印刷原理与工艺复习

1 1 印刷原理复习内容印刷原理复习内容 一名词解释一名词解释 表面张力表面张力 含义 垂直通过液体表面任一单位长度 与液面相切地收缩表面的 力 比表面能 同种条件下 单位表面积上的分子比同数量的内部分子过剩的自由 能 称为比表面过剩自由能 简称比表面能 比表面能的单位 J Nm N m 润湿润湿 含义 表面上一种流体被另一种流体所取代的过程 在一般的生产实践 中 润湿是指固体表面上的气体被液体取代 界面能界面能 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 用 SL LL SG LG 表示 接触角 接触角 把液体滴在平滑的固体表面 表面上便形成一液滴 当液滴处于平 衡 状态时 在固 液 气三相的交界处 自 液 固 界面 经液体内部 到达 气 液 界面的夹角叫接触角 用 表示 旧金属表面旧金属表面 金属长期地放置在空气中 空气中的气体分子 N2 O2 CO2 等 油污 灰尘等吸附于金属表面 从而改变了金属表面的性质 这样的金属叫 做旧金属 表面 油墨转移率油墨转移率 印刷过程中 转移到承印物上的墨量占印版上墨量的百分比 水墨平衡水墨平衡 平版印刷中 印版空白部分的水膜和图文部分的墨膜之间存在着严 格的分界线 油和水互不浸润的现象 HLB 值 值 HLB 值也叫亲憎平衡值 是用以衡量表面活性剂分子的亲水性基团 和亲油基团之间关系的标准 印刷压力印刷压力 印刷压力的含义 指油墨转移过程中压印体在压印面上所承受的压 力 相互作用力 方向 垂直 印刷压力的作用 强制的使压印体充分接触 以利油墨转移 数字印刷 数字印刷 含义将计算机系统中的数字页面通过数字印刷机直接转换成印刷 品 油墨的反粘 油墨的反粘 逆叠印 在多色套印中由于后印色的粘着性大于前油墨 则先 印的油墨便被后印的油墨剥走 产生逆叠印 油墨的粉化油墨的粉化 油墨的颜料粒子过量的存留在印刷品的表面 其实是连接料的过 分渗透 一经摩擦便会掉落 这些现象有些像黑板上的字被擦掉的感觉 所以 叫粉化 蹭脏 蹭脏 在印刷过程中 一张印刷品的墨迹未干 又有另一张印刷品叠放其上 前一张印刷品上的油墨便有可能转移到后一张印刷品的背面 这种污染印刷品 背面的现象 叫做印刷品的油墨粘 蹭 脏 简称背面粘 蹭 脏 一般都是 油墨干燥速度慢导致的 纸张的调湿 纸张的调湿 使纸张的含水量在整个纸面上保持均匀一致 并且与印刷车 间的 温湿度相适应 同时为了使纸张对环境温湿度的敏感程度有所降低 提高纸张 尺寸的稳定性 二问答题二问答题 1 润湿的类别与含义润湿的类别与含义 其自发进行的条件其自发进行的条件 润湿有三类 沾湿 浸湿 铺展 沾湿 a 含义 液体与固体接触 将 气 固 界面转变为 液 固 界面的 2 2 过程 b 自发进行条件 Wa SG LG SL 0 浸湿 a 含义 固体浸没在液体中 气 固 界面全部转变为 液 固 界面的 过程 b 自发进行条件 Wi SG SL 0 铺展 a 含义 铺展是指液体在固体表面上扩展时 液 固 界面取代 气 固 界面的同时 液体表面也扩展的过程铺展自发进行的条件 S SG SL LG 0 2 杨氏润湿方程杨氏润湿方程 接触角大小与润湿的关系接触角大小与润湿的关系 杨氏润湿方程 SG SL LG cos 通过接触角对润湿进行判断 变形上式为 cos SG SL LG 