《印刷工藝及實(shí)訓(xùn)》課件-3-油墨的傳輸和轉(zhuǎn)移

印刷工藝及實(shí)訓(xùn)

油墨的傳輸和轉(zhuǎn)移InkTransfer1、油墨傳遞的基本概念2、供墨系統(tǒng)3、給墨行程、分配行程、轉(zhuǎn)移行程

十種基本濃色圖油墨是印刷品顏色形成的重要物質(zhì)。墨量的多少供墨系統(tǒng)的性能1、供墨系統(tǒng)的重要性傳遞的穩(wěn)定性傳遞的均勻性傳遞的墨層厚度印刷品顏色質(zhì)量2、供墨系統(tǒng)的類型供墨系統(tǒng)的類型長墨路供墨系統(tǒng)短墨路供墨系統(tǒng)膠印油墨的傳遞凸印油墨的傳遞凹印油墨的傳遞（照相凹版）柔印油墨的傳遞膠印供墨系統(tǒng)印刷機(jī)上給墨量的多少基本通過調(diào)節(jié)d的大小來控制θd●對于d而言帶CPC的膠印機(jī)上一般整個(gè)給墨系統(tǒng)分成了32個(gè)墨區(qū)來分別控制每一個(gè)墨區(qū)的墨量計(jì)算機(jī)印刷控制系統(tǒng)即CPC(ComputerPrintingControl)系統(tǒng)

影響給墨量的因素油墨分配系統(tǒng)(勻墨部分＋著墨部分)●組成：串墨輥：起串墨作用，串動(dòng)幅度2-3cm勻墨輥重輥著墨輥串墨輥勻墨輥：起勻墨作用重輥：增加墨輥之間的壓力著墨輥：主要承擔(dān)向印版供墨靠版輥墨勻墨輥、串墨輥、印承印斗重輥、著墨輥版物給墨行程分配行程轉(zhuǎn)移行程油墨的傳輸油墨的轉(zhuǎn)移油墨油墨油墨系統(tǒng)組成：主要由墨斗、墨斗輥、傳墨輥組成給墨行程的組成給墨行程是指油墨從墨斗傳輸?shù)絼蚰伒倪^程給墨行程的條件性能良好的給墨裝置流變特性良好的油墨對于θ而言，有兩個(gè)因素會(huì)影響其大小：一個(gè)是油墨在墨斗中的高度一個(gè)是刮墨片的傾斜角度墨斗輥＋刮墨片1刮墨片2θ1θ2墨量相同墨斗輥印品墨層厚度隨油墨高度的下降而下降，從而導(dǎo)致印刷品的密度下降?！駥τ讦榷詧D3-4墨斗填墨量對印品質(zhì)量的影響應(yīng)使墨斗油墨水平面保持一定高度勤加墨印刷過程中一般要盡量使θ維持穩(wěn)定現(xiàn)代印刷機(jī)之自動(dòng)加墨系統(tǒng)給墨量的控制給墨量一般由兩個(gè)參數(shù)來控制：θA.刮墨片與墨斗輥之間的間隙⊿lB.油墨在墨斗輥上接觸的弧度θ假定印刷品的墨層厚度為δ，有：；⊿l

δ＝c×θ×⊿l其中：C為一常數(shù)，主要與給墨裝置的結(jié)構(gòu)形式、尺寸有關(guān)⊿l●對于油墨而言：影響給墨量的因素主要是油墨的屈服值和油墨的觸變性（a）（b）給墨行程的油墨傳輸高速印刷機(jī)的墨斗常配有自動(dòng)攪拌裝置，幫助油墨觸變。經(jīng)驗(yàn)表明：

0≈4.0102Pa,觸變指數(shù)

