第11章油墨的流变性与印刷优秀课件

❖ 非牛顿流体：凡不符合牛顿流体的称为非牛顿流体，高分子的熔体与 浓溶液均属此类。
❖ 特点是：粘度随剪切力，剪切速率而变，不是常数。 ❖ 流动曲线上与某一切变速率相对应的点与原点相连直线的斜率。 ❖ 流变曲线上任一点斜率称为该切变速率下的稠度ηc。
三、各种流型的流变曲线（τ-D关系曲线 ）
τ
E
D
A：牛顿型流动（流体）
D
第三节 油墨的触变性
❖ 定义 ❖ 油墨的触变性对于印刷工艺的意义 ❖ 触变性产生的机理 ❖ 影响触变性的因素 ❖ 油墨流变曲线的滞后现象
❖ 一、定义
❖ 流体在剪切力的作用下网状结构被破坏粘度下降，除去外力时又恢复 网状结构，粘度上升。这种随外力变化而引起结构变化的可逆过程， 即凝胶和溶胶互变的现象称为触变性。具有这种性质的流体称为触变 流体。胶印油墨是典型的触变性流体。
剪
切 应
kDn (n 1)
力
流动指数
O
剪切速率
❖ 其表观粘度为：
a
kDn1
D
❖ 3、胀流型流体
❖ 当流体受到一点外力的作用即可发生流动，但切变速率增加的比例比 切应力少。也称剪切变稠流体。其粘度随剪切应力的增加而增加。
剪 切 应 力
O
剪切速率
❖ 4、塑性流体
❖ 当流体所加的外力大于它的屈服值后，流体才开始流动，且其切变速 率增加得比切应力增加得快。
剪 切 应 力
O
速度梯度
水、甘油 为牛顿流体
照相凹版油墨等较 稀的油墨
❖ 2、假塑性流体
❖ 当流体受到一点外力的作用即可发生流动，但切变速率与切应力不成比 例，切变速率增加的比例比切应力多。其表观粘度和微分粘度随剪切速 率的升高而降低，称剪切变稀流体。
❖ 假塑性流体的流变方程（幂律流动）为：
流动系数
τ0
B
B：假塑性流动（流体）
A
C
C：胀流型流动（流体）
D：宾哈姆流动（流体）
E：塑性流动 （流体）
0
D
除A之外，B、C、D、E均为非牛顿流体。 通常，胶印油墨为宾哈姆流体，雕刻凹版油墨为胀流型流体。
❖ 1、牛顿流体：
➢ 指在任何小的外力作用下即能流动的流体，其流动的速度梯度（D） 与所加的切应力的大小成正比。
ND N m2s(Pa•s)剪切流动图
f 1
N
流动 度
❖ 2、运动粘度 N m2 s
为流体的质 量密度
❖ 3、相对粘度
❖ 相对粘度为流体的绝对粘度与同条件下标准液体的绝对粘度之比。
❖ 4、条件粘度
条件粘度是指一定量流体，在一定温度下从规定直径的小孔中全部流 出所需的时间，用秒表示。
❖ 5、表观粘度
❖ 二、粘度的几种表示方法
剪切黏度
❖ 牛顿粘度/动力粘度/粘性系数/绝对粘度 ❖ 运动粘度 ❖ 相对粘度 ❖ 条件粘度 ❖ 表观粘度 ❖ 微分粘度 ❖ 零切变粘度 ❖ 塑性粘度 ❖ 拉伸粘度
y ❖ 1、牛顿粘度
D V dV (X)d F
Y dY Y t dt
对于牛顿流体，
NDN
dV dY
U v
0
O
剪切速率
胶印和铅印油墨
分子 间的 滑移
❖ 2、双电子层理论
❖ 3、架子理论
❖ 四、影响触变性的因素
❖ 针状和片状的颜料粒子比球状颜料粒子制成的油墨触变性大些； ❖ 颜料粒子在油墨中所占的体积比越大，油墨的触变性也越大； ❖ 颜料和连接料之间润湿能力强，油墨的触变性较小。