当 90 180 则有 SG SL 表示用固 液界面取代固 气界面 会引起界面 能增加 润湿不能自发进行 则不润湿当当 90 界面变化 降能 则能 润湿当 0 或不存在 方程不适用 则铺展 故 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 3 水的表面张力大于油墨的表面张力的原因水的表面张力大于油墨的表面张力的原因 水的分子结构为 H2O 是极性很强的分子 存在着氢键力和范德华力 在 20 时其 表面张力约为 7 2 表现较强的表面张力 而油 有机液体的统称 的分子结构主要 是非极性基团占主体 所以张力较小 4 油墨在墨辊上附着和脱落的条件油墨在墨辊上附着和脱落的条件 1 SG LG SL 油墨附着 2 SG LG SL 油墨脱落 5 5 平印版的图文和非图文部分的材料构成平印版的图文和非图文部分的材料构成 平版印刷过程中先上水后上墨的原平版印刷过程中先上水后上墨的原 因因 光敏型 银盐复合型 银盐扩散型 光聚合型 热敏型 喷墨 紫激光直接制 版技术等 以阳图型 ps 版为例 平板的非图文部分属于高能表面 一方面 从润湿液和非 图文部分的化学结构相似性和表面能数据看 润湿液会导致非图文部分的体系 自由能的下降 因此是自发过程 说明可以润湿非图文部分 另一方面 油墨 的表面张力很低 它的铺展同样会导致体系自由能的下降 因此也是自发过程 说明也能润湿非图文部分 平板的图文部分是表面能较低的非极性有机化合物 属于低能表面 其比表面能一般跟油墨的表面张力相近 而普通的润湿液因加 某些电解质 表面张力略高 因此油墨可以在印版的图文部分铺展 而润湿液 不能可见 印版的图文部分对于油墨和润湿液上是有选择的 所以 在印刷过 程中一定要先上水 后上墨 否则就不能印出印品 8 影响软质墨辊对油墨润湿性三个主要原因影响软质墨辊对油墨润湿性三个主要原因 a 有发热升温的现象 造成软质墨辊表面硬化 龟裂 甚至小块小块地脱落 导致润湿性下降 b 印刷过程中 及时清除墨辊上残留的墨皮 以防止油墨在墨辊 表面干结成膜和油墨在墨辊上的早期干燥 c 印刷结束时 必须把墨辊清洗干净 10 油墨能在纸张上牢固附着的原因油墨能在纸张上牢固附着的原因 纸张的纤维交织而成 表面凹凸不平且有孔隙 油墨又具有较好的流动性能 所以 当油墨转移到纸张上以后 有明显的机械投锚效应 油墨附着 2 纸 张 油的分子相互靠近时 会产生取向力 诱导力和色散力 3 纸张纤维的极 性羟基以及纸张中含有的填料 涂料等无机化合物使纸张为高能表面 油墨附 着时 能量降低 11 印刷压力的表示方法印刷压力的表示方法 印刷压力的获得印刷压力的获得 3 3 总压力 面压力 线压力 最大压缩形变 max 包衬和橡皮布的压缩变形 12 印刷压力与油墨转移率的关系印刷压力与油墨转移率的关系 关系关系曲线各段的含义 1 AB 段 上升缓慢段 供墨不足 由于印刷压力过低 包衬压缩量过小 油墨与纸面不能充分接触 致使印迹空虚不完整 BC 段 线性变化段 供墨不稳 f 与 pd 几乎成线 性关系 随着 f 的增大 印品的墨色也逐渐改善 CD 段 转移率 f 稳定阶段 印刷压力工作区 C 点 f 较高 就可以得到墨色满意的印品了 压力从 pc 到 pd 都基本不变 其中 pt 就是印刷工艺 压力 DF 段 过压区段 油墨铺展严重 压力过大 f 可 