印刷原理与工艺课件.ppt
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1、第五章第五章 平版印刷的水墨平衡和润平版印刷的水墨平衡和润版液的使用版液的使用1、平版印刷的基本模式、特点、平版印刷的基本模式、特点2、水墨平衡理论、水墨平衡理论3、油墨乳化、油墨乳化4、润湿液的组分、作用、用量控制、润湿液的组分、作用、用量控制?第一节 平版印刷概述1、原理印版的图文着墨部分和空白部分几乎在同一平面上,根据油水不相混溶原理,在图文部分上墨空白部分上水来完成印迹图文的转移。目前常见的平版印刷形式就是胶印,在国内整个印刷中占最主要地位约占50%以上。版面特点及原理如下图所示:平平版版印印刷刷区区别别于于凸凸、凹凹、孔孔版版印印刷刷的的二二个个最最主主要要的的特点是:特点是:(1
2、1)平版印刷过程中有水的参与。)平版印刷过程中有水的参与。(2 2)平平版版印印刷刷是是间间接接印印刷刷,用用橡橡皮皮布布作作为为油油墨墨的中间转移载体。的中间转移载体。一一、平版印刷工艺原理及其发展、平版印刷工艺原理及其发展2、平版胶印版面特点及印刷原理图3、发展(1)版材:石版玻璃版锌金属版铝金属版CTP版(2)制版:手工描绘重铬酸感光胶体系重氮感光胶体系CTP制版(3)直接平印间接胶印(美国人威廉。鲁比尔)二、平印的特征:印版上的图文与非图文部分几乎在同一个平面上印版上的图文与非图文部分几乎在同一个平面上印刷过程一定要有水的参与印刷过程一定要有水的参与印刷部件中多一根橡皮滚筒印刷部件中多
3、一根橡皮滚筒三、平印基本模式:第一步:第一步:先先给给印版供水,再供墨印版供水,再供墨第二步:第二步:印版上的油墨先转移到橡皮布上印版上的油墨先转移到橡皮布上第三步:第三步:在印刷压力的作用下,橡皮在印刷压力的作用下,橡皮布上的油墨再转移到承印物上布上的油墨再转移到承印物上单张单张纸平印模式纸平印模式卷筒纸平印模式卷筒纸平印模式胶印过程的模型胶印过程的模型第二节、水墨的传递与油墨的乳化第二节、水墨的传递与油墨的乳化一、平印中的水墨接触1、印刷过程中的水墨传递印刷过程中的水墨传递当胶印机合压印刷时,着水辊、当胶印机合压印刷时,着水辊、着墨辊与印版的空白部分、图文部着墨辊与印版的空白部分、图文部分
4、存在着分存在着A、B、C、D四种辊隙状态,四种辊隙状态,如图所示,油墨、水在各个辊隙间如图所示,油墨、水在各个辊隙间被强制混合,再分开。被强制混合,再分开。ABCD胶印机的油墨和水的传递 A:着水辊与印版空白部分的辊隙: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: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: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:着墨辊与印版图文部分的间隙2、印刷过程中的四种辊隙印刷过程中的四种辊隙着水辊、着墨辊与印版的辊隙 3、不同油墨乳化程度不同二、平印中油墨的乳化1、什么是乳化什么是乳化(1)乳浊液的概念:又称乳化液或
5、乳状液。它的分散相和)乳浊液的概念:又称乳化液或乳状液。它的分散相和分散介质是两种互不相溶的液体,一种液体以微细粒子的形状分分散介质是两种互不相溶的液体,一种液体以微细粒子的形状分散在另一种液体中,如牛奶、豆浆等。散在另一种液体中,如牛奶、豆浆等。借乳化剂或机械力作用,使其中一种液体分散在另一种液体中而借乳化剂或机械力作用,使其中一种液体分散在另一种液体中而形成的乳状液体,这种作用称为乳化。形成的乳状液体,这种作用称为乳化。2、平印中的乳化平印中的乳化平印过程中油墨的乳化是一定存在的平印过程中油墨的乳化是一定存在的3、平印中的油墨乳化的类型平印中的油墨乳化的类型一是形成油包水型乳状液:一是形成
