印刷行业--印刷原理及工艺(PPT 154页)
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子的拉力。 （1）单位：N/m（单位长度受力） （2）特点：没有外力时，液体具有
自动收缩成球形的趋势。
几种液体表面张力见表2-1
(2)表面过剩自由能
❖ 比表面过剩自由能、表面自由能、比表 面能 （γ）
❖ 单位面积上的分子比相同数量的内部分 子多出的能量。
❖ 单位：J/m2 → N/m （1J = 1 N/m） ❖ 过剩----比内部分子多出的能量 ❖ 自由----表面分子不受外界控制
• S= γSG -γLG –γSL ＞0
• γ 即 SG ＞ γLG +γSL
• 则：固体表面张力（自由能）大，
液体能在表面自动铺展。
润湿条件
γ γ γ 沾湿： Wa = SG + LG – SL＞0 γ γ 浸湿： Wi = SG – SL＞0
铺展：S= γSG -γLG –γSL ＞0
γLG
θ
G
L γSL
S
三个界面张力关系： γSG =γSL +γLG cosθ
或γSG -γSL =γLG cosθ----润湿方程，杨氏方程-
---Thoms Young托马斯.杨
润湿方程应用
• （1）当θ＞90º时，cosθ＜0wenku.baidu.com γSG -γSL ＜0， γSG ＜γSL ，体系能量增加，
不能自动润湿。
• （2）当θ＜90º时，cosθ＞0，
γSG -γSL＞ 0， γSG ＞γSL ，体系能量减
小，能自动润湿。
结论
Θ≥180º 完全不润湿 Θ≥90º 不润湿 θ＜90º 润湿 θ=0º 完全润湿 θ＜0º 三力失去平衡，润湿方程 不适用
润湿判据
▪ （1）能量判据：
▪ 沾湿：Wa =γLG（1+cosθ）＞0
粘附张力
γ γ ΔG = SL – SG＜0 自由能变化
当γSG 大时，将水吸引过来，破坏
水的收缩。
（3）铺展
自由能变化ΔG γ = SL γ + LG γ – SG 对外界做功 W = γSG γ- LG γ – SL = S
铺展系数：液体在固体表面上铺展能力
• 铺展发生条件：
• ΔG =γSL +γLG γ – SG ＞ 0 或
►印刷中润湿：油墨-墨辊、印版、 橡皮布、承印物；润湿液-水辊、 印版
►润湿要求：易润湿、均匀、效率 高
1.表面张力与表面过剩自由能
物体表面分 子受到拉力 形成了液体 的表面张力， 相对于物体 内部所多余 的能量，就 是物体的表 面过剩自由 能。
(1)表面张力
表面张力系数（γ） （液体或固体）表面分子受到内部分
Wc大，结合牢。
（2）浸湿
0
S γSG
G
L
γSL SL
固体浸入 液体中
体系自由能变化ΔG =γSL –γSG
体系对外界做功 W =γSG –γSL=Wi
浸湿功：液体在固体表面取代气体
的能力，又叫粘附张力。
浸湿发生条件：
γ γ Wi = SG – SL＞0 浸湿功
γ γ A= SG – SL＞0
铺展
▪ 液体在固体表面展开。 ▪ 应用：平版印刷时，润湿液
在印版空白部分形成薄薄的 水膜，厚度0.5~1μ。
（1）沾湿
1
L γLG G γSG
γSL
G
L
S
S
体系自由能变化：ΔG = γSL -γLG –γSG
体系对外界做功：
W = Wa =-ΔG =γSG +γLG –γSL Wa:粘附功，液体和固体粘附牢度。
高能表面
▪ γ＞1×10 –1J/m2（N/m）为高能 表面
▪ 金属、无机物高能表面 ▪ 磷酸锌γ=9 ×10 –1J/m2 ▪ 氧化铝γ=7×10 –1J/m2 ▪ 铜γ=1.0×10 0 J/m2
低能表面 选γ表＜择面1×题1：0 –1制J/m好2（的NP/mS）版为的低能 表有面机物是、（高分子材料低）能表。面 A感高光能树脂表γ面=(3~B4)低×1能0 –表2J/m面2 C？都不是 D高低能共存
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章
印刷原理及工艺
教材：印刷设备与工艺（印 刷工业出版社）
主编： 主讲：
请同学们关闭手机结束
第二章 印刷基本原理
第二章 印刷基本原理
