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印刷適性和流變學

一、印刷適性和流變學

　　所謂流變學，是研究物質的變形和流動性的一個分支．印刷油墨是在印刷機上被壓勻到墨輥上，傳到印版上，再轉移到紙上．但在這個過程中，有種種的變形和流動．顯然，印刷油墨的流變性質對印刷適性具有重要的作用。最近，moyer和Myers從這個觀點出發論述了印刷油墨的流變學，我們也擬以相同的觀點來概括論述印刷油墨的流變學。

　　關于印刷過程中油墨的行為，將在后面的“油墨轉移"和“印刷油墨”詳述．但在油墨的行為得到闡明之后，再考察油墨的流變學就更容易了解．為此，這里先對油墨的行為進行簡要介紹，探索作為流變學對象的油墨行為，然后討論油墨的流變性質．

　　二、印刷過程中有關流變學的問題

　　只要考察油墨在印刷機上的行為，即可理解這些試驗之所以能評價油墨印刷適性的原因．從流變學的角度來看，油墨的行為分為如下階段；①從墨罐中轉移到印刷機墨斗中的過程；②從墨斗中轉移到墨輥的過程；③在墨輥上，油墨勻開的過程和從墨輥到墨輥的轉移過程(這個過程是經由若干根墨輥到達印版滾筒的)，④油墨從印版滾筒上轉移到紙上，⑤印到紙上的油墨向紙內滲透，⑥形成的墨膜的變形．各個階段的流變過程都是由稍許不同的性質所支配，所以稍微詳細地談談．

　　①是倒入，或是用鏟子刮取，所以說屬于流動性或塑性的問題．②是油墨從寬闊處向窄縫間伸入，與油墨的切變流動性有關，太硬固然麻煩，但粘度過小也不行；平常遮蓋力好的油墨就會很好地粘附在墨輥上．③就是油墨在墨輥之間受到壓擠(這里因為墨輥是以相同的速度旋轉，所以切變的力并不太大)，以均勻的薄膜勻開到墨輥的表面．含于油墨中的顏料粒子被壓潰，二級凝聚被破壞而變成一級粒子均勻地分散．這樣反復地進行，最后在印版滾筒上均勻地勻開，得到均勻的油墨薄膜．這是使印刷中不產生深淺的重要過程。

　　在③的過程中，在油墨表現流動性的同時，還出現由于切變力引起粒子所構成的內部結構破壞的效應．切變力并不連續起作用，只是在油墨進入墨輥之縫間的瞬間(1／10sec上下)才起作用．剩余的時間(1sec上下)，油墨不受力而粘附在墨輥的表面．這樣，就出現斷續地施加力時的流動性問題。當然，若油墨的遮蓋力不好時，油墨就不會附著在墨輥上，因而只能得到不均勻的膜。

　　油墨在墨輥之間轉移時，以及在下一步④的過程中油墨轉移到紙上時，起初，油墨層逐漸被壓潰，在墨輥和墨輥(或者是紙)之間的窄縫間形成薄的油墨膜，接著墨輥繼續轉動，隨著縫間隙的擴大，油墨膜相反被拉伸而成絲，然后斷裂，這個過程是有待于研究的問題．這時的阻力與決定轉動墨輥的功率也有關系，被稱作是粘度的性質。很明顯，日本工業標準上提到的油墨粘絲長度與這有關．與粘度有關的流變學現象，有油墨的壓縮、伸延而產生的流動和拉絲的斷裂．斷裂的機理與油墨內部形成空洞的方式，及油墨膜的粘彈性變形和破壞有關．而且由于這些現象在印刷機上以非常快的速度進行，若不研究相應速度的形變，就不能對此現象得到確切的流變學的解釋。

　　⑤的過程是從④的時候就已開始。在墨輥和紙之間油墨受到印壓時，油墨的一部分被壓擠到紙張的細縫間去．然后，當油墨膜斷裂后，油墨借表面張力滲透到紙張纖維的縫間．當然，也有只是連結料滲透的情況。另一方面，在這過程中，溶劑揮發，留下亮油的薄膜。還有，干性油氧化后也硬固。不管怎樣，必須在短時間內形成有某種硬度的薄膜，以防油墨在成象時滲墨。在最后的⑥的過程中，是形成的薄膜所具有的變形性和強度的問題．盡管不大可能產生變形，但還是需要偶爾碰蹭一下也擦不掉的粘附力和強度。當把印刷品堆疊到一起時，為了不被上面的紙張背面粘下墨膜，也需要油墨能迅速硬化和成膜后有充分的強度。

　　除此之外，作為特殊情形，在凹版印刷中，油墨的轉移主要是靠