3.2，給墨順暢。屈服值過大：大于墨斗輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力，“不下墨”。過?。菏ニ苄裕湍鳛a。觸變性過大：墨斗輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的剪切力不能使油墨粘度有足夠的下降，——“不下墨”。印刷時(shí)，應(yīng)勤攪拌墨斗中的油墨。油墨的傳輸和轉(zhuǎn)移InkTransfer1、油墨傳遞的基本概念2、供墨系統(tǒng)3、給墨行程、分配行程、轉(zhuǎn)移行程墨勻墨輥、串墨輥、印承印斗重輥、著墨輥版物給墨行程分配行程轉(zhuǎn)移行程油墨的傳輸油墨的轉(zhuǎn)移油墨油墨油墨●油墨分配行程的作用A、改善油墨的流動(dòng)性B、使油墨分配均勻油墨分配系統(tǒng)的性能指標(biāo)分配行程的勻墨性能采用勻墨系數(shù)來表示，用Kc表示。●勻墨性能Kc等于勻墨裝置中所有勻墨輥的勻墨面積總和A勻與印版面積A版之比N：墨輥的根數(shù)Kc值越大，勻墨性能越好；一般要求Kc≥3為好。L：墨輥的長度；Di：第i根輥的直徑；Ai：第i根墨輥的勻墨面積；長墨路供墨系統(tǒng)的分配行程油墨分配系統(tǒng)的性能指標(biāo)分配行程的著墨性能采用著墨系數(shù)來表示，用Kd表示?！裰阅茉O(shè):著墨裝置中所有著墨輥的著墨面積總和為A著,印版面積為A版,則Kd值越大，著墨性能越好；一般要求Kd≥1為好。L：墨輥的長度；Dj：第i根輥的直徑；Aj：第i根墨輥的著墨面積；M：墨輥的根數(shù)長墨路供墨系統(tǒng)的分配行程油墨分配系統(tǒng)的性能指標(biāo)分配行程的貯墨性能采用貯墨系數(shù)來表示，用Kg表示?！褓A墨性能Kg等于勻墨系數(shù)Kc與著墨系數(shù)Kd的和Kg＝Kc＋KdKg的值越高，表示全部墨輥貯存的墨量越多，給墨系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)墨量的性能也越好，從而保證了印刷品墨色一致。長墨路供墨系統(tǒng)的分配行程油墨分配系統(tǒng)中膠輥的粘彈性分配行程中的墨輥采用軟硬交替排列的方式，以減輕墨輥之間的振動(dòng)導(dǎo)致了膠輥的粘彈性變形，形成了膠輥的內(nèi)耗，使膠輥老化。墨輥間的接觸壓力大膠輥的溫度升高墨輥的直徑增大膠輥的溫度升高現(xiàn)在的印刷機(jī)上，墨輥數(shù)量較多，目的就是為了降低溫度供墨不穩(wěn)在所有的供墨輥中，串墨輥的溫度升得最高，所以，串墨輥有冷卻。

圖2-8粘彈性材料一個(gè)加載卸載過程的σ-ε關(guān)系曲線

圖3-7

Δt(℃)和b′的關(guān)系

圖3-8

Δd與t(℃)的關(guān)系

輸墨裝置的溫度變化油墨在墨輥間的流動(dòng)機(jī)理油墨在輥隙間匯合油墨開始分裂，在墨層內(nèi)部形成“空核”“空核”逐漸長大形成“空洞”“空洞”形成的同時(shí)，油墨也被拉成絲最終油墨斷裂，分成三部分從機(jī)理上看：一部分油墨仍保留在上一根墨輥上；另一部分油墨則傳遞到下一墨輥上；還有一部分油墨則形成“墨霧”。油墨在墨輥間的分配δAδBδ′Aδ′BA輥B輥設(shè)：有A、B兩輥，在理想的輥壓狀態(tài)下：則有：δ′A≈δ′Bδ′A＝δ′B＝1/2（δA＋δB）注意：我們討論的問題的前提是理想狀態(tài)即油墨在墨輥間的分配印版滾筒傳墨輥δ7δ6δ5δ4δ2δ3δ1δ0＋100aδ0設(shè)：供給印品上的墨量為100a，印版殘余墨量為δ0δ7－δ6＝100aδ6＝1/2（δ7＋δ5）δ5＝1/2（δ6＋δ4）δ4＝1/2（δ5＋δ2）δ3＝1/2（δ4＋δ0＋100a）δ2＝1/2（δ3＋δ1）δ1＝1/2（δ2＋δ0）δ0＋100a＝1/2（δ3＋δ1）油墨在墨輥間的分配δ1＝δ0＋50aδ2＝δ0＋100aδ3＝δ0＋150aδ4＝δ0＋200aδ5＝δ0＋300aδ6＝δ0＋400aδ7＝δ0＋500a供墨系統(tǒng)從上到下，各墨輥上的墨量逐漸減少墨輥的排列方式不同，油墨的分配不同δA1＝δ0＋125a/3δB1＝δ0＋275a/3δA2＝δ0＋250a/3δB2＝δ0＋100a(a)