能下降 15 压力过大过小对印刷的影响压力过大过小对印刷的影响 a 印刷压力偏小 油墨转移不足 印品墨色浅淡 精细网点丢失 图文残缺不 全 b 印刷压力偏大 印品上的网点严重扩大 甚至糊版 影响颜色和阶调的 再现 c 印刷压力不稳定 印品上则会出现墨杠 d 印刷压力过大或不稳 加 剧印版的磨损 从而降低印版的耐印率 E 印刷压力过大 使印刷机运转情况 恶化 减短印刷机的寿命故 压力不能过大或过小 应选择适当 稳定 均匀 的印刷压力 17 印刷包衬变形的主要体现印刷包衬变形的主要体现 1 印刷包衬的变形主要体现在敏弹性变形 2 印刷包衬的滞弹性变形可以忽略 不计 3 印刷包衬的塑性变形每一循环一次比一次小 即增量越来越小 但塑 性变形逐渐增大所以 印刷包衬的变形主要是敏弹性变形和塑性变形 19 平版印刷中平版印刷中 油墨的乳化不可避免的原因油墨的乳化不可避免的原因 油墨乳化不可避免 存在四种辊隙 三次乳化现象因此 在平版印刷的一次供 水 供墨过程中 润湿液和油墨要发生三次水墨强压下混合 且润湿液中的表 面活性剂的作用 要保持水相和油相的严格界线显然是不可能的 即油墨的乳 化在平印过程中是不可避免的 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间隙 三种乳化 着水辊的水与印版图文部分的墨 着墨 辊与润湿过的空白部分 着墨辊与印版图文部分 21 水墨平衡相体积理论的内容水墨平衡相体积理论的内容 平版印刷水墨平衡相体积理论归结为 在一定的印刷速度和印刷压力下 调节 润湿液的供给量 使乳化后的油墨所含润湿液的体积比例在 15 26 之间 形成油包水程度轻微的 W O 型乳化油墨 粘度略有下降 改善了油墨的流动性 能 有利于油墨转移 以最小的供液量与印版上的油墨量相抗衡 22 给给 供供 墨行程的过程墨行程的过程 其顺利进行的两个条件其顺利进行的两个条件 供墨量控制的二个参数供墨量控制的二个参数 性能良好的供墨装置和流变特性良好的油墨是供墨顺利进行的重要条件 一方 面由墨斗辊与油墨接触的弧度和给墨调节板 即墨斗刀片 与墨斗辊的间隙来控 制 由式 c 表示 另一方面由墨斗容墨量高度 控制 23 匀墨 着墨 积墨系数的表达形式匀墨 着墨 积墨系数的表达形式 匀墨系数 Kc 等于匀墨装置中所有墨辊的匀墨面积总和 A 匀与印版面积 A 版 之比 即 Kc A 匀 A 版 Ai A 版 L Di A 版 Kc 值愈高 匀墨性能愈 好 一般使 Kc 值保持在 3 以上 着墨系数 Kd 来表征 Kd 等于着墨装置中所有墨辊的着墨面积叫和 A 着与印版 4 4 面积 A 版之比 即 Kd A 着 A 版 Aj A 版 L Dj A Kd 值愈高 着墨性 能愈好 通常要求 Kd 1 才有良好的着墨性能 积墨系数 贮墨系数 Kg 是匀墨系数 Kc 与着墨系数 Kd 之和即 Kg Kc Kd Kg 的值愈高 表示全部墨辊表面贮存的墨量愈多 每印一次 印版转移到纸张上的墨量与墨辊贮存的墨量之比愈小 自动调节墨量的性能也 愈好 愈容易保证印刷品墨色的均一性 但调整墨色时达到新的稳定状态所需 时间长 瞬间反应慢 故对计算机墨色自动控制系统 Kg 不宜过大 24 平版印刷中平版印刷中 使用润湿液的目的使用润湿液的目的 1 在印版的空白部分形成均匀的水膜 以抵制图文上的油墨向空白部分的浸润 