油墨的传输和转移课件

第三章油墨的传输和转移印刷原理及工艺6/6/20231第三章油墨的传输和转移第一节油墨的传输第二节油墨在墨辊间的流动和分配第三节油墨的附着第四节油墨转移过程的动力分析印刷原理及工艺6/6/20232重点内容1.油墨在墨辊间的流动和分配2.油墨的附着

印刷原理及工艺6/6/20233第一节油墨的传输一、给墨行程的油墨传输二、分配行程的油墨传输三、油墨传输中胶辊的粘弹性效应印刷原理及工艺6/6/20234一、给墨行程的油墨传输1.传输和转移A.给墨行程：供墨部B.分配行程：匀墨和着墨部分C.转移行程：印版或橡皮布→承印物A、B→传输，C→转移图3-1印刷原理及工艺6/6/202352.输墨装置组成及作用供（给）墨部分作用：贮存、传递油墨匀墨部分作用：打匀、传递、贮存油墨着墨部分

作用：向印版着墨印刷原理及工艺6/6/202363.墨辊排列特点①软硬间隔排列。接触良好②各辊直径不同。防止误差复映③数量较多。匀墨性能良好

④与印版滚筒线速度相同。防止摩擦印刷原理及工艺6/6/202374.供墨装置（1）印品墨层厚度（2）调节供墨量：整体—转速（连续转）或转角（间歇转），螺钉，时间，压力局部--调墨螺钉图3-2印刷原理及工艺6/6/202385.影响给墨量的因素墨斗角度α；墨斗油墨接触弧夹角θ墨量不变时，α大，则θ大。（1）θ角越大，给墨量越多（2）间隙l

越大，给墨量越多印刷原理及工艺6/6/20239（3）墨量少，下墨少墨斗墨量较多时，适当减少，油墨传输和转移无变化。墨斗墨量较少时，墨量减少，印品实地密度随之减小。印刷过程中，不断地补充油墨，保持一定高度。

印刷原理及工艺6/6/202310（4）墨斗辊转角或转速转角或转速大，下墨量大；反之则小。影响因素中，（1）、（3）与油墨触变性有关。油墨触变性：油墨在搅拌或受外力时，墨体变松变软，流动性变大，静止一段时间后，又恢复到原来的状态。印刷原理及工艺6/6/202311二、分配行程的油墨传输分配行程：匀墨和着墨部分1.匀墨系数KcKc=A匀/A版=∑Ai/A版=π·L∑Di/A版

Kc大，匀墨性能好，Kc＞3。采用多辊小直径。Kc一定时，直径大，结构大，辊数少，打墨线数少，影响匀度。印刷原理及工艺6/6/2023122.着墨系数KdKd=A着/A版=∑Aj/A版=π·L∑Dj/A版

Kd大，着墨性能好，Kd＞1。采用多辊（3~4根）小直径。Kd一定时，直径大，结构大，辊数少，影响匀度。印刷原理及工艺6/6/2023133.贮墨系数KgKg＝Kc＋Kd

Kg大，辊面贮墨多，自动调节性能好，墨色一致，下墨慢。胶印机（单）：总墨辊16~27，常用17~19；其中，着3~6，常4，串4~6，常4，匀5~7，重2~5胶印机（卷）：总墨辊11~19

凸印机：总墨辊7~11

印刷原理及工艺6/6/202314三、油墨传输中胶辊的粘弹性效应墨辊应力周期性变化→应变周期性变化→，材料阻尼（内耗）、外摩擦→产生热能→温度升高→胶层老化→油墨流动性变大→破坏传墨性能→直径膨胀b增加1mm，温度升高3ºC。措施：1.采用小直径墨辊，b小；2.降低串墨辊温度；3.润湿液降温。印刷原理及工艺6/6/202315第二节油墨在墨辊间的流动和分配一、油墨在墨辊间的流动二、油墨在墨辊间的分配三、输墨装置工作状态分析印刷原理及工艺6/6/202316一、油墨在墨辊间的流动流动过程：两辊转动→墨层汇合→到最小间隙→拉丝（中间空洞）→断裂→附在两辊另一侧进入时，墨层厚度不同，传出时，墨层厚度基本相同。图3-10印刷原理及工艺6/6/202317二、油墨在墨辊间的分配1.墨层分配δA’+δB′=δA+δBδA’=δB′=1/2(δA+δB)印刷原理及工艺6/6/2023182.墨层厚度计算（1）计算设：印版剩余墨量为δ0，转移墨量为100a则：印版墨量为δ0+100a印刷原理及工艺6/6/202319墨层厚度计算设其余各辊墨层厚度为δ1~δ7假设传墨辊直接将墨传到纸张上δ7+0=100a+δ6δ7－δ6=100a进入墨量与传出的墨量相等，达到平衡。油墨传输符合式3-5，转移不一定符合印刷原理及工艺6/6/202320墨层厚度计算