傳輸系統(tǒng)δ’A1＝δ0＋25aδ’B1＝δ0＋75aδ’A2＝δ0＋50aδ’B2＝δ0＋100a(b)

傳輸系統(tǒng)從墨斗輥到著墨輥，墨量逐漸減少印刷過程中要減少停機(jī)次數(shù)印機(jī)在工作狀態(tài)下，即合壓狀態(tài)從墨斗輥到著墨輥，墨量相同印機(jī)在非工作狀態(tài)下，即離壓狀態(tài)

新式短墨路輸墨系統(tǒng)思考題1.平版、凸版印刷機(jī)的墨層厚度是如何控制的？為什么在印刷過程中，墨斗中的油墨要保持一定的液面高度。2.膠輥的粘彈性效應(yīng)對油墨的傳輸有什么影響？為什么冷卻串墨輥的溫度，可以提高輸墨效果？3.印刷中途為什么要盡量減少停印次數(shù)？使用過版紙有什么意義？墨勻墨輥、串墨輥、印承印斗重輥、著墨輥版物給墨行程分配行程轉(zhuǎn)移行程油墨的傳輸油墨的轉(zhuǎn)移油墨油墨油墨油墨的附著油墨在承印材料上的附著

紙張、聚合物、金屬等承印物表面，都不同程度地存在著高低不平，有些甚至有明顯的空隙（毛細(xì)孔）一、油墨在承印材料上的附著作用二、油墨在紙張上的附著三、油墨在金屬箔和高聚物薄膜上的附著紙張?jiān)陲@微鏡下的照片橡皮布上的油墨轉(zhuǎn)移示意圖x油墨紙張x-bφ(x)橡皮滾筒壓印滾筒bφ(x)f′[x-bφ(x)]y(x)油墨的附著一、油墨在承印材料上的附著作用

機(jī)械投錨效應(yīng)-----（粗糙表面）轉(zhuǎn)移到承印材料表面的油墨，一部分填入到凹陷或空隙當(dāng)中，猶如投錨一樣將油墨附著在承印物表面。分子間二次結(jié)合力（分子間作用力）-----色散力、誘導(dǎo)力、取向力油墨的附著二、油墨在紙張上的附著

油墨在紙張上的附著作用“機(jī)械投錨效應(yīng)”分子間二次結(jié)合力平滑度高的紙張——以分子間二次結(jié)合力為主平滑度低的紙張——以“機(jī)械投錨效應(yīng)”為主紙張是高能表面——油墨附著效果好油墨的附著三、油墨在金屬箔和高聚物薄膜上的附著

2.高聚物平滑度高——分子間二次結(jié)合力低能表面——附著較困難低能表面潤濕性——以臨界表面張力（γc）評價(jià)當(dāng)γc＜γink時(shí)，不能被油墨潤濕，應(yīng)進(jìn)行表面處理。1.金屬箔平滑度高——分子間二次結(jié)合力高能表面——附著效果好幾種高聚物的臨界表面張力(γc，單位10-2N/m)高聚物表面γc

高聚物表面γc

聚四氟乙烯1.8聚乙烯醇3.7聚三氟乙烯2.2聚甲基丙烯酸甲酯3.9聚二氟乙烯2.5聚氯乙烯3.9聚乙烯3.1聚酯4.3聚苯乙烯3.3尼龍664.6油墨的附著聚合物的臨界表面張力（高聚物）表面處理方法電暈處理火焰處理（化學(xué)處理）三、油墨在金屬箔和高聚物薄膜上的附著