6、油包水型乳状液:W/O二是形成水包油型乳状液:二是形成水包油型乳状液:O/WO/WW/O4、乳化剂及引起乳化的因素(1)乳化剂定义和种类定义:凡是能促使乳化提高乳状液稳定性的物质称为乳化剂(促使两种互不相溶的液体形成乳浊液的物质)。种类:A:按乳状液类型可分为油包水型和水包油型乳化剂。B:按状态和来源可分为:表面活性剂类乳化剂、高分子型乳化剂、天然乳化剂、固体粉末乳化剂。(2)促使油墨乳化的因素纸张、油墨(酸值、粘度、颜料性质)、冲淡剂和催干剂、润版液(亲水胶体含量、PH值)、版面水量及其他因素(外力、温度、乳化剂等)5、油墨乳化的测定(1)对所用油墨、纸张和润湿液的印前测定(2)测定乳化值:
7、其中G为实际被测乳化油墨的重量;g为乳化油墨水份蒸发后的重量。(3)高频分析法(4)对照比较法三、马丁西维尔平印模式印刷机上的某些材料必须有一定的表面能,能被润湿液或油墨优先润湿印刷机上的某些材料必须有一定的表面能,能被润湿液或油墨优先润湿油墨与润湿润湿液必须是互不相溶但又是可相混合的。油墨与润湿润湿液必须是互不相溶但又是可相混合的。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1m印刷机上的各辊子对润湿液和油墨必须分别表现出不同的润湿性能印刷机上的各辊子对润湿液和油墨必须分别表现出不同的润湿性能平版印刷品墨色淡平版印刷品墨
8、色淡平版印刷属间接印刷平版印刷属间接印刷平版印刷有水参与,油墨乳化平版印刷有水参与,油墨乳化严格控制水量严格控制水量分散相占体积分散相占体积74%分散介质占体积分散介质占体积26%假定:分散相为油,分散介质为水假定:分散相为油,分散介质为水若水的体积比处于若水的体积比处于26%74%之之间间:体系可能是:体系可能是W/O,也可能是,也可能是O/W若水的体积比小于或等于若水的体积比小于或等于26%:体系只可能是:体系只可能是W/O若水的体积比大于或等于若水的体积比大于或等于74%:体系只可能是:体系只可能是O/W因此,胶印中要形成稳定的因此,胶印中要形成稳定的W/O油墨,水在油墨中的体积比油墨,
9、水在油墨中的体积比不能超过不能超过26%经验表明:胶印中要形成稳定的经验表明:胶印中要形成稳定的W/O油墨,水在油墨中的体积比油墨,水在油墨中的体积比不能低于不能低于15%一、水墨平衡的相体积理论第三节、平版印刷中的水墨平衡理论第三节、平版印刷中的水墨平衡理论问题:水墨平衡的含义?问题:水墨平衡的含义?水墨平衡可分为力系平衡和质量平衡,力系平衡是指印版图文基础对油墨的亲和力和空白部分中间层对水的亲和力保持相互适应的平衡。质量平衡是指版面上的用墨量和用水量保持比例协调并达到相对稳定的平衡。在印刷过程中实现水墨平衡的工艺措施三平:滚筒平,墨辊平,水辊平;三小:压力小,墨量小,水量小;三勤:勤看印样
10、,勤掏墨斗,勤洗橡皮布和印版所谓水墨平衡,是指在印刷速度和印刷压力一定的情况下,在保证图文印迹色彩还原、灰平衡、各色密度及阶调值符合客户要求的前提下,使用最少的供墨量和使空白部分限制在规定限度的面积之内的前提下,使用最少的供水量,这就达到了木墨平衡。1、胶印水墨平衡的目标:、胶印水墨平衡的目标:在印版的图文部位和印版的空白部位形成严格的分界线在印版的图文部位和印版的空白部位形成严格的分界线wo时:油墨向印版空白部位扩展时:油墨向印版空白部位扩展水水墨墨wo水水墨墨wo水水墨墨wowo时:水向印版图文部位扩展时:水向印版图文部位扩展wo时:水墨形成严格的分界线时:水墨形成严格的分界线经验表明:经
11、验表明:当水的表面张力下降到当水的表面张力下降到4.0-5.010-2N/m,水墨达到平衡,水墨达到平衡二、水墨平衡的表面过剩自由能理论(静态平衡)2、平印版版基选择原理几种常见金属的油滴接触角如下:(1)干燥纯金属面之油滴接触角氢氧处理面:镍 铁铬铜铝锌 小 亲油性 大(2)水中油滴接触角锌 银 铜 黄铜 镍 不锈钢 铝 铬 30。64。77。86。100。110。140。150。3、平版使用润版液的原理第一在印版空白部分形成排斥油墨的水膜,以抵制图文上的油墨向空白部分的浸润,防止脏版。第二,版面上的亲水层会遭到破坏,这就需要利用润湿液中的电解质与因磨损而裸露出来的版基金属发生化学变化,以形