1/2(δ7+δ5)=δ61/2(δ6+δ4)=δ51/2(δ5+δ2)=δ41/2(δ4+δ0+100a)=δ31/2(δ3+δ1)=δ21/2(δ2+δ0)=δ11/2(δ1+δ3)=δ0+100a印刷原理及工艺6/6/202321墨层厚度计算解方程组：δ1

=δ0

＋50a

δ2

=δ0+100a

δ3=δ0+150a

δ4

=δ0+200a

δ5

=δ0+300a

δ6=δ0+400aδ7

=δ0+500a印刷原理及工艺6/6/202322（2）结论①知道纸张上墨层厚度和f，就可以算出其它辊的墨层厚度，反之亦然，为控制墨层厚度打下基础印刷原理及工艺6/6/202323（2）结论②各墨辊间墨层厚度以一定的比例出现。③依照墨辊顺序出现的墨层厚度增减，只有在油墨传递时出现，不印刷时各辊墨层厚度相等。④墨辊排列不同，墨层厚度分配不同印刷原理及工艺6/6/2023243.着墨率图（a）为非对称布置，着墨辊着墨率分别为：41.67%、41.67%、8.33%、8.33%图（b）为对称布置，着墨辊着墨率均为：25%（不好）图3-13印刷原理及工艺6/6/202325着墨率着墨率：每根着墨辊输给印版的墨量与所有着墨辊数给印版的总墨量之比。

ai=δi/∑δi×100%前两根（靠近水辊）主要起着墨作用，着墨率大；后两根主要起匀墨和收墨作用，着墨率小。印刷原理及工艺6/6/202326着墨率计算ai=δi/∑δi×100%辊1：

δi=δ1-δ0

∑δi=100aa1=δ1-δ0/100a=(δ0+50a-δ0)/100a=50%图3-12（下半部）1212印刷原理及工艺6/6/202327着墨率计算辊2：δi=δ0+100a-δ1

∑δi=100aa2=(δ0+100a-δ1)/100a=(δ0+100a-δ0-50a)/100a=50%图3-12（下半部）1212印刷原理及工艺6/6/202328三、输墨装置工作状态分析图3－12印刷中断时，墨辊上的油墨重新分配，达到相同厚度；再印刷时，向承印物转移墨量多，N次印刷后，逐渐达到正常转移墨量印刷原理及工艺6/6/202329三、输墨装置工作状态分析图3－15短墨路输墨装置，供墨量发生变化后，只要通过少量的过版纸，印刷便迅速达到稳定状态刮墨刀图3-15印刷原理及工艺6/6/202330第三节油墨的附着一、“机械投锚效应”与二次结合力二、油墨在纸张上的附着三、油墨在金属箔和高聚物薄膜上的附着印刷原理及工艺6/6/202331一、“机械投锚效应”与二次结合力1.机械投锚效应：油墨流入承印物表面的凹凸和间隙，像投锚。2.二次结合力：分子间相互作用力。色散力—非极性分子间诱导力—极性与非极性分子间取向力—极性分子间3.一次结合力：原子或离子间相互作用力（化学键）印刷原理及工艺6/6/202332二、油墨在纸张上的附着1.二次结合力（1）纸张极性较强。纸张主要成分是纤维素、胶料、填料等，纤维素和松香胶料分子不对称。（2）油墨有一定的极性。油墨流体部分是连结料，常用干性植物油和天然树脂或合成树脂。（3）二次结合力吸附。分子靠近时，产生取向力、诱导力和色散力，附着在纸张上。二次结合力愈大，附着效果愈好。印刷原理及工艺6/6/2023332.机械投锚效应纸张纤维交织，①表面凹凸不平有孔隙，②油墨有较好流动性，机械投锚效应使油墨在纸张上附着。

