油墨的流變性對印刷品質(zhì)量的影響

　　流變學(xué)

　　流變學(xué)，是研究物質(zhì)變形和流動(dòng)的科學(xué)。理想的彈性體和理想的粘性物質(zhì)實(shí)際上是不存在的，許多物質(zhì)，如紙張、油墨等，其變形規(guī)律是復(fù)雜的。

　　油墨是在印刷機(jī)上被壓勻到墨輥上，轉(zhuǎn)移到印版上，再轉(zhuǎn)移到橡皮布上，最后轉(zhuǎn)移到紙張上。在這個(gè)過程中，有種種的變形和流動(dòng)，當(dāng)油墨受力變形時(shí)，既會(huì)呈現(xiàn)彈性變形的某些特征，又會(huì)呈現(xiàn)流體的粘性，這種現(xiàn)象稱為粘彈現(xiàn)象。這種粘彈性物體的受力變形不僅與應(yīng)力大小有關(guān)，而且與這些形變的發(fā)展速度有關(guān)。印刷油墨的流變性質(zhì)對印刷適性具有重要的作用。油墨的流變性能包括油墨的黏度、黏著性、屈服值、觸變性、流動(dòng)度和流動(dòng)性、轉(zhuǎn)移性等性能。

　　01、黏度

　　粘度是指流體流動(dòng)時(shí)的粘滯程度，是流體分子之間相互吸收而產(chǎn)生的阻礙分子之間相對運(yùn)動(dòng)能力的量度，是表征流體流動(dòng)的阻力(或內(nèi)摩擦力)大小的指標(biāo)。

　　流體在流動(dòng)過程中，根據(jù)流體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)會(huì)出現(xiàn)流體呈黏稠狀態(tài)時(shí)流動(dòng)困難、流體呈稀薄狀態(tài)時(shí)流動(dòng)舒暢的現(xiàn)象，流體出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是在流動(dòng)中存在著流體分子間的相互吸引而導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)阻力，稱為內(nèi)摩擦力。流體的這種性質(zhì)稱為黏度。

　　黏度是表明油墨流變性的一個(gè)重要指標(biāo)，在印刷過程中一定的黏度是保證油墨支持傳遞和均勻轉(zhuǎn)移的主要條件，因?yàn)樗P(guān)系到印刷過程能否順利進(jìn)行，并直接影響到印跡墨色的均勻程度、清晰度及光澤度。

　　印刷中對油墨黏度控制不當(dāng)，會(huì)給印刷帶來多種故障。如下：

　　1)油墨的黏度過大時(shí)，黏性過大，拉絲性強(qiáng)。油墨轉(zhuǎn)移過程中，在墨輥之間分裂時(shí)絲頭過長，斷裂的絲頭末端容易形成油墨飛散到空中，形成印刷中的飛墨現(xiàn)象，飛墨現(xiàn)象在高速印刷時(shí)表現(xiàn)更為明顯。

　　2)油墨的黏度過大很容易造成紙張的脫粉、拉毛或分層剝離現(xiàn)象。這是油墨的黏力在一定印刷條件下超過了紙張的表面強(qiáng)度所形成的，這種現(xiàn)象在印刷用紙的結(jié)構(gòu)疏松，表面強(qiáng)度不高時(shí)，更為明顯。

　　3)油墨在墨輥之間進(jìn)行傳遞和轉(zhuǎn)移時(shí)，黏度過大會(huì)使油墨轉(zhuǎn)移發(fā)生困難，因?yàn)橛湍D(zhuǎn)移率與黏度呈反比關(guān)系，所以黏度過大將導(dǎo)致油墨的分布不均勻，轉(zhuǎn)移到印版或印刷品上的墨量不足，墨絲不勻，出現(xiàn)印刷品圖文基礎(chǔ)裸露的現(xiàn)象。

　　4)油墨的黏度過大對印刷工藝還會(huì)產(chǎn)生一些其他的影響。如印刷過程中油墨的用量增大，印刷品墨層過厚，干燥速度放慢，易出現(xiàn)印刷品背面沾臟或粘連現(xiàn)象。在平板紙印刷中還容易產(chǎn)生紙張被卷入墨輥中的現(xiàn)象。

