胶印中使用的润版液

气相
从力的角度
形成了液体的表面张力
液相
2006-1-15
从能量的角度
形成了液体的表面过剩 自由能
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印刷中的润湿原理
影响表面张力和比表面能的因素
◢ 物质的种类； ◢ 共存另一相的性质； ◢ 温度的变化； ◢ 表面活性剂；
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根据几何知识知：α＝θ sinθ＝sinα＝r/R R＝(h2＋r2)/2h
sinθ＝sinα＝2hr/(h2＋r2)
θ h
2r
Rα
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润版液
9 使用润版液的目的 9 润版液的性能要求 9 润版液润湿性的提高 9 润版液的种类 9 润版液的主要参数
9印刷机上的某些材料必须有一定的表面能，能被润版液或油墨优先润湿
9油墨与润湿润版液必须是互不相溶但又是可相混合的。
9为了保证印刷品上的一定密度，印刷到承印物上的墨层厚度大约为1μm
9印刷机上的各辊子对润版液和油墨必须分别表现出不同的润湿性能
平版印刷属间接印刷
平版印刷品墨色淡
严格控制水量
平版印刷有水参与，油墨乳化
2
印刷的基本概念
BIGC
平版印刷（胶印)的基本模式：
第一步：先给印版供水，再供墨 第二步：印版上的油墨先转移到橡皮布上 第三步：在印刷压力的作用下，橡皮布上的油墨再转移到承印物上
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印刷的基本概念
印刷单元的基本组成
印版滚筒 橡皮滚筒 压印滚筒
BIGC
油为有机化合物的总称，一般说来基本为非极性分子，但若引入了 （－OH）、（－COOH）、（－NH2）等，便存在一定的极性。
CH3－CH2－CH＝CH－CH2－CH＝CH－CH2－CH＝……－C－＝OOH 亲油基团 亲水基团
非极性基团，碳链越长，非极性越强
极性基团
非极性分子之间只存在色散力，分子之间的作用力很小
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2
BIGC
水墨平衡的相体积理论
油墨乳化的类型
“O/W”——印品上脏，“水冲现象”，墨辊脱墨。 严重乳化——油墨粘度大幅度下降，妨碍油墨的顺利传递。
金属墨辊脱墨。 轻微乳化——油墨粘度略有下降，改善油墨的流动性能，
有利于油墨转移。
2006-1-15
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润版液用量的控制
z印版表面的温度对供水量的影响
水控制值log(Q)
印品发花
BIGC
脏版
脏版
印刷时间
随着印刷机温度的升高，供水实用范围缩小！！
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3
润版液用量的控制
z油墨的吸水性
z乳状液
—一种液体以细小的液珠形式分散在与它不互溶的液体之中， 形成的体系叫“乳状液”
9形成水包油型乳状液：O/W
9形成油包水型乳状液：W/O
☺
☻
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O/W hexiaohui@bigc.edu.cn
W/O
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BIGC
水墨平衡的相体积理论
分散相
分散介质
当圆球以最密集的方式堆积时： 分散相体积/乳状液总体积=74.02% 分散相体积/乳状液总体积>74.02%
BIGC
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BIGC
平版印刷中的水墨平衡
印刷过程中的水墨传递
当胶印机合压印刷时，着水 辊、着墨辊与印版的空白部 分、图文部分存在着A、B、 C、D四种辊隙状态，如图所 示，油墨、水在各个辊隙间被 强制混合，再分开。
D
C
B
A
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润版液用量的控制
BIGC
版面水份的消耗
传递到纸张的水量 (g / m2)
z耗水量＞耗墨
图文部分
9在油墨中乳化 9蒸发 9纸张吸收 9供水量大时，被挤压滴下
空白部分 开机时间 (min)
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润版液用量的控制
BIGC
影响供水量的因素
印版上的供水量有一定的范围
BIGC
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4
印刷中的润湿原理
水的化学结构与表面张力
BIGC
H2O
2－ O
104°45′
＋
＋
H
H
水分子强极性分子 水分子之间的作用力：范德华力和氢键
水分子之间的作用力大
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水的表面张力大：7.2×10-2N/m
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印刷中的润湿原理
油的化学结构与表面张力
从定义出发，必须涉及到：
固相 液相
气相
从这三相出发，又涉及到：
气－液界面 气－固界面 液－固界面
液体表面
固体表面
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印刷中的润湿原理
BIGC
印刷过程的实质就是：
油墨
印刷机械 印版
承印物
油墨
印刷机械上的墨辊、印版图 文部分、承印物表面的气体 都要被油墨取代
印刷过程中的水墨传递 油墨的乳化是不可避免的，且是必须的
9为排除墨膜表面的水膜提供了一条途径，避免印刷品发花
9避免墨进入水中而使得印刷品上脏
着水辊
着墨辊
图文
图文
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BIGC
平版印刷中的水墨平衡
马丁·西维尔(Mattin· Silver)平印模式
胶印中使用的润版液
北京印刷学院 印刷与包装工程学院 何晓辉
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印刷的基本概念
传统印刷的生产过程
9 原稿 9 分色片 9 印版 9 承印物
BIGC
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6
润版液
z水
9水是极性很强的分子 9水分子之间形成氢键 9表面张力较高
BIGC
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润版液
BIGC
z水
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水的硬度
润版液
∵S= γSG - γSL - γLG ≥0
∴ γLG ↓→ S ↑
降低润版液的表面张力，可提高润版液的润湿性。
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BIGC
水墨平衡的相体积理论
水墨平衡的含义：
在一定的印刷速度和印刷压力下，调节润版液的供 给量，使乳化后的油墨所含润版液的体积比例在 15%～26%之间，形成轻微“W/O”型乳化油墨，以最 小的供液量与印版上的油墨相抗衡。
