凹版印刷工艺概述Word格式.docx

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转移1

油墨

第四节：

凹版印刷原理

1.色彩合成原理

1）、通过对原稿色彩的分解、传递和合成完成复制。

A、对原稿色彩的分解---------------色彩分解

B、制版------------------------------色彩传递

C、印刷过程-------------------------色彩的合成

2）、色彩的基本原理

A、产生色觉的二个基本条件：

a、可见光。

B、可感受可见光的眼睛.

B、可见光是一种电磁波，具有被动性和粒子性（波粒二象性），其波长范围为380-760nm.

但是人眼对380-400nm及700-760nm波长范围的敏感性很小，所以忽略不计，人眼对不同的光感受不同的颜色。

紫外光

<

400nm

紫色

400–450nm

蓝色

450–480nm

青色

480–510nm

绿色

510-565nm

黄色

565-580nm

橙色

580–620nm

红色

620-700nm

红外光

>

700nm

C、人眼中有三组感光感受器

感红感受器

若受损-----色盲

较多

感绿感受器

较少

感蓝感受器

非常少

自然界中的景物色彩密度往往是连续的，称为连续调。

而印刷品的色彩密度不是连续的，被网点隔开，称为半色调。

为什么我们看起来的的感觉仍是连续的呢？

A

视角α

B

由于视角的影响，当α<

1°

/60时，人眼已经不能分辨出是两个点，而看成为一个点。

2.压力原理：

印刷的基础，是在一定压力下油墨分子与承印物表面分子达到一定距离才可能产

生分子间力。

一般距离在2-4A°

3.毛细现象：

凹引过程中的油墨转移，主要是借助毛细现象完成的。

压辊

图A、

压印区网眼（毛细孔）

版辊

印版与承印物接触的瞬间，在交界处产生毛细孔，由于毛细现象的作用，网眼内的油墨会自动上到承印物的表面，同时由于版辊的旋转运动，离心力也使版辊表面的油墨加速转移（图A），而在印版与承印物接触以前，毛细现象使油墨能够克服离心力，附着在网眼内[图B]。

图B、

毛细孔

液面升高现象

印版

图C、毛细现象

4、表面润湿原理

液体对固体表面的润湿作用，是油墨附着的前提。

润湿过程就是相界面上一种流体被另一种流体所取代的过程，衡量润湿程度的参数是接触角。

表面张力：

增加单位面积所消耗的功.

A、净吸力：

分子在体相内部与界面上所处的环境是不同的.

例:

B

c

A

b

d

M

M

B’

E

D

C

C’

d’

F

物体内部某分子（M）在各个方向所受力是均等的。

液体表面某分子M所受的各个方向的吸引力，其中A、B的力可以互相抵消，E向力、并有C、D向下的合力F，C、D水平分力也互相抵消，所以分子M受到一个垂直于液体表面指向液体内部的”合吸力”，通常称为净吸力，由于有净吸力的存在,致使液体表面的分子有被拉入液体内部的倾向，所以任何液体表面都有自发缩小的倾向，这也是液体表面表现出表面张力的原因。