12、成新的亲水层,维持印版空白部分的亲水性。第三,调整油墨的温度,油墨的粘度,随温度的微小变化发生急骤的变化。润版液具备特性:空白部位的不感脂化;空白部位的加固作用;印版的清洗作用;控制值的变动;防止蒸发和干燥;防止印刷机生锈。(1)平印中的水墨接触当胶印机合压印刷时,当胶印机合压印刷时,着水辊、着墨辊与印版的着水辊、着墨辊与印版的空白部分、图文部分存在空白部分、图文部分存在着着A A、B B、C C、D D四种辊隙状四种辊隙状态,如图所示,油墨、水态,如图所示,油墨、水在各个辊隙间被强制混合,在各个辊隙间被强制混合,再分开。再分开。ABCD4、动态水墨平衡A A:着水辊与印版空白部分的辊:着水辊
13、与印版空白部分的辊隙隙B B:着水辊与印版图文部分的辊:着水辊与印版图文部分的辊隙隙C C:着墨辊与润湿过的空白部分:着墨辊与润湿过的空白部分的辊隙的辊隙D D:着墨辊与印版图文部分的间:着墨辊与印版图文部分的间隙隙(2 2)印刷过程中的四种辊隙)印刷过程中的四种辊隙其目标:其目标:在印版的图文部位和印版的空白部位形成严格的分界线在印版的图文部位和印版的空白部位形成严格的分界线三、水墨平衡的场型理论将强化处理过的水传递给印版的空白部分,从而形成接近静态的油水互不浸润的水墨平衡将强化处理过的水传递给印版的空白部分,从而形成接近静态的油水互不浸润的水墨平衡在其周围形成一个在其周围形成一个“场场”。
14、使水分子之间。使水分子之间的牵引力增强的牵引力增强油墨油墨油墨油墨油墨油墨+-水水+-+-+-+-+-水水放入静电场放入静电场第四节 润版液一、平版印刷工艺对润湿液的要求一、平版印刷工艺对润湿液的要求目的:1、在印版的空白部分形成均匀的水膜,防止脏版。2、补充亲水层;3、控制版面油墨的温度 二、普通润湿液(能形成缓冲作用)组分 润湿液 1 2 3 4 5 H3PO4(磷酸,ml)50 200 25 9 200 NH4NO3(硝酸铵,g)150 250 NH4H2PO4(磷酸二氢铵,g)70 150 200 210(NH4)2Cr2O7(重铬酸铵,g)10 300 柠檬酸(g)250 阿拉伯胶或
15、CMC 200ml48B 120g 水(ml)3000 3000 3000 3000 3000 三、低表面张力的润湿液三、低表面张力的润湿液1.润湿液表面张力的降低三类物质大溶液的表面张力和浓度的关系三类物质大溶液的表面张力和浓度的关系物质表面水溶液的表面张力与浓度之间的关系可归纳为三类:A:浓度改变,张力几乎不变。B:随浓度增大而张力减小。C:当浓度升高时张力迅速减小,但当浓度增大到某一值时,张力不变。几个基本概念:1)表面活性:2)表面活性物质:3)表面活性剂:2、表面活性剂的分类与HLB值(1)表面活性剂(两亲分子)的结构与性能:能明显降低表面张力,提高表面活性并促进乳化的物质。A:表面
16、活性剂的结构:如图 OO S O ONa+C12H25SO4NaB:表面活性剂的分类离子型:阴离子型如图1-18,阳离子型如衅1-19,两性型(PH值较低时为阴离子,PH值较高时为阳离子)如图1-20非离子型:如图1-17C:表面活性剂的性能:离子型要发生化学反应,非离子型不发生化学反应,应用较广。:HLB值的定义(Hydrophile Lipophile Balance):又称:亲憎平衡值,用以选择表面活性剂物质。定义:是衡量两性表面活性剂的双亲性能的关系指标:HLB值的确定:规定:油酸HLB值=1 亲油油酸钠 HLB值=18 亲水 -C关系曲线关系曲线(2)HLB值将亲水性强的HLB值定为
17、1,亲油性强的HLB值定为18,来判定亲水亲油性HLB=20(1-M0/M)M0M0为憎水基分子量,为憎水基分子量,MM为表面活性剂分子量为表面活性剂分子量B.结构集团数(Davies)HLB=7+(亲水集团数)-(亲油集团数):HLB值的计算 A格里芬定律3.酒精润湿液酒精润湿液 水溶液表面张力与乙醇浓度的关系。水溶液表面张力与乙醇浓度的关系。酒精润湿液配方酒精润湿液配方 组分 润湿液 1 2 3 4 H3PO4(85%)22ml 5ml 15ml 10ml(NH4)2Cr2O7 30g NH4H2PO4 25g C2H5OH(乙醇)340ml 340ml 250ml CH3CH(OH)CH
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