　　5)油墨的黏度過小，流動(dòng)度增大，外觀上表現(xiàn)為油墨的稀度大。平版膠印中容易產(chǎn)生油墨乳化現(xiàn)象，造成印刷品上臟。

　　6)黏度過小的油墨在紙張上易產(chǎn)生鋪展現(xiàn)象，造成印跡面積大，清晰度下降，而且降低了印跡干燥結(jié)膜后與承印物表面結(jié)合的牢固程度及印跡的光澤度。

　　7)油墨的黏度過小時(shí)，往往不能帶動(dòng)油墨中顆粒較大的顏料一起轉(zhuǎn)移，使這些顏料顆粒逐漸沉積在墨輥、橡皮布或印版上，形成堆版現(xiàn)象。

　　02、屈服值

　　油墨的屈服值是指油墨流體產(chǎn)生形變而開始流動(dòng)時(shí)的所需的最小的作用力。

　　油墨在切應(yīng)力作用下開始形變并不立即出現(xiàn)流動(dòng)，而是切應(yīng)力逐漸增大時(shí)出現(xiàn)塞流現(xiàn)象，塞流是指流體在作用力下部分出現(xiàn)變形而產(chǎn)生層流的一種位移現(xiàn)象，隨著切應(yīng)力增加，塞流減少，當(dāng)切應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)，塞流消失，流體的流動(dòng)呈層流狀態(tài)，此時(shí)油墨流動(dòng)呈黏滯狀態(tài)，出現(xiàn)塑性流體的流動(dòng)特性。

　　屈服值與印刷的關(guān)系：

　　油墨屈服值不僅影響油墨的流動(dòng)性和轉(zhuǎn)移性，還體現(xiàn)了油墨體質(zhì)的粘稠度和軟硬性。在油墨使用中，屈服值大的油墨流動(dòng)度小，墨體硬，在輸墨過程中，從墨斗到勻墨輥，再到版墨輥和印版表面，會(huì)產(chǎn)生因屈服值過大而使油墨不易勻開、不易下墨等現(xiàn)象。屈服值過小的油墨流動(dòng)度大，對網(wǎng)線版印刷和文字線條版印刷易產(chǎn)生印跡鋪展和墨色濃度不高等的現(xiàn)象，因此，應(yīng)根據(jù)印刷的要求來合理確定油墨的屈服值，一般膠印中平板紙膠印墨的屈服值范圍在1000-3000之間，而卷筒紙膠印墨在200-1500之間。

　　03、觸變性

　　觸變性是指油墨在外力攪拌作用下流動(dòng)性增大，停止攪拌后流動(dòng)性逐漸減小恢復(fù)到原狀的性能。

　　觸變性與印刷的關(guān)系：

　　適用于膠印印刷的油墨應(yīng)該具有良好的觸變性，在印刷中，由于墨輥間的擠壓力、剪切力的作用，油墨的黏度有所下降、流動(dòng)性增強(qiáng)、延展性增大，這有利于油墨順利、均勻的轉(zhuǎn)移，提高了油墨的轉(zhuǎn)移率，而當(dāng)油墨轉(zhuǎn)印到承印物表面時(shí)，外力作用消失，油墨流動(dòng)性變小，逐漸由稀變稠，黏度上升，從而保證油墨印跡的清晰度，尤其是網(wǎng)點(diǎn)印刷品，可以避免網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大等現(xiàn)象。

　　然而如果油墨的觸變性過大，會(huì)造成供墨不暢，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)供墨中斷現(xiàn)象，影響連續(xù)印刷的供墨量和均墨性。因此在印刷操作中，要經(jīng)常在墨斗中攪拌油墨，增大油墨的流動(dòng)性，保證印刷過程中的正常供墨。

　　04、流動(dòng)度和流動(dòng)性

　　流動(dòng)度是指油墨在壓力作用下產(chǎn)生流動(dòng)時(shí)，直徑擴(kuò)展的能力。它表明了油墨的稀、稠程度及油墨結(jié)構(gòu)的松、緊程度。

　　流動(dòng)性是油墨的黏度、屈服值、觸變性和流動(dòng)度的綜合性能，一般情況下，油墨的黏度高、屈服值大、觸變性大時(shí)，流動(dòng)性小，反之則流動(dòng)性大。

