印刷行业印刷原理及工艺

2020/4/7
8
(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 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
2020/4/7
9
(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）
铺2020展/4/7 系数：液体在固体表面上铺展能力23
• 铺展发生条件：
• ΔG =γSL +γLG γ – SG ＞ 0 或
• 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。
2020/4/7
24
润湿条件
γ γ γ 沾湿： Wa = SG + LG – SL＞0 γ γ 浸湿： Wi = SG – SL＞0
2020/4/7
21
浸湿发生条件：
γ γ Wi = SG – SL＞0 浸湿功
γ γ A= SG – SL＞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。
2020/4/7
22
（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
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：唐万有 主讲：唐万有
请同学们关闭手机结束
2020/4/7
1
第二章 印刷基本原理
2020/4/7
2
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
2020/4/7
3
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
2020/4/7
返4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
2020/4/7
5
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
❖ 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
2020/4/7
10
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
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气正、确固、B液不三正相中确的两相
相交处
？
2020/4/7
6
印刷中润湿
►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
2020/4/7
7
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。
• 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
2020/4/7
13
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。
油墨可以润湿整个印版，润湿 液只能润湿印版空白部分。
2020/4/7
14
2.润湿过程
γSL=0 γSG =γLG Wa=2γLG=Wc 内聚功：分子间相互作用力。
Wc大，结合牢。
2020/4/7
20
（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。
2020/4/7
11
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
2020/4/7
12
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。
• 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。
2020/4/7
15
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。
2020/4/7
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
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-
---Twk.baidu.comoms Young托马斯.杨
16
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。
2020/4/7
17
（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。
Wa大，液固结合牢。
2020/4/7
18
• 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
2020/4/7
19
内聚功
当液体与液体接触时，界面消失
铺展：S= γSG -γLG –γSL ＞0
2020/4/7
25
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S；i版表＞）面S图。。铺 ❖（A2）沾γ湿SG 越B大浸，湿润湿C越铺好。展
❖？
2020/4/7
26
3.接触角与润湿方程