油墨的附著表面處理的目的：增加比表面能；增加表面粗糙度。油墨在承印物上的附著分子間二次結(jié)合力：油墨附著效應(yīng)的高低，與潤濕物質(zhì)的特性相關(guān)。機(jī)械投錨效應(yīng)，具體效果與所施加的印刷壓力的大小有關(guān)系，與油墨的多少有關(guān)系。后面我們再介紹相關(guān)知識。學(xué)習(xí)小結(jié)油墨的傳輸和轉(zhuǎn)移InkTransfer1、油墨傳遞的基本概念2、供墨系統(tǒng)3、給墨行程、分配行程、轉(zhuǎn)移行程油墨轉(zhuǎn)移方程1、油墨轉(zhuǎn)移過程中的墨量及其測定2、W?F油墨轉(zhuǎn)移方程3、W?F油墨轉(zhuǎn)移方程參數(shù)的賦值方法4、W?F油墨轉(zhuǎn)移方程的修正5、W?F油墨轉(zhuǎn)移方程的應(yīng)用xy1yA輥B輥油墨轉(zhuǎn)移量的分析在理想情況下：f＝50%即：y＝1/2x實(shí)際情況主要原因：沒有考慮紙張、油墨的印刷適性和印刷的條件

圖4-1油墨轉(zhuǎn)移量曲線、油墨轉(zhuǎn)移率曲線、油墨轉(zhuǎn)移系數(shù)曲線表4-1x、y的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

x(g/m2)0.20560.25050.29230.80050.89611.40421.9870y(g/m2)0.04780.05080.04780.31680.36470.39600.7756x(g/m2)2.38902.90474.02254.95806.76948.139y(g/m2)1.01021.28822.06392.76623.67344.4281

圖4-2AIC2-5型印刷適性試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1、油墨轉(zhuǎn)移方程的建立油墨轉(zhuǎn)移方程是美國人沃爾克和費(fèi)茨科于1955年提出的設(shè)：單位面積的紙面上與油墨接觸的面積為F(x)，則0＜F(x)＜1設(shè)：油墨接觸紙面的單位面積內(nèi)獲得的墨量為Y(x)單位面積的紙面上得到的轉(zhuǎn)移墨量為y(x)，則

y(x)＝F(x)·Y(x)機(jī)械投錨的油墨量油墨二次分裂的墨量x油墨紙張x-bφ(x)橡皮滾筒壓印滾筒bφ(x)f′[x-bφ(x)]y(x)假定：填入紙張凹陷處的最大墨量值為b但實(shí)際印刷過程中不可能獲得b值墨量假定：實(shí)際印刷中填入紙張凹陷處的最大墨量b值與系數(shù)φ(x)有關(guān)則有：實(shí)際印刷中填入紙張凹陷處的墨量為：bφ(x)其中：φ(x)的范圍為[0，1]印版上剩余自由墨量為：x－bφ(x)假定：自由墨量分裂的系數(shù)為f′,則f′是一個(gè)小于1的比例系數(shù)二次分裂的墨量為：f′[x-bφ(x)]通過上面的分析，油墨轉(zhuǎn)移方程為：y(x)=F(x){bφ(x)＋f′[x-bφ(x)]}確定F(x)，F(xiàn)(x)是x的函數(shù)經(jīng)驗(yàn)：F(x)對x的變化率與[1-F(x)]成正比，有：下面確定φ(x)，φ(x)是x的函數(shù)經(jīng)驗(yàn)：φ(x)對x的變化率與[1-φ(x)]成正比，同時(shí)φ(x)與b成反比，因此有：2、油墨轉(zhuǎn)移方程中參數(shù)的含義油墨轉(zhuǎn)移方程中三個(gè)參數(shù)，分別為：b、f′、k，其含義分別為：b值：是指紙張表面凹陷處在印刷瞬間可能填入的極值墨量影響因素：凹孔的幾率、油墨的粘度、印刷的壓力和速度f’值：是指自由墨量的分裂率影響因素：油墨的流變特性k值：是間接指印刷中油墨與紙張表面接觸的平服程度，也指紙張的印刷平滑度影響因素：紙張的平滑度、油墨的粘度、印刷的壓力和速度

f′與油墨流變特性的關(guān)系曲線3、油墨轉(zhuǎn)移方程中參數(shù)的賦值假定：供給印版表面的墨量x足夠大近似為0近似為0y(x)=f′x＋b(1－f′)f′為線性方程的斜率b也可計(jì)算出來通過給定的x,y值，代入方程也可計(jì)算出k值