　　流動(dòng)度的大小必須與印刷相適應(yīng)，油墨的流動(dòng)度過大，表現(xiàn)油墨稀度大，對印刷產(chǎn)生的影響：

　　1)流動(dòng)度過強(qiáng)，在印刷壓力作用下印跡產(chǎn)生鋪展現(xiàn)象，轉(zhuǎn)移到紙張表面的印跡外形尺寸擴(kuò)大，特別是在網(wǎng)線版、字線版的印刷中，影響印刷品的清晰度、層次及顏色的表現(xiàn)。

　　2)印刷后墨層變薄，印刷品色彩鮮艷度下降，色相變淺。

　　3)印刷后的稀度大，增加了連結(jié)料的滲透，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)油墨滲透性過強(qiáng)的各種弊病。

　　4)油墨的流動(dòng)度過大往往是連結(jié)料中油類的含量過多造成的，這樣的油墨在傳遞過程中會(huì)產(chǎn)生一種潤滑現(xiàn)象，使印版圖文邊緣上出現(xiàn)滑動(dòng)的痕跡。著墨輥與印版之間的滑動(dòng)現(xiàn)象會(huì)使印版圖文邊緣上出現(xiàn)徑向的刺狀鋪展反映到印刷品上被稱為庇邊現(xiàn)象。

　　5)流動(dòng)度過大的油墨膠印中容易出現(xiàn)乳化，造成印刷品浮臟現(xiàn)象。流動(dòng)度過小，表現(xiàn)為油墨的稠度大、黏度大，印刷中容易出現(xiàn)油墨的黏度過大時(shí)所產(chǎn)生的一些現(xiàn)象，不同種類的油墨有不同的流動(dòng)度，這是根據(jù)印刷要求制成的。

　　常用的平張紙膠印油墨的流動(dòng)值為28-36mm，卷筒紙膠印油墨為30-40mm。

　　05、轉(zhuǎn)移性

　　印刷油墨的轉(zhuǎn)移性是指，油墨轉(zhuǎn)移過程中墨層在兩個(gè)接觸面之間分離時(shí)，由一個(gè)表面向另一個(gè)表面?zhèn)鬟f油墨量的多少的能力。油墨的轉(zhuǎn)移性可以用轉(zhuǎn)移率來表示。

　　油墨的轉(zhuǎn)移率是指轉(zhuǎn)移到紙張表面上的墨量與印版上墨量的比值，用百分率表示，計(jì)算公式如下：

　　Z=Y/X×100%

　　式中：Z-油墨的轉(zhuǎn)移率，%

　　X-印刷前印版上的油墨量，g/m2;

　　Y-印刷后紙張上的油墨量，g/m2

　　油墨轉(zhuǎn)移率的高低，表明了油墨轉(zhuǎn)移量的多少。

　　油墨轉(zhuǎn)移性與印刷的關(guān)系：

　　印刷過程實(shí)質(zhì)上就是油墨的轉(zhuǎn)移過程，油墨從傳墨輥中輸出后，經(jīng)過勻墨輥轉(zhuǎn)移到著墨輥上，然后再轉(zhuǎn)移到印版上，再轉(zhuǎn)移到橡皮布上，最后轉(zhuǎn)移到承印物上，完成印刷過程。所以，油墨的轉(zhuǎn)移性顯示在全部印刷過程中，它關(guān)系到油墨在傳遞過程中墨層分離時(shí)墨量分配的狀況，決定了油墨在多次轉(zhuǎn)移后傳遞到承印物表面上的墨量的多少及均勻程度，因而影響到印品上墨膜的厚薄程度、墨色的飽滿程度、色彩的鮮艷程度和光澤度。

　　轉(zhuǎn)移性好的油墨在印刷機(jī)墨輥上墨膜分離時(shí)墨量分配均勻，在多次傳遞后可增加到印版表面的墨層均勻度、墨色濃度和飽滿程度。油墨轉(zhuǎn)移性差時(shí)，轉(zhuǎn)移到印版或橡皮布的墨量不足，容易造成印刷品圖文基礎(chǔ)暴露，形成花版現(xiàn)象，或造成勻墨輥間的墨色不勻、積墨過厚，以致產(chǎn)生墨色濃淡、飛墨、墨輥表面干燥結(jié)膜等故障。