防止脏版 2 对印刷中破坏的亲水层进行修复 形成新的亲水层 维护印版 空白部分的亲水性 3 控制版面油墨的温度 25 表面活性剂的含义与分类表面活性剂的含义与分类 含义 少量物质 就能明显地改变体系的界面状态 极大地降低水的表面张力 或水溶液与其它液体间的界面张力 a 阳离子表面活性剂 b 阴离子表面活性 剂 c 两性表面活性剂 d 非离子表面活性剂等 26 普通润湿液与酒精润湿液的特点普通润湿液与酒精润湿液的特点 普通润湿液的性质 a 普通润湿液中所含的物质都是非表面活性物质 使水的表面张力略有上升 b 普通润湿液的用液量大 版面上的液膜也较厚 c 易造成印张的变形和皱折 印刷品的质量较差 d 普通润湿液容易配置 成本低 现在 有些厂家仍用 于单色和双色胶印机 酒精润湿液的特点 a 改善润湿液的铺展性能 b 大大减少了润湿液的用量 c 减少了印张沾水和油墨的严重乳化 d 使版面温度降低 网点增大值下降 非 图文部分不易粘脏 高质印品 但是 挥发速度较快 浓度 润湿性 粘脏 价 格高 有毒易爆 3 3 19 27 润湿液的润湿液的 PH 值对印刷的影响值对印刷的影响 a 润湿液的酸度对印版 锌版和铝板 的影响 产生腐蚀 并随着印版腐蚀逐 渐加剧 甚至使印版的图文部分和金属版基的结合可能遭到破坏 导致印版图 文部分上的亲油层脱落 发生 掉版 现象 这是平版印刷中的一种故障 b 对 油墨干燥性的影响 当润湿液的 pH 值过低时 润湿液会和催干剂发生 化学反应 使催干剂失效 c 对分解型 PS 版 的影响 润湿液的 pH 值过 高 印版图文部分的重氮化合物 会在印刷过程中被润湿液所溶解 使 图文部分残缺不全 影响印刷品的质量 d 对界面张力的影响 29 决定原液加放量的因素决定原液加放量的因素 1 油墨的性质 2 印迹墨层厚度 印版图文的载墨量 3 版面图文情 况 4 干燥剂的用量 5 车间温度 6 纸张的性质 还有印刷压力 橡皮布和衬垫的软硬等 32 何谓拉毛何谓拉毛 解决印刷中拉毛故障的办法解决印刷中拉毛故障的办法 纸张表面纤维和填料 胶料 涂料等从纸张表面脱离的现象 1 更换纸张 选 择表面强度高的纸张 2 加入少量撤黏剂或调墨油 降低油墨的黏着性 黏度 等 3 适当降低印刷压力 印刷速度 4 适当减少润湿液的用量 33 叠印的含义叠印的含义 有哪两类有哪两类 叠印方式叠印方式 5 5 某种色彩压在另一种色彩上 使之产生另外一种色彩效果 湿叠湿 湿叠干 34 重影的种类重影的种类 1 纵向重影 2 横向重影 3 A B 重影 37 无水胶印的优点和不足 无水胶印的优点和不足 产品质量高 2 生产效率高 3 有利于环境保护 6 无水胶印的不足 1 印版成本 油墨成本高 2 印版耐 印力低 3 温湿度条件苛刻 温度 23 25 相对湿度 55 60 RH4 去污技 术难度大 5 适宜印刷小批量 多品种 高质量 短工期的印刷品 其温 湿度控制条件 38 柔性版印刷和凹版印刷的刮墨方柔性版印刷和凹版印刷的刮墨方向 40 丝网印刷常用的丝网材料丝网印刷常用的丝网材料 尼龙丝网 涤纶 不锈钢丝网 例题 2 1 已知印刷包衬的厚度 2 0mm 弹性横量 E 1 62 106Pa 经验 常数 n 0 45 用于圆压圆式凸版印刷机中 最大压缩量 0 3mm 试求压印 面上的最大压力 解 将弹性模量 E 换算成工程单位 kgf cm2 E