胶质油
稀释油
m
B e
O
❖ 切应力超过屈服值才发 生流动的现象为体系的 塑性现象
P
B
D
D
❖ 9、拉伸粘度
❖ 在拉伸流动中，拉应力与拉伸应变速率之比。
t
•
•
d
dt
拉伸流动
❖ 三、油墨的屈服值
❖ 屈服值：使油墨产生变形所需要的最小的剪切应力。记为 0
0 D0 流体不产生变形
0
流体产生变形
F
第二节 各种流体及其流变曲线
❖ 牛顿流体 ❖ 假塑性流体 ❖ 胀流型流体 ❖ 塑性流体 ❖ 宾哈姆流体
❖ 一、流体的分类
牛顿流体 பைடு நூலகம்体
非牛顿流体
假塑性流体 胀流型流体 塑性流体 宾哈姆流体
❖ 二、液体的流动性质
❖ 牛顿流体：符合牛顿流动定律的流体都称为“牛顿流体”，小分子液 体与高分子的稀溶液属于此类。
❖ 其特点：流动曲线是一条通过原点的直线，粘度即是该直线的斜率， 粘度不随剪切力和剪切速率的大小而改变，是一个常数。
剪 切 应 力
0
O
剪切速率
❖ 5、宾哈姆流体
❖ 当流体所加的外力大于它的屈服值后，流体才开始流动，且其切变速 率和切应力成正比。
剪
切
应
力
0
理想的宾哈 姆流动曲线
O
剪切速率
❖ 实际上的宾哈姆流体曲线
宾哈姆流体
宾哈姆流体
的屈服值
剪
的塑性粘度
切
应 力
pDB ' B
m
B e
O
0
剪切速率
' B
p
B
第11章油墨的流 变性与印刷
第一节 油墨的黏滞性
❖ 一、油墨的黏度
y
F
U
层与层之 间的内摩
擦力
v
f21
f12
剪切流动图
f12、f21液 体的一对内
摩擦力
❖ 油墨的黏度的含义： ❖ 指油墨流动时的黏滞程度，它是表征流体流动时的内摩擦力大小的量度。 ❖ 油墨的黏度主要取决于油墨的连接料特性和颜料颗粒的大小、含量及其在连
❖ 二、油墨的触变性对于印刷工艺的意义
❖ 若触变性太大，输送行程易产生塞流堵墨； ❖ 在分配行程中，触变性有助于油墨的均匀化和转移传递； ❖ 在转移行程中，触变性有助于网点清晰、结实。
❖ 三. 触变性产生的机理 ❖ 1、宾哈姆流体理论
❖ 宾哈姆流体理论 ❖ 双电子层理论 ❖ 架子理论
剪 切 应 力
❖ 在非牛顿流体中，流体的切
变速率较高，关系为非线性
Q
时所采用的粘度。
P
a
D
O
D
D
❖ 6、微分粘度
❖ 在非牛顿流体曲线上某一点，其切线的斜率即为此点的微分粘度。
P
O
D
❖ 7、零切变粘度
d ❖ 当切变速率很低时，假塑性流体表现出牛顿流体的性质，用
流变曲线的初始斜率来表示。
0
d
dD
D0
O
D
❖ 8、塑性粘度
接料中的分散状态。
❖ 黏度对印刷影响： ❖ 粘度在印刷中至关重要，受自身结构、环境温度、作用力时间、剪切力及速
度的影响。它直接影响印刷质量，如每小时2万印的轮转胶印油墨，其粘度应 在10~30Pa•s范围，若粘度太小，在高速运转下会产生墨丝断裂形成“飞墨” 现象。 ❖ 相同印数下，纸张结构松软的油墨粘度应低一点，纸张结构紧的要求油墨粘 度高一点。否则松软纸用高粘度油墨，将把纸粘坏，产生拉毛现象。 ❖ 粘度对流动性有影响，粘度高，流动性会差些，这主要取决于颜料粒子的形 状与分散度。