪律流動(dòng)）為：流動(dòng)指數(shù)流動(dòng)系數(shù)其表

7、觀粘度為：第十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、脹流型流體當(dāng)流體受到一點(diǎn)外力的作用即可發(fā)生流動(dòng)，但切變速率增加的比例比切應(yīng)力少。也稱剪切變稠流體。其粘度隨剪切應(yīng)力的增加而增加。O剪切應(yīng)力剪切速率第十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月4、塑性流體當(dāng)流體所加的外力大于它的屈服值后，流體才開始流動(dòng)，且其切變速率增加得比切應(yīng)力增加得快。O剪切應(yīng)力剪切速率第十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月5、賓哈姆流體當(dāng)流體所加的外力大于它的屈服值后，流體才開始流動(dòng)，且其切變速率和切應(yīng)力成正比。O剪切應(yīng)力剪切速率理想的賓哈姆流動(dòng)曲線第二十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)

8、際上的賓哈姆流體曲線O剪切應(yīng)力剪切速率賓哈姆流體的塑性粘度賓哈姆流體的屈服值第二十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 油墨的觸變性定義油墨的觸變性對于印刷工藝的意義觸變性產(chǎn)生的機(jī)理影響觸變性的因素油墨流變曲線的滯后現(xiàn)象第二十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、定義流體在剪切力的作用下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞粘度下降，除去外力時(shí)又恢復(fù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘度上升。這種隨外力變化而引起結(jié)構(gòu)變化的可逆過程，即凝膠和溶膠互變的現(xiàn)象稱為觸變性。具有這種性質(zhì)的流體稱為觸變流體。膠印油墨是典型的觸變性流體。二、油墨的觸變性對于印刷工藝的意義若觸變性太大，輸送行程易產(chǎn)生塞流堵墨；在分配行程中，觸變性有

9、助于油墨的均勻化和轉(zhuǎn)移傳遞；在轉(zhuǎn)移行程中，觸變性有助于網(wǎng)點(diǎn)清晰、結(jié)實(shí)。第二十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三. 觸變性產(chǎn)生的機(jī)理賓哈姆流體理論雙電子層理論架子理論1、賓哈姆流體理論O剪切應(yīng)力剪切速率膠印和鉛印油墨第二十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月分子間的滑移第二十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、雙電子層理論+-+-+-+-+-+-+-+-+第二十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、架子理論第二十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月四、影響觸變性的因素針狀和片狀的顏料粒子比球狀顏料

10、粒子制成的油墨觸變性大些；顏料粒子在油墨中所占的體積比越大，油墨的觸變性也越大；顏料和連接料之間潤濕能力強(qiáng)，油墨的觸變性較小。膠質(zhì)油稀釋油第二十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月ADD0對應(yīng)于同一個(gè)剪切速率，上行線的表觀粘度要大于下行線的表觀粘度，該現(xiàn)象為滯后現(xiàn)象。觸變性流體的流變曲線五、油墨流變曲線的滯后現(xiàn)象第三十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 油墨的粘彈特性油墨的粘彈性模型油墨的粘著性和拉絲性及其測定油墨的流動(dòng)性第三十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一、油墨的粘彈性模型G即Maxwell模型第三十二張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月令松弛時(shí)間

11、，與材料的粘滯性和彈性有關(guān)當(dāng)時(shí)可視為應(yīng)力完全松弛，模型內(nèi)能全部消失。粘彈性模型內(nèi)能儲(chǔ)存能力的大小第三十三張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月當(dāng)應(yīng)力以極短的時(shí)間施加于模型時(shí)，此時(shí)粘彈性模型絕大部分表現(xiàn)為彈性，Maxwell方程可近似為：如，在膠印墨絲拉斷時(shí)當(dāng)應(yīng)力緩慢作用于粘彈性模型，應(yīng)力作用時(shí)間足夠長，主要表現(xiàn)為粘性變形，此時(shí)Maxwell方程近似為：如，在膠印油墨成絲的過程中第三十四張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月材料的松弛時(shí)間于所受的應(yīng)力作用時(shí)間的關(guān)系與應(yīng)力作用時(shí)間相比，松弛時(shí)間越長，材料的彈性越顯著，力學(xué)行為越接近于固體；松弛時(shí)間越短，粘性越顯著，力學(xué)行為越接近于液體；當(dāng)材

12、料的松弛時(shí)間一定時(shí)，應(yīng)力的作用時(shí)間越短，彈性顯著；應(yīng)力作用時(shí)間越長，材料的粘性顯著，越像液體。第三十五張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月拉絲粘著二、油墨的粘著性和拉絲性第三十六張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1、粘著性（粘性）和拉絲性油墨墨膜在受到動(dòng)態(tài)拉伸作用力下所表現(xiàn)出來阻止墨膜破裂的能力為粘著性。油墨能形成絲狀的能力為油墨的拉絲性。第三十七張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2、粘著性對印刷的影響在傳墨過程中，粘著性太小，不利于油墨向后傳遞；粘著性太大，易產(chǎn)生拉毛現(xiàn)象或者把前一層墨膜反粘下來；當(dāng)油墨在承印物固著時(shí)，粘著性太小，墨絲回彈無力，使網(wǎng)點(diǎn)增大鋪展，邊緣模糊，

13、使印品圖文不清晰；相反，則網(wǎng)點(diǎn)邊緣光滑結(jié)實(shí)，圖像清晰。一些油墨的粘著性（ Tack ）單張紙膠印Tack值610；卷筒紙輪轉(zhuǎn)膠印油墨Tack值36；雕刻凹版油墨Tack值1216；印書油墨Tack值4.56；第三十八張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、拉絲性對印刷的影響墨絲過短，油墨不能附著到墨輥上；墨絲過長，易產(chǎn)生飛墨。第三十九張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月三、油墨的流動(dòng)性影響流動(dòng)性的主要因素是油墨的粘性、屈服值和觸變性。對較稀的油墨，用 流動(dòng)度來表示流動(dòng)性。對較稠的油墨，用屈服值、塑性粘度等來表示。流動(dòng)性流平性下墨性1、流動(dòng)性2、流平性油墨在容器內(nèi)或在涂層上使墨膜表面流平的性能。較稠的油墨，其流平性欠佳，易使墨膜表面出現(xiàn)波紋或桔皮狀較稀的油墨，其流平性較好。但流平性過大，易使墨膜表面出現(xiàn)流掛現(xiàn)象。第四十張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年6月3、下墨性油墨在墨斗中不斷向下傳遞的過程。下墨，屈服值低，粘度小下墨，屈服值高，粘度大不下墨，屈服值高，粘度小第四十一張，PPT共四十三頁，創(chuàng)作于2022年