B、表面张力

以球形液滴铺展到表面为例

液滴,体积V不变,表面积S小

液滴,体积V不变,表面积S大

表面积变大、意味着液体内部的某些分子被“拉到“表面并铺于表面上。

当内部分子被拉到表面时，需要克服内部分子的吸引力而消耗功。

因此，表面张力可定义为增加单位面积所消耗的功。

表面张力的单位是Ｎ／Ｍ。

是作用在单位长度上的力。

即：

分子间力可以引起净吸力。

而净吸力引起表面张力，表面张力永远和液体表面相切，而和净吸力相互重直。

C、表面润湿

液体在固体表面形成液滴，观察形态。

承印物可以被表面张力小、接触角小的油墨所润湿，或者说二者较接近时才能润湿。

理论上讲：

若某种物体表面自由能低于33dyn/cm，就几乎无法附着在目前所知的任何一种胶粘剂。

５、油墨的转移过程

印刷过程中油墨是在强制受压的情况下进入承印物与印版之间隙的。

随后油墨膜在承印物与版辊之间因接触和受压及润湿和铺展形成相互之间的附着力。

在辊与辊的出口处（减压部位）。

先是在薄膜的内部形成微细丝，最后墨丝破裂墨膜被分离成二部分，分别附着在承印物上及印版上。

使油墨膜分裂并转移到相应物面上的力是油墨对承印物的附着力。

假使附着力很弱（如未经电晕处理、压辊缺陷等），油墨不会分裂、也就不能正常转移到承印物上。

附着力在墨膜分离过程中作用时间是非常短暂的，只有万分之几秒，而且是周期性的冲击力。

墨膜的分裂、转移是墨膜对附着力的一种动态响应。

由于作用时极短、这时油墨表现出固体的刚性特点即弹性，也就是拉得太长（墨丝）会断裂，断裂后会回弹的特性。

而油墨能够拉成丝、是由于油墨是流体、具有粘滞性、能流动、所以可伸展得很长。

在油墨成丝的过程中，是其粘滞性起主要作用、弹性起辅助作用，而在油墨的断裂过程中是油墨的弹性起主要作用，油墨的粘滞性起辅助作用。

墨膜在上述过程中所表现来的阻止墨膜的破裂的能力、叫油墨的粘着性，即分子间的连结力，是其在附着力作用下的一种表现。

如果粘着性大于附着力，则油墨不会转移到承印物上。

在墨膜的破裂过程中，有二个因素起主要作用：

一个是墨膜内空洞形成的机会及扩展情况、主要与油墨分裂过程中的压力分布及油墨的树脂此时的物理性能有关；

另一个是墨膜形成丝状纤维的能力，叫油墨的拉丝性。

油墨转移瞬间的粘弹性是决定油墨分离和转移性能好坏的重要因素。

而印刷过程中，速度、印刷距离、刮墨效果、溶剂配方、压力分布（压辊的软硬影响）都会影响印刷效果。

值得注意的是印版不同深度和大小的网眼内、油墨因其表面积与体积比不同网眼内油墨的溶剂挥发不同、因而表现出来的粘弹性也不同，所以导致印刷效果的不同，即同一条件下，不同网成的印刷效果不同，有的会发花、有的会干版，用放大镜观察，网点的形态也不尽相同。

墨膜的破裂

第二章油墨和溶剂

第一节油墨

1、概念:

油墨是印品获得图文的材料。

从本质上讲，油墨是一种有色、细腻、稳定的胶体，具有触变性。

２、成份：

油墨的组成

有机颜料

颜料色淀颜料

主剂无机颜料

连结料：

有机树脂、溶剂

　　　　　　　　　　　　　　　粘度调整剂

流动性调整剂　　粘着性调整剂

　　防脏剂等

　　　　　助剂　　　　干澡调整剂　　　干燥剂

　　　　　　　　　　　色调调整剂　　冲淡剂

　　　　　　　　　　　　提色剂

（1）、油墨是一种稳定的胶体分散体系,它的主要成分（主剂）是作为分散相的颜料和作为连续相的连结料所组成。

颜料赋于油墨以颜色，连结料为油墨提供必要的转移性能．为了提高油墨的印刷适应性，还需添加一部分添加剂作为肋剂，以改善油墨的性能．

（2）、油墨结构的理想化模型：

微细而竖硬的固态颜料粒子，外面包裹着一层由表面活性剂构成的牢固而较软的外壳．稳定地悬浮在粘稠态的连结料中，形成一个稳定的胶体分散系．由于液态的连结料充塞在固态的颜料粒子之间，在印刷过程中液体介质的内磨擦便代替了固体粒子间的碰撞，所以油墨具有较好的流动性．　