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z油墨的吸水性
油墨吸水性能的大小与油墨的乳化能力有一定的关系！！
供水时，需要注意油墨的不同乳化能力
润版液的量
C油墨
Y油墨 M油墨 K油墨
脏版能力的大小分别为： K＞M＞Y＞C
乳化时间
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印刷中的润湿原理
BIGC
●什么是润湿
润湿就是指物体表面上的一种流体被另一种流体取代的过程。
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印刷中的润湿原理
BIGC
印刷油墨中的连结料物质的分子结构很像油的分子结构： 因此，油墨是一种带有弱极性的非极性分子。
★ 油墨分子之间的作用力很小，故其表面张力也较小
★ 油墨的表面张力为：3.0×10-2－3.6×10-2N/m 选择不同的稀释剂将油墨稀释，然后推断到100%纯油墨的表面张力
乳状液变型或破坏
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BIGC
水墨平衡的相体积理论
分散相占体积74% 分散介质占体积26%
水体积/乳化油墨体积>74%
体系只可能是O/W
水体积/乳化油墨体积<26%
体系只可能是W/O
水体积/乳化油墨体积= 26%~74%
体系可能是W/O 也可能是O/W
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BIGC
平版印刷中的水墨平衡理论
z 在平版印刷中,润版液的供给量必须适中。 z 一般要求，在不引起版面起脏的前提下，使用
最少量的水量，达到水量和墨量的平衡。
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BIGC
水墨平衡的相体积理论
soft
适中
hard
hard
Very
hard
0 0.712 1.424 2.136
3.204
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5.340
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润版液
BIGC
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润版液
BIGC
z润版液润湿性的提高
¾润版液在印版空白部分铺展的条件
接触角与润湿的关系
θ
90°是润湿与否的界限
BIGC
θ
大于90°的固体为亲液固体 小于90°的固体为憎液固体
θ>90° 不润湿 γS<γL
θ<90° 润湿 γS>γL
θ=0° 铺展 γS»γL
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印刷中的润湿原理
BIGC
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BIGC
吸水性小的油墨
供水量需要小一些
影响油墨的转移
水控制值log(Q)
脏版
印品发花 吸水性小的油墨
印刷时间
水控制值log(Q) 印品发花
吸水性大的油墨
脏版
印刷时间
吸水性大的油墨 供水量可以大一些
不影响油墨的转移
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润版液用量的控制
BIGC
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印刷中的润湿原理
百度文库
BIGC
接触角与润湿的关系
¾接触角的含义
9接触角是指在固、液、气三相交界处， 自“液－固”界面，经液体内部，到达“气 －液”界面的夹角
接触角
气相
θ
液相
固相
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印刷中的润湿原理
BIGC
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润版液
BIGC
z使用润版液的目的
9抗拒印版上的油墨向印版空白部位扩展 9增补印刷过程中被破坏的亲水层，维持印版空白部分的亲水性 9控制版面油墨温度
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润版液
z润版液的性能要求
水
印刷机械 印版
印刷机械上的水辊、印版空 白部分、承印物表面的气体 都要被油墨取代
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印刷中的润湿原理
BIGC
表面张力与比表面能
两者的物理性质 形成的机理
描述物体表面状态的物理量
主要原因是物体表面的分子和物体内部的分子能量不 同导致的
以液体为例
上限：保证印品不发花 下限：保证印版空白部分不脏版
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润版液用量的控制
z润版液的种类对供水量的影响
BIGC
水控制值log(Q) 印品发花
A类
脏版
印品发花
B类
脏版
印品发花
C类
A类：普通润版液 B类：水＋酒精
脏版
印张数量
C类： 酒精 + 水 +其它 添加剂
BIGC
1 German hardness （1°d)= 10 mg CaO / ltr = 0.178 millimol CaO / ltr 1 German degree = 1.785 °fH = 1.250 °Clark
0 4 6 8 12
18
30 34
very soft 硬度 medium
9对印版空白部分的润湿性好 9不使油墨严重乳化 9不降低油墨的转移性能 9具有清洗油污，不感脂的能力 9不使油墨在润版液表面扩散 9对金属构件没有腐蚀性 9印刷时，pH值稳定
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BIGC
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润版液
z润版液的组成
BIGC
水＋添加剂
抗拒印版图文部分的油墨向空白部分扩展，是润版液的主要成分 用来改善水的性能，并能保持印版的亲水性能
30
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印刷中的润湿原理
接触角的测量
斜板法
BIGC
斜板法测量接触角的方法是最简单的方法，其方法采用的是接触角的定义。
θα
θα
α θ
特点：金属板的测量；用液量大
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印刷中的润湿原理
BIGC
长度法
在一光滑的水平固体表面放一小液滴，重力不计，测量出液滴的高度 和底宽，利用公式计算
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平版印刷中的水墨平衡 BIGC
印刷过程中的四种辊隙
A：着水辊与印版空白部分的辊隙
B：着水辊与印版图文部分的辊隙
C：着墨辊与润湿过的空白部分的辊隙 D：着墨辊与印版图文部分的辊隙
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6
1
BIGC
平版印刷中的水墨平衡