平滑度较高纸张，油墨附着主要依赖二次结合力；粗糙纸张，油墨附着主要借助机械投锚效应。

印刷原理及工艺6/6/2023343.毛细作用当纸张（或其它承印材料）和印版滚筒分离时，借毛细管吸力，油墨附着在上面。印版与承印物的间隙愈小，毛细管吸力愈大，油墨转移量也愈大印刷原理及工艺6/6/2023354.纸张为高能表面纸张中的填料(氧化钙、氧化钛等)、涂料(白土、碳酸钙等)，大部分是无机化合物。无机化合物提高了纸张的比表面能，纸张为高能表面。低表面张力的油墨覆盖在纸张表面时，纸张的表面自由能降低，形成稳定的体系，故油墨能牢固地附着在纸张表面。印刷原理及工艺6/6/202336三、油墨在金属箔和高聚物薄膜上的附着

1.金属（1）二次结合力。金属表面平滑，油墨的附着靠分子间的二次结合力（2）高能表面。金属表面是高能表面，比油墨的表面张力高得多，有较大的粘附功，使油墨的附着效果较好印刷原理及工艺6/6/2023372.高聚物薄膜（1）二次结合力。表面平滑，油墨附着靠分子间的二次结合力。（2）低能表面。二次结合力很弱，油墨的附着仍很困难。表面张力大于固体临界表面张力γc（见图3-17、表3-2）的液体，均不能润湿此固体表面。

为提高附着效果，要对高聚物表面进行处理。一般采用电晕放电法联，提高表面自由能，增加表面粗糙度。

印刷原理及工艺6/6/202338第四节油墨转移过程的动力分析

一、油墨转移的力学模型二、油墨的粘度变化三、墨流的分裂和转移印刷原理及工艺6/6/202339一、油墨转移的力学模型压印滚筒半径为R，纸张表面到印版表面的最小距离为ｈ0。取坐标系oxy，油墨自左而右通过纸面和版面间的通道。经数学推导，求出压力p、速度ｕ、剪切速率D的解析式。

图3-18印刷原理及工艺6/6/202340二、油墨的粘度变化油墨是触变性流体，油墨的表观粘度明显受到剪切应力和剪切速率的影响。油墨的表观粘度还受温度的影响；一般是随温度的上升ηａ有所下降。

图3-24印刷原理及工艺6/6/202341三、墨流的分裂和转移墨流进入通道，压力急剧上升；到达通道最窄处前，压力达到峰值；此后压力急剧下降。墨流受到张力的作用图3-25印刷原理及工艺6/6/202342墨流的分裂和转移墨流被剪断的地方出现极微小的空隙，即油墨分裂的核，最后成为空洞空洞逐渐拉长长大，空洞与空洞之间的油墨被拉长变细呈纤维状，逐渐成为墨丝。

图3-25印刷原理及工艺6/6/202343复习题1.油墨在凸版和平版印刷机上，要经过哪几个行程，才能完成一次印刷？各个行程的作用是什么？油墨在各行程中，应具备什么样的流变性能，才能使印刷正常进行？2.平版、凸版印刷机墨层厚度是如何控制的？为什么印刷过程中，墨斗中的油墨要保持一定的液面高度？3.试说明印刷机输墨系统，利用增加墨辊数量，而不采用增加墨辊半径方法，提高输墨的均一性的原因？

4.胶辊的粘弹性效应对油墨的传输有什么影响？为什么冷却串墨辊的温度，可以提高输墨效果？5.举例说明，墨辊的排列方式对输墨的均匀性有何影响？从着墨辊的着墨率来看，你认为哪一种墨辊排列方式对油墨的传输有利？印刷原理及工艺6/6/202344复习题