印刷原理与工艺1

1 以表面自由能与热力学的基本理论为基础，分析平版印刷中，为什么要先给印版供水，然后再给印版供墨，印刷才能正常进行？
答：从本质上讲，胶印过程就是印版对油墨进行选择性吸附，并将油墨转移到承印物上的过程。

胶印PS版与凸版、凹版不同，其图文部分和空白部分的高度差仅有几微米，可以认为是在同一平面上。

而图文部分能吸附油墨，空白部分也能吸附油墨，并无选择性。

所以必须以润湿液作为媒介，根据印版空白部分吸附润湿液，而图文部分排斥润湿液的原理，先给印版供水，让印版空白部分的高能表面为润湿液的低能表面所代替，然后再向印版供墨。

由于印版的图文部分没有被润湿液所润湿，依旧能吸附油墨，而空白部分已被润湿液所覆盖。

虽然润湿液的表面张力仍高于油墨的表面张力，但油墨如果在润湿液表面铺展，润湿液的表面在为油墨表面所代替的同时，还将产生油墨和润湿液的界面，而润湿液的表面张力是低于油墨的表面张力与油墨/润湿液之间界面张力之和的，所以油墨不会在润湿液表面吸附和铺展。

同时油墨和润湿液是不相溶的，油墨也不会溶解于润湿液之中，所以油墨只能选择性地吸附在印版图文基础上，这样就可以满足图像转移的需要了。

如果不先给印版供水，直接给印版供墨，由于印版图文部分和空白部分都能吸附油墨，那就无法完成图像转印。

3、如何提高印版的润湿性能？
1、增加印版的粗糙度，可以减小接触角，提高润版液的润湿性能，故印版的表面都是经过粗化处理的。

2、降低润版液的表面张力，也可以减小接触角，提高润湿性能。

所以在胶印润版液中往往要添加表面活性物质，以降低表面张力。

但润版液表面张力的降低，同时也带来了润版液和油墨夕间界面张力的降低，会促进油墨乳，不利于印刷，所以降低表面张力只能适可而止。

2、油墨在平版印刷机上，要经历哪几个行程，才能完成一次印刷？各个行程的作用是什么？油墨在各行程中，应具备什么样的流变性能，才能使印刷正常进行？
要经过给墨、分配和转移三个行程
①给墨
作用：将油墨从墨斗传输到匀墨辊
油墨要求：需具备良好的流变性能，其屈服值应适中，若大于墨斗辊旋转所产生的剪切应力，则会导致“不下量”，若过小，则会失去塑性，油墨流泻，其触变性也不宜过大，否则会导致“不下墨”。

印刷时需不断搅拌油墨，提高油墨的流动性，降低表面粘度。

②分配
作用：a、改善油墨的流动性b、使油墨分配均匀
油墨要求：油墨处在高剪切应力作用下，从而引发油墨触变现象，表观粘度下降，流动性能改善，良好而且均匀稳定。

③转移
作用：将油墨从印版转移到承印物。

油墨要求：流变性良好，而且均匀稳定。

3、写出液体在固体表面沾湿﹑浸湿﹑铺展的热力学条件。

试各举一印刷中的实例说明。

沾湿：根据热力学第二规律，在恒温恒压条件下，当体系能量变化△GTP≤0时，这样的过程才能自发进行，因此，沾湿过程是自发进行的条件是Wa=γSG+γLG-γSL≥0
例：在平版印刷中，润湿液能不能附着在印刷亲油表面，阻碍油墨的传递；油墨会不会着在印版的亲水层表面，造成印刷品空白部分的粘脏，则和粘附功Wa及内聚功Wc有关。

浸湿：条件，在恒温恒压的条件下，单位浸湿面积上体系自由能的变化是Wi=γSG-γSL≥=0
例：在凹版印刷中，印版滚筒的一部分浸湿在油墨中，在柔性版印刷中，网纹辊的一部分浸湿在墨槽中，油墨是否能浸满凹版和网纹辊的着墨孔，则在浸湿功Wi式
与粘附张力有关。

铺展：条件：恒温恒压条件下，液体在固体表面上自动铺展的条件是S=γSG-γLG-γSL≥0 例：在平版印刷中，润湿液要在非图文部分铺展成为一层水膜防止油墨沾污印版的空白部分，在此润湿过程中，润湿液的铺展系数S愈大，润湿效果也好。

4、试述平版印刷中，水墨平衡的基本理论。

①胶体化学形成乳状液的相体积理论
若把散相的液滴看做是大小相等的球体，则可计算圆球以最密集的方式堆积是，液滴的体积是占乳状液全体积74.02%，其余的25.98%应分为散介质。

若分散相体积所占的比例大于4.02%，乳状液便会发生变形或变坏，若水相体积占总体积的26%--74%，形成的乳状液可能是O∕W型，也可能是W∕O型，若小于26%，形成的乳状液只能是W∕O型的，若大于74%形成乳状液只能是O∕W型的。

②以表面过剩自由能理论基础的水墨平衡
S=γSG-γLG-γSG≥0 式中，S为铺展系数，γSG表示平版空白部分的表面过剩自由能，一般为7.0~9.0×10-1 J∕㎡γSG 表示润版液的表面张力，上式表明γSG 越小，S越大，润湿液的铺展性能越好。