（３）、颜料　　　颜料是一种粉末状的颗粒物质，一般不溶解于树脂和溶剂之中，但是可以均匀地分散在介质中、涂于物体的表面、形成色层。

颜料是油墨中的展色剂。

它的分散度（指颜料颗粒的大小）、着色力、遮盖力等、对油墨都有直接的影响。

油墨中的颜料颗粒、必须完全浸没在墨膜内的连结料中，颗粒的大小不能超过墨膜的厚度，否则会影响印品的光泽。

颜料颗粒越小，油墨的色调饱和度也就越大。

添加溶剂时应一边搅拌一边慢慢倒入溶剂。

多量溶剂急速稀释，往往使均匀分布的颜料粒子形成裸露状态，失去应有的光泽度和透明性。

此外，油墨的耐光、耐水、耐酸、耐碱、耐醇、耐温等性能也是很重要的。

（４）、连结料

连结料是油墨的主要成分、它的性能直接影响油墨的质量和印刷效果。

不同性能的连结料可配制不同性能的油墨，即连结料决定了油墨的性质，决定了油墨的种类。

第二节凹印油墨的种类

根据油墨中连结料的不同而分类。

聚酰胺油墨

硝基纤维油墨

氯化聚丙烯油墨

聚氨酯油墨

不同类型树脂油墨，其所用溶剂也不同。

适用的承印物也不同。

第三节　　油墨的属性

１、色相　　色相是颜色的主体，即颜色的本相。

实际色相是物体对光谱有选择性的吸收和反射的综合结果。

以光谱主波长为依据，物体由于光源强弱的不同，色相就有明暗变化的区别。

但基本色相不变。

２、亮度（又称明度）

亮度是指颜色的明暗程度性质而言，如深绿、浅绿、深灰、浅灰，与色相有关，是取决于光谱辐射能量的相对反射率，使人们兴奋的程度，也就是明亮程度。

亮度即从白色到灰色直至纯黑。

一般把亮度分为十一个级别，Ｏ为墨，１０为白，１－３为暗调，４－６为中调，７－９为明调。

3、饱和度（又称彩度）

饱和度是指颜色相的纯正程度。

颜色的鲜艳度，也就是色彩中所含有的灰色成分多少的对比值。

当某种颜色的色相接近光谱颜色，此彩色的饱和度就大即彩度高，在色觉上感到此色鲜艳，不含中性灰色。

饱和度与色相、亮度是不同性质。

例如某一色相的颜色加入一定数量的白色，则它的亮度就增加，饱和度则降低，而色相不变。

第四节油墨的调配

1、三原色的变化规律

任何一种颜色，都可以按三原色原理混合而得到。

品红、黄、蓝不能由其它颜色分解得到，称为油墨的三原色。

由二种原色混合得到的颜色，称为间色。

由三种原色混合得到的颜色，称为复色。

三原色油墨的色彩调配：

（１）、三原色油墨等量混合调配后，成为近似黑色，而不是纯黑色。

（２）、三原色油墨等量混合调配后，再加不同比例的白墨，成为各种不同色调的浅灰色墨。

（３）二种原色墨以不同比例混合调配后，便成为各种不同色相的间色（其色相趋向于比例大的原色色相）。

（４）、二种原色等量混合调配后，便成为标准间色，（橙、绿、紫）

（５）、三原色不同比例混合调配，便成为各种不同色相的间色或复色。

２、油墨的调配

（１）、油墨调配必须用同种类型的油墨进行，以免相互不相溶。

（２）、必须选择适合承印物的油墨

（３）、原色墨的调配：

根椐原稿要求及打样效果、初步确定三原色是否需要冲淡及大致冲淡程度。

注意此举须在确定粘度的前提下进行。

然后在打样后逐步调整。

最重要的是对冲淡比要心中有数。

（４）、专色墨的调配：

Ａ、对印品进行分析，根据三原色油墨的色彩变化规律，初步确定需要调配的主色墨和辅助色墨的成分及配比。

须先加主色墨，再少量添加辅助色墨。

用展墨棒或刮刀片在ＢＯＰＰ薄膜或纸板上刮样比较，不断调整，色相接近时方可上机打样。

注意整个调配过程中须保持粘度一致，（可在２０－２２秒间）、调墨的关键在于色相的识别及添加比例的确定，色相识别正确才能调整出合格的色相。

这是调墨的关键。

Ｂ、对用量较大的专色，应尽可能一次性大桶配制、小桶循环以确保整批产品色差最小

Ｃ、新配制油墨添加前必须同槽中油墨刮样比较，色相接近时方可加入油墨槽中。

Ｄ、配墨时须考虑机速，调墨油等因素的影响

Ｅ、调配专色配尽可能使用较少色相的油墨，以免色彩灰暗

Ｆ、尽可能使用标准间色调配，以免色彩灰暗。

Ｇ、旧的专色墨最好以较少量逐步添加于新墨中使用，以免色彩灰暗。

（５）、剩旧油墨的管理

