印刷工艺__选择性吸附原理.ppt

1,第二单元任务2选择性吸附原理,2,主要内容：1、润湿及其方式和条件2、接触角及润湿方程,3,一、润湿、润湿方式及润湿条件,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。,固相,液相,气相,气液界面,气固界面,液固界面,液体表面,固体表面,4,模拟印刷需要五大要素，它们分别是：,原稿,印版,印刷机械,承印物,油墨,固体表面,固体表面,固体表面,流体表面,5,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,印版,印刷机械,水,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,6,润湿,？,物体的界面性质,物体的界面能的变化,润湿,1、表面张力与比表面能,2、水和油的化学结构与表面张力,3、液体在固体表面附着条件,4、接触角与润湿的关系,7,表面张力与比表面能,描述物体表面状态的物理量,1、两者的物理性质,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,2、形成的机理,以液体为例,形成了液体的表面张力,从力的角度,从能量的角度,形成了液体的表面过剩自由能,8,3、表面张力,F2l,式中：被定义为表面张力系数,物理意义：表示的是垂直通过液体表面任意单位长度、并与液面相切的收缩表面的力，简称为表面张力,单位：力/长度，一般用N/m表示,F/2l,9,4、比表面能,物理意义：恒温恒压下，增加单位表面积表面所引起的体系自由能的增量。或：单位表面积上的分子比上同数量的内部分子过剩的自由能。,单位：焦尔/平方米，一般用J/m2表示,g被定义为比表面过剩自由能，简称“比表面能”,10,5、影响表面张力和比表面能的因素,（1）物质的种类；（2）共存另一相的性质（3）温度的变化（4）表面活性剂,固体的表面张力和比表面能一般来说比液体的要大,11,6、固体的表面张力和比表面能,物理意义是：单位面积界面上两相物质分子，各自比相同数量的本内部分子过剩自由能的加和值。当取N/m为单位时，常称之为界面张力。常温、常压下：水=7.210-2N/m油墨=3.03.610-2N/m,12,液体在固体表面的附着主要有沾湿、浸湿、铺展三种。,1)、沾湿,定义：液体与固体接触，将“气固”界面转变为“液固”界面的过程。,13,在恒温恒压下，只有当体系的能量变化0，该过程才能自发进行。体系自由能减少得越多，沾湿过程越容易进行，沾附功越大，液固界面结合越牢。,L液相,LG,G气相,L液相,LG,L液相,LL,G气相,L液相,14,L液相,LG,G气相,L液相,LG,L液相,LL,G气相,L液相,沾湿在印刷中的应用：,平版印刷中水能否附着在印版的图文部分。,平版印刷中油墨能否附着在印版的空白部分。,15,2)、浸湿,定义：固体浸没在液体中，“气固”界面全部转变为“液固”界面的过程。在恒温恒压下，只有当体系的能量变化0，该过程才能自发进行。,16,3)、铺展,定义：是指液体在固体表面上扩展时，液固吤面被液固界面取代的同时，液体也铺展的过程。在恒温恒压下，只有当体系的能量变化0，该过程才能自发进行。,平版印刷中的水能否在印版的空白部分铺展,17,二、接触角与润湿的关系,（一）接触角,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,18,（二）润湿方程,SGSLLGcosq,19,（三）润湿方程的应用,只要知道了液体的表面张力和两者之间的接触角，就可以确定它们的附着类型,180沾湿，但不润湿,90润湿,0铺展,液体在固体表面附着的条件为：,润湿的条件一般采用接触角作为判断的依据,20,q90不润湿,q90润湿,q=0铺展,90是润湿与否的界限,小于90的固体为亲液固体大于90的固体为憎液固体,21,（四）接触角的测量,接触角的测量常用方法有斜板法和长度法,斜板法,特点：金属板的测量；用液量大,22,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，利用公试计算,根据几何知识知：aq,sinqsinar/R,R(h2r2)/2h,sinqsina2hr/(h2r2),23,（五）接触角的滞后,在“液固”界面扩展之后测量的接触角称之为前进接触角，用A表示。,在“液固”界面缩小之后测量的接触角称之为后退接触角，用R表示。,A、R之间的差值（即AR）称之为接触角滞后,H2O,表面不均匀或表面不平,常用前进接触角表示接触角,24,三、印版表面的润湿的概述,印版表面的润湿：是指各类印版的图文部分上的气体被油墨取代的过程。对于胶印，是指印版表面的空白部分的气体被润湿液取代的过程。,油墨对印版表面图文部分的润湿看成是油对印版图文部分的润湿。,润湿液对印版表面空白部分的润湿看成是水对印版空白部分的润湿。,25,（一）胶印印版的种类,26,（二）胶印印版的结构,胶印印版结构基本相同,亲墨,亲水,版基的砂目,建立砂目的：a.提高PS版的比表面积b.提高PS版的亲水能力,感光层,27,（三）印版的润湿,胶印版润湿的基础,a.油墨能润湿印版的图文部分,b.水能铺展印版的空白部分,印版图文部分,印版非图文部分,28,印版图文部分,c.印版图文为低能表面,a.由感光物质组成,b.为弱极性的非极性分子,版基Al,感光物质的极性分子,感光物质的非极性分子,29,印版非图文部分,a.由版基铝组成，亲水面为氧化铝,b.属高能表面：7.010-1J/m2,PS版结构图,印版图文部分,印版非图文部分,30,印刷中的油墨,b.表面张力低：3.0-3.610-2N/m,a.为弱极性的非极性分子,印刷中