第一节 印刷过程中的润湿 第二节 油墨转移 第三节 印刷压力与滚筒包衬
重点内容
1.液体在固体表面润 湿的条件。 2.油墨转移方程 3.油墨调配 4.印刷压力
印刷材料的表面张力
• PS版空白：γ= 7×10 –1J/m2； 图文： γ= 3.8×10 –2 J/m2。
• 油墨：γ= 3.5×10 –2 N/m； 润湿液： γ= 4.5×10 –2 N/m
• 水：7.2×10 –2 N/m
结论
能量高的表面吸附表面张力低 的液体；能量低的表面不能吸 附表面张力高的液体。
Wa大，液固结合牢。
• 体系能量变小，沾湿自发进行。---热力学第二定律
• 沾湿发生条件：
γ γ γ • ΔG = SL - LG – SG＜0 ；或
γ γ γ • Wa = SG + LG – SL＞0
内聚功
当液体与液体接触时，界面消失
γSL=0 γSG =γLG Wa=2γLG=Wc 内聚功：分子间相互作用力。
油墨可以润湿整个印版，润湿 液只能润湿印版空白部分。
2.润湿过程
• 润湿分类：沾湿、浸湿、铺展 • 沾湿：将液体与固体表面接触，
变为液-固界面。
• 应用：润湿液、油墨附着在印版 上是沾湿；润湿液不附在图文表 面，油墨不附在水膜是不沾湿。
浸湿
将固体浸入液体中，变为液固界面。
应用：凹印滚筒、柔印网纹 辊浸在油墨中，油墨应充满 网穴。
▪ 浸湿：A =γLGcosθ ＞0
结论
❖选 文当展（，S1择部）＞一题分同0定时一：的也，体能液油润系浸体，墨湿湿能W在是和在a沾＞固P（湿W体Si；版表＞）面S图。。铺 ❖（A2）沾γ湿SG 越B大浸，湿润湿C越铺好。展
❖？
3.接触角与润湿方程
接触角：三相交界处，固-液界面与液
体表面切线的夹角，用θ表示。
θ越小，润
湿性能越好 γSG
返回 结束
第一节 印刷过程中的润湿
• 一、润湿与润湿方程 • 二、印版润湿原理 • 三、橡皮布与墨辊的润湿
一、润湿与润湿方程
润判湿断：表：面油上墨的一在种印流版体被上另一
种 表润流面湿体：取有是气代油的相墨过组程成取的代界空面 气。 界面A：正气、确固、B液不三正相确中的两相
相交处
？
印刷中润湿
自动收缩成球形的趋势。
几种液体表面张力见表2-1
(2)表面过剩自由能
❖ 比表面过剩自由能、表面自由能、比表 面能 （γ）
❖ 单位面积上的分子比相同数量的内部分 子多出的能量。
❖ 单位：J/m2 → N/m （1J = 1 N/m） ❖ 过剩----比内部分子多出的能量 ❖ 自由----表面分子不受外界控制
• S= γSG -γLG –γSL ＞0
• γ 即 SG ＞ γLG +γSL
• 则：固体表面张力（自由能）大，
液体能在表面自动铺展。
润湿条件
γ γ γ 沾湿： Wa = SG + LG – SL＞0 γ γ 浸湿： Wi = SG – SL＞0
铺展：S= γSG -γLG –γSL ＞0
γLG
θ
G
L γSL
S
三个界面张力关系： γSG =γSL +γLG cosθ
或γSG -γSL =γLG cosθ----润湿方程，杨氏方程-
---Thoms Young托马斯.杨
润湿方程应用
• （1）当θ＞90º时，cosθ＜0wenku.baidu.com γSG -γSL ＜0， γSG ＜γSL ，体系能量增加，
不能自动润湿。
• （2）当θ＜90º时，cosθ＞0，
γSG -γSL＞ 0， γSG ＞γSL ，体系能量减
小，能自动润湿。
结论
Θ≥180º 完全不润湿 Θ≥90º 不润湿 θ＜90º 润湿 θ=0º 完全润湿 θ＜0º 三力失去平衡，润湿方程 不适用
润湿判据
▪ （1）能量判据：
▪ 沾湿：Wa =γLG（1+cosθ）＞0
粘附张力
γ γ ΔG = SL – SG＜0 自由能变化
当γSG 大时，将水吸引过来，破坏
水的收缩。
（3）铺展
自由能变化ΔG γ = SL γ + LG γ – SG 对外界做功 W = γSG γ- LG γ – SL = S
铺展系数：液体在固体表面上铺展能力
• 铺展发生条件：
• ΔG =γSL +γLG γ – SG ＞ 0 或
►印刷中润湿：油墨-墨辊、印版、 橡皮布、承印物；润湿液-水辊、 印版
