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油墨和流变学(十二)
集萃印花网  2009-11-18

    【集萃网观察】(三)、油墨膜的分离(裂)作用

    在这里我们主要讨论油墨膜的分离情况。油墨膜的分离作用是油墨在印刷过程中非常重要的与流变性一粘性有关的一个性能,主要讨论两个内容:1.粘性和粘弹力的关系;2.油墨的飞色(即飞墨)现象。

    我们知道粘性仪,是一种像印刷机一样的测定薄层油墨膜(分离)力的仪器,所以,在这里的讨论中,我们将尽可能地借助于粘性仪。不管印刷机还是粘性仪,当它们的辊子旋转时,涂在辊子上的两层油墨薄膜先合并成一层,然后在两个辊子间受到剪切,最后,油墨膜再分离开,这就是墨膜分离的成因。

    试验表示在相同速度下,两个辊子间的牛顿流体的分离情况。可以看出,在最大和最小压力分布曲线上几乎没有剪切,最大的剪切是在夹缝的中间。高压是在进去的一边上面,它像一个泵一样,以大于干净(指没有载荷)的夹缝的力使流体通过夹缝,缺口(指破裂)则在(或接近)出去的一边压力最小处,形成气泡并很快扩展,再形成细丝,延长直至破裂(断开)。这种情况与人们用两个手指沾以油墨后再分开的现象相似。

    油墨膜的分离特性与油墨的长(1engh)短(Short)度有关,所谓长短就是指油墨的所谓丝头(Filaments),这是指用小调墨刀将油墨挑起来后,油墨往下流动拉成细丝的情况,如果油墨从小刀上流下来时其细丝连绵不断,这就叫丝头长。丝头长的油墨当流下的细丝断开时,常常出现细丝回抽(缩)现象。如果油墨从小刀上流下时断开较快,而且其细丝是断断续续的,这就叫丝头短。丝头短的油墨当流下的细丝断开时,其细丝的回抽现象比丝头长的油墨要轻得多。

    在印刷过程中,油墨首先在墨斗中受到剪切。一般地说,丝头长的油墨其下墨性能比较好,丝头短的油墨则在墨斗中转动性比较差、下墨也不好。在印刷机上的辊子分配系统中,它能破坏油墨中的任何结构,并在辊子上分配成均匀的墨膜。在这个过程中,如果油墨太短,则它的分配性就比较差,如果油墨太长,则分离的细丝会形成雾状而造成“飞色”之弊。当油墨传到版面进而到橡皮布上,最后到达纸上时,在每一个分配转移过程中,油墨部首先要受到高压,然后到达很高的张力而分离。由于转移到纸上后油墨会渗入到纸张的疏松组织中去,故油墨膜在橡皮辊和纸张之间只有一部分分离。

    油墨丝头的长短,除了以小刀挑起来作观感判断外,以数字表达的有前面提到的“油墨与屈服值”的斜率一项中的内容,即斜率越大则表示油墨的丝头越长。另一种表示方法就是所谓短度(以Z表示)法,这可利用已经测出的油墨的塑性粘度和屈服值按下式计算之:

    Z=t。/η                                                            (1)

    短度Z的数字越大,则表示油墨的丝头越短。反之,则表示油墨的丝头越长。

    短度Z:即蔡氏短度(Zettlemoyer′s  Shortness)。

    显然,油墨丝头的长短对于油墨的印刷性能与印刷效果都是有很大影响的。例如油墨的丝头太长时,由于形成的长丝会回抽,所以有可能使印品带有斑点,其印刷网点也不如比较短的油墨完整——所谓“立”得起一些。对于雕刻凹版油墨来说,丝头长的油墨不易在版上擦净,等等。

    1、粘性和粘强力的关系。

    对于任何一种流体来说,当对其进行力学研究时,一般都牵涉到粘性与弹性两个性质。就油墨这类流体来说,它们在印刷机上当分离速率比较小时,由于粘流作用而油墨将被分离,这就是由于粘流作用(因时间足可使其发生流动)而油墨对力发生感应的一种现象。当然,随着分离速率的增加而流体油墨对力的流动感应也与时间成比而越来越小。另一方面,弹性的瞬时性也是很重要的,例如可以假设:当用一种给定的、临界的、很高的分离速率时,则油墨虽然是种塑性流体,但却可以认为它接近具有弹性固体的性质。因为当应用的力超过物质的粘附强度时,物质就会发生分裂。

    我们知道,在固体的破裂过程中,首先应当确定固体的类型,脆性固体可以认为是种具有纯弹性的物质。对一些脆性材料来说,导致破裂所需的最大能量相等于形成新的表面所需的能量。

    破裂力可以由引力距离所分开的表面自由能表示之。对于大多数固体来说,其表面自由能一般在几百个尔格/厘米2之间。油墨的表面自由能的平均值为30—50尔格/厘米2。

    来源: 卓创资讯化工网 

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