剩旧油墨多为专色墨较难处理，是印刷厂中较大的负担，最好有专人负责管理。

Ａ、生产完毕后应将专色墨用该产品废膜包好（以便识别色相）、并用胶带封严，并写明油墨型号及配比和生产日期（便于再调配）。

Ｂ、剩旧油墨应按树脂类型、色相区别分类分区存放，以便于再次选择使用。

Ｃ、较暗的剩旧墨可添加相应色墨调成黑色，逐步添加于黑墨中使用.但注意添加量不可过多,因该黑色不是纯黑,而且影响黑墨光泽。

D、旧墨的再使用须经过滤后再使用，因油墨结皮易造成刀丝。

第五节溶剂

１．概念：

溶剂是能够溶解其它物质的液体。

在油墨中，溶剂就是能够溶解树脂或油脂的液体。

真溶剂：

能溶解油墨树脂的溶剂叫真溶剂。

助溶剂；

不能溶解油墨树脂的溶剂叫助溶剂，它只起稀释油墨、调节粘度、调整挥发性的作用。

真溶剂和助溶剂是相对树脂而言的。

例如二甲苯和乙醇都能溶解聚酰胺树脂，而不能溶解硝基纤维树脂。

所以对聚酰胺树脂来说是真溶剂，对硝基纤维来说是假溶剂。

２．溶剂的作用

（1）给予油墨适宜的流动性和粘度，提高转移性能。

（2）润湿被印刷物的表面，提高承印物的吸胶性能。

（3）调整印刷过程的干燥速度。

3．溶剂的分类

按化学结构分类

（１）、芳香族　如甲苯、二甲苯等，溶解力强，但有一定毒性

（２）、酯类　　溶解力强，可溶解硝基纤维和人造树脂。

如乙酸乙酯、乙酸丁酯等。

（３）、酮类　　主要用来溶解硝基纤维素

（４）、醇类　　可同水混溶

（５）、醚类　　乙二醇甲醚、溶纤剂、丁基溶纤剂。

４．溶剂的特性

（1）溶解力：

溶解力是溶剂能够把溶质分散和溶解的能力。

一般以溶解度来衡量。

溶剂有相似的溶解度参数，也有相似的内聚力，大多数情况下，溶剂的溶解度参数值相差不大于１时，就可以互溶。

同样理由，高聚物也要求溶解于溶解度参数值相同或相似的溶剂中。

表１为部分溶剂的溶解度参数。

表２为部分高聚物的溶解度参数。

表１　　部分溶剂的溶解度参数　　　　　　　　　

溶剂

溶解度参数

甲苯

8．93

正丁醇

11．10

对二甲苯

8．10

异丙醇

11．15

甲乙酮

9．30

正丁烷

11．40

丙酮

10．00

醋酸丁酯

8．50

苯

9．15

乙酸

12．70

表２部分高聚物的溶解度参数

高聚物

聚乙烯

8．10

聚丙丁烯

９．６０

聚苯乙烯

9．12

氯丁橡胶

９．３８

聚甲基丙烯酸甲酯

9．25

醋酸纤维素

１１．３５

聚醋酸乙烯酯

9．40

尼龙

１３．６０

7．70

聚丙烯

１５．４０

（２）．挥发性

溶剂的挥发速度与溶剂的沸点有关，一般沸点在６０－１５０℃的溶剂可用于凹版印刷．

A．低沸点溶剂

沸点在１００℃以下的溶剂为低沸点溶剂。

低沸点溶剂挥发速度快，油墨易干燥，溶解性强，但不能大量使用，否则墨色容易泛白、无光泽，油墨流平性变差，在墨膜厚处会出现不平服现象。

丙酮、丁酮、醋酸乙酯属于低沸点溶剂。

B．中沸点溶剂

沸点在100-150℃之间的溶剂为中沸点溶剂，使用中沸点溶剂配制的油墨亮度高、光泽好，能降低油墨的粘度，使油墨的流平性好，但会使油墨的干燥性相应减慢。

C．高沸点溶剂

沸点在150℃以上的溶剂为高沸点溶剂，高沸点溶剂溶解性强，能降低油墨的粘度，适量使用便能形成光滑的墨膜。

缺点是干燥性极慢

价格较贵。

如己酮、苯甲醇、二丁酯。

D．沸点在250℃以上的则为增塑剂。

溶剂的使用须根据油墨种类而定，一般使用混合溶剂，使溶剂在印刷过程的挥发形成良好的梯度，即利于油墨的良好转移、又利于印后溶剂的挥发。

不同溶剂的挥发速度及物理性能见以下各表：

表3．　　常用溶剂的挥发速度（３０℃）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

挥发速度（Ｓ）

丁酮

１２

正丙醇

４７

环己酮

１６３

５５

３１

乙醇

二甲苯

７０

醋酸乙酯

１８

１４３

表４　　某些溶剂的物理性能

分类

名称

相对密度

沸点（℃）

比蒸发速度

蒸汽压

（２０℃mmhg）

闪点

醇

类

甲醇

０．７９２