③以场型理论为基础的水墨平衡
水分子结构不对称，是极性很强的分子，且水分子间存在氢键，其容易形成也容易断裂，极不稳定。

水能导电，可看做金属导体，将该导体放入电场中，这个电场将驱使导体内的自由电子在其内移动，从而使导体内正负电荷重新分布，结果使导体的一端带正电荷，而另一端带负电荷，使杂乱无章的水分子按其正负有序的排列起来，而在其周围形成一个”场“，这个场使水分子之间的牵引力增强。

5、影响润湿液用量的主要因素有哪些？如何控制印版的用水量？
主要因素：润湿液的种类、温度、墨层厚度。

控制：根据实际的印刷条件，决定印版的供水量，但因可变因素太多，所以在印刷过程中要密切注意版面水量的变化，及时调整印版的供水量。

6、纸张在单色胶印机和多色胶印机上的掉粉、掉毛有什么相同之处和不同之处?为了减少纸张的掉粉、掉毛需要采取哪些措施?
相同：掉毛掉粉都是纸页表面结合强度大小的具体体现，是严重的纸病。

表现为，在机械压力作用下，从纸面或边缘脱落下细小纤维碎屑填料粒子施胶剂或颜料粒子等, 当纸的表面张力小于外界机械作用(如摩擦粘附等) 时就会产生这种现象。

不同：掉毛是指单根纤维从纸面上脱落下来; 掉粉是纸张在摩擦弯曲冲击或振动下使细小纤维碎屑以及填料粒子施胶剂或染料, 从纸面或边缘脱落下。

措施：
①选择表面强度高的纸张印刷。

②当供给印刷的纸张表面强度较低时，在油墨中加入适量的撤粘剂，降低油墨的粘着性，或在油墨中加入适量的ZY油墨添加剂，降低油墨的塑性粘度，提高纸张的拉毛速度。

③根据纸张的性能，结合实际的印刷条件，减少湿润液的供给量，适当的减小印刷压力或降低印刷速度等。

8.如何防止油墨的透印和粉化：
9.飞墨的原因，影响飞墨的因素，如何减轻飞墨现象：
1、产生飞墨的原因
油墨转移时，在两个相接触的墨辊处，纤维物在两处或两处以上，被切断或拉长时产生断片，因表面张力成为球状。

此时，纤维物与断片界面存在的双电层被破坏，一部分留存在油墨中，另一部分以相反的电荷逸向大气。

当纤维物缩短时，油墨中残留的电荷逐渐堆在墨辊及纸张表面。

断片因带有和油墨相同的电荷，靠近墨辊或纸张时，被排斥于空中形成飞墨当高速机用黏性大的油墨，低品质的连结料时，易使油墨在墨辊旋转中，拉成长丝产生严重的飞墨现象，因此不同型号的印刷机需要选择相应的油墨来匹配。

2、影响飞墨的因素
（1）油墨黏度过大，油墨在墨辊出口处被拉长，易产生飞墨，同时还会造成传墨不匀，使纸张拔毛脱粉，纸张从橡皮布上剥离困难，易花版、掉版等；黏度过小，墨层分裂不佳，易产生飞墨，同时易使油墨乳化，起浮脏、糊版、网点扩大，影响印刷产品质量。

（2）墨辊上墨层愈厚，飞墨愈大。

打样在铜版纸上，墨层厚度在1.2μm时，版上油墨只要达到2.8g/m2就行；但用胶版纸印刷，版上油墨起码要达到4g/m2。

遇到纸张性能对油墨黏附力不好的情况，易造成墨辊堆墨，从而产生飞墨。

（3）墨辊表面凹凸不平及表面干结龟裂时，部分油墨层加厚，墨雾量增大，易产生飞墨。

（4）印刷速度增加，飞墨增大。

（5）空气相对湿度小，促进飞墨产生；湿度增大时，电荷减少，飞墨量变小。

如果油墨中润版液太多，形成严重的W／O型乳化油墨，黏度急剧下降，墨丝变短，会产生严重的飞墨现象。

同时，浸入油墨的润版液还会腐蚀金属墨辊，在墨辊表面形成亲水层而排斥油墨，造成金属墨辊脱墨。

（7）高分子量油墨的连结料，在油墨分裂时容易拉成长丝，产生飞墨
3、如何消除飞墨
（1）选用优质的耐醇类油墨，使其适应高速印刷。

（2）定期将胶辊拆下来彻底清洗，使墨辊墨层均匀，传墨性能提高。

（3）酒精浓度控制在10％-15％之间，过低或过高都不适合。

（4）水斗液用量不宜过大，否则造成墨丝变短，不利印刷。

（5）在油墨中加入电解质时，飞墨会减少，随电解质的加入，导电度增加，飞墨现象会完全消失。

10.网纹辊的作用是定量均匀的向印版的图文部分传递所需要的油墨高速印刷是课防止油墨的飞溅现象。

11.匀墨系数是用来衡量装置的匀墨性能，着墨系数是用来衡量装置的着墨性能。

着墨率是每根墨辊向印版传输的墨量占全部着墨辊向印版传输的墨量的百分比有称为着墨辊的油墨传输率
12.润湿液主要有哪集类，分析特点：
分类：酒精润湿液，普通润湿液，强化水润湿液，非离子表面活性剂润湿液
13.润湿液的性能主要参数：
润湿液的表面张力、ph、浓度、导电率与水的硬度、温度。

14.要提高四色胶印油墨的印率因注意哪些问题：
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