線性化的油墨轉(zhuǎn)移曲線油墨轉(zhuǎn)移量曲線1、油墨轉(zhuǎn)移方程的修正的原因

W·F油墨轉(zhuǎn)移方程的修正y(x)=F(x){bφ(x)＋f′[x-bφ(x)]}W·F油墨轉(zhuǎn)移方程主要存在的問題在于：●對F(x)和φ(x)變化規(guī)律的假設(shè)所包含的因素較少●對F(x)和φ(x)變化的規(guī)律的假設(shè)比較簡單y(x)＝F(x)·Y(x)2、油墨轉(zhuǎn)移方程中對F(x)的指數(shù)修正●F(x)對x的變化率不僅與[1-F(x)]成正比●F(x)對x的變化率還應(yīng)與印版的供墨量x成正比式中：a為比例常數(shù)式中：參數(shù)a表示單位重量油墨覆蓋紙張面積的能力不僅與紙張的平滑度有關(guān)，而且還與紙張對油墨的吸收性有關(guān)●參數(shù)a的測定：方法一：a為覆蓋1m2紙面所需最低油墨重量的倒數(shù)方法二：采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算a在0.2~1之間油墨轉(zhuǎn)移方程解釋實(shí)際生產(chǎn)中的因素對油墨轉(zhuǎn)移率的影響主要表現(xiàn)在下幾個(gè)方面：●承印材料對油墨轉(zhuǎn)移率的影響●印刷壓力對油墨轉(zhuǎn)移率的影響●印刷速度對油墨轉(zhuǎn)移率的影響●印版類型對油墨轉(zhuǎn)移率的影響●印刷機(jī)的類型對油墨轉(zhuǎn)移率的影響●印版的圖文結(jié)構(gòu)對油墨轉(zhuǎn)移率的影響●環(huán)境的溫濕度對油墨轉(zhuǎn)移率的影響

W·F油墨轉(zhuǎn)移方程的應(yīng)用承印材料的影響∴當(dāng)x↑時(shí)，f

迅速上升到最大值。當(dāng)f達(dá)到最大值時(shí)，x↑，油墨鋪展，f

迅速下降。銅版紙（平滑類）∵

k大，當(dāng)x↑時(shí)，F(xiàn)（x）迅速上升而趨于1，

b小，當(dāng)x↑時(shí)，b

（x）迅速上升而達(dá)到b。

W·F油墨轉(zhuǎn)移方程的應(yīng)用新聞紙（粗糙類）∵

k小，當(dāng)x↑時(shí)，F(xiàn)（x）緩慢上升而趨于1，

b大，當(dāng)x↑時(shí)，b

（x）緩慢上升?！喈?dāng)x↑時(shí)，f緩慢上升到最大值，但b

(x)未達(dá)到b，即y未達(dá)到最大值。當(dāng)

f

達(dá)到最大值時(shí)，

x↑，b

（x）↑，y

緩慢↑，f

緩慢下降。塑料、金屬箔（光滑、無吸收性的承印材料類）∵

b≈0，f’≈0.5∴f

迅速上升到50%不同的承印材料，最佳供墨量（f最大時(shí)）不同印版的影響當(dāng)x

較大時(shí)，對f幾乎無影響原因：這時(shí)，墨膜表層受分子間的作用力的影響很小。當(dāng)x

較小時(shí)，f金屬版＜f樹脂版原因：分子間的作用力的影響。四種印版的油墨轉(zhuǎn)移率

紙及油墨凸版紙凸版鉛印