６４．５

３７０

９２－９８

１１

乙醇

０．７９１

７８．１

２０３

４４

１２

异丙醇

０．７８６

８２．５

２０５

３１．５－３３

正丁醇

０．８１１

１１７．１

４．３－５．５

３７．８

异丁醇

１０７－１０８

８３

环己醇

１６０－１６１

９

二丙酮醇

１６６

１５

酯

醋酸甲酯

０．９２５

５７．２

１０４０

１６９．８

－１０

０．９０２

７７．１

５２５

６５

－４

０．８７６

１２６．５

１００

８．７－１５

２２

醋酸异丙酯

８９

４３５

醋酸仲丁酯

１１１．５

１８０

醋酸异丁酯

１１８．３

１５２

醋酸仲戊酯

１３０－１３８

８７

醋酸戊酯

１３０－１５０

丙酸乙酯

９９．１

３００

乳酸甲酯

１４４．８

２９

乳酸乙酯

１５５

乳酸丁酯

１８８

６

酮

丙酮

５６．１

７２０

１７８－１８６．２

－１８

甲乙酮（丁酮）

０．８０６

７９．６

４６．５

７１．３

－１

甲基异丁酮

０．８０５

１１５．８

１５．２

２２．７

０．９４６

１５５．７

２５

３．９

４６

异丙叉丙酮

１２８．７

芳

香

烃

０．８９７

５００

－１１．１

甲苯

０．８６６

１１０．６

１９５

１８．４

４．４

０．８７０

１３９－１４４

６８

６．４－１６．４

２３

脂

肪

正己烷

０．６７８

６５－６９

－２５

环己烷

０．７７８

８０．８

７５

－２０

衍

生

物

甲基溶纤素

０．９６６

１２４．５

５５

６．２

３６

乙基溶纤素

０．９３１

１３５．１

３．８

４０

丁基溶纤素

１７１．２

１０

０．６

６０

醋酸溶纤剂

１５６．２

２４

醋酸甲酯溶纤剂

丙二醇乙醚

１３２

49

二甘醇乙醚

２０１．９

２００号溶纤汽油

表５　　溶剂的挥发速度

品名

挥发速度S

２．７

７．８

正己烷

１．９

７．７

环己烷

２．６

１１．６

１９．６

正庚烷

戊醇

３８．１

十氢化萘

４８．１

２．８

四氢化碳

环己酮

２２．２

４．５

氯苯

８．２

甲醇

５．２

混合二甲苯

９．５

苯胺

２００

７

四氢萘

吡啶

表6常用油墨类型与溶剂配合表

树脂类型

主溶剂

混合溶剂配比

适用薄膜

聚酰胺

成份

快干

中干

慢干

ＰＰ、PE

苯类

７０

醇类

３０

２０

丁醇

酯类

乙酯

丁酯

纸类表印

硝基纤维

醋酸正丙酯

50

正丙醇

处理ＰＰ

氯化聚丙烯

处理ＯＰＰ

聚氨酯

３５

２８

ＰＥＴ、ＮＹ

Ｋ涂层、

ＯＰＰ

４５

乙基溶纤剂

２

８

油墨树脂与特性

树脂种类

用途

特性描述

改性马来树脂

醇溶性柔版/凹版，蒸汽固化，水性柔版/凹版

溶于DEG/PG/乙醇，水可稀释

柔版/凹版、水性柔版/凹版、丝网油墨

溶剂释放性好，润湿好，高光泽，适于价格经济的水性油墨

醇溶性柔版/凹版，湿固化

代替虫胶，与硝化棉兼容，溶剂释放性好

醇溶性柔版/凹版，水性柔版/凹版、清漆

溶于乙醇/乙酸乙酯，高光泽、低气味，水可稀释

染料固定剂

无渗色，溶于乙醇/DEG/PG，部分可溶于EG

醇溶性柔版/凹版、木器面漆

与硝化棉兼容，内增塑

醇溶性柔版/凹版，改性硝化纤维/醋酸纤维/聚酰胺

改性溶剂墨中的硝化纤维/醋酸纤维/聚酰胺，高软化点

醇溶性柔版/凹版，木器喷漆

高光泽，韧性好，用于硝化纤维/醋酸纤维基油墨

聚酯树脂

醇溶性柔版/凹版，木器喷漆，罩光油，木器面漆

羟基官能团，与三聚氰胺快速固化，耐热/耐摩擦/耐化学性佳

改性硝化棉，高固体份，高光泽，附着力好，柔软，替代聚酰胺，醇溶，溶剂释放性好

聚酮树脂

柔版/凹版，热封墨，复合墨，底漆、清漆、胶粘剂

高极性，高光泽、润湿及附着力好，耐水耐碱，溶解性/兼容性好，耐热，抗粘连

酚