►润湿要求：易润湿、均匀、效率 高
1.表面张力与表面过剩自由能
物体表面分 子受到拉力 形成了液体 的表面张力， 相对于物体 内部所多余 的能量，就 是物体的表 面过剩自由 能。
(1)表面张力
表面张力系数（γ） （液体或固体）表面分子受到内部分
Wc大，结合牢。
（2）浸湿
0
S γSG
G
L
γSL SL
固体浸入 液体中
体系自由能变化ΔG =γSL –γSG
体系对外界做功 W =γSG –γSL=Wi
浸湿功：液体在固体表面取代气体
的能力，又叫粘附张力。
浸湿发生条件：
γ γ Wi = SG – SL＞0 浸湿功
γ γ A= SG – SL＞0
铺展
▪ 液体在固体表面展开。 ▪ 应用：平版印刷时，润湿液
在印版空白部分形成薄薄的 水膜，厚度0.5~1μ。
（1）沾湿
1
L γLG G γSG
γSL
G
L
S
S
体系自由能变化：ΔG = γSL -γLG –γSG
体系对外界做功：
W = Wa =-ΔG =γSG +γLG –γSL Wa:粘附功，液体和固体粘附牢度。
高能表面
▪ γ＞1×10 –1J/m2（N/m）为高能 表面
▪ 金属、无机物高能表面 ▪ 磷酸锌γ=9 ×10 –1J/m2 ▪ 氧化铝γ=7×10 –1J/m2 ▪ 铜γ=1.0×10 0 J/m2
低能表面 选γ表＜择面1×题1：0 –1制J/m好2（的NP/mS）版为的低能 表有面机物是、（高分子材料低）能表。面 A感高光能树脂表γ面=(3~B4)低×1能0 –表2J/m面2 C？都不是 D高低能共存
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 第9章 第10章
印刷原理及工艺
教材：印刷设备与工艺（印 刷工业出版社）
主编： 主讲：
请同学们关闭手机结束
第二章 印刷基本原理
第二章 印刷基本原理
第一节 印刷过程中的润湿 第二节 油墨转移 第三节 印刷压力与滚筒包衬
重点内容
1.液体在固体表面润 湿的条件。 2.油墨转移方程 3.油墨调配 4.印刷压力
印刷材料的表面张力
• PS版空白：γ= 7×10 –1J/m2； 图文： γ= 3.8×10 –2 J/m2。
• 油墨：γ= 3.5×10 –2 N/m； 润湿液： γ= 4.5×10 –2 N/m
• 水：7.2×10 –2 N/m
结论
能量高的表面吸附表面张力低 的液体；能量低的表面不能吸 附表面张力高的液体。
Wa大，液固结合牢。
• 体系能量变小，沾湿自发进行。---热力学第二定律
• 沾湿发生条件：
γ γ γ • ΔG = SL - LG – SG＜0 ；或
γ γ γ • Wa = SG + LG – SL＞0
内聚功
当液体与液体接触时，界面消失
γSL=0 γSG =γLG Wa=2γLG=Wc 内聚功：分子间相互作用力。
油墨可以润湿整个印版，润湿 液只能润湿印版空白部分。
2.润湿过程
• 润湿分类：沾湿、浸湿、铺展 • 沾湿：将液体与固体表面接触，
变为液-固界面。
• 应用：润湿液、油墨附着在印版 上是沾湿；润湿液不附在图文表 面，油墨不附在水膜是不沾湿。
浸湿
将固体浸入液体中，变为液固界面。
应用：凹印滚筒、柔印网纹 辊浸在油墨中，油墨应充满 网穴。
▪ 浸湿：A =γLGcosθ ＞0
结论
❖选 文当展（，S1择部）＞一题分同0定时一：的也，体能液油润系浸体，墨湿湿能W在是和在a沾＞固P（湿W体Si；版表＞）面S图。。铺 ❖（A2）沾γ湿SG 越B大浸，湿润湿C越铺好。展
❖？
3.接触角与润湿方程
接触角：三相交界处，固-液界面与液
体表面切线的夹角，用θ表示。
θ越小，润
湿性能越好 γSG
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第一节 印刷过程中的润湿
• 一、润湿与润湿方程 • 二、印版润湿原理 • 三、橡皮布与墨辊的润湿
一、润湿与润湿方程
润判湿断：表：面油上墨的一在种印流版体被上另一
种 表润流面湿体：取有是气代油的相墨过组程成取的代界空面 气。 界面A：正气、确固、B液不三正相确中的两相
相交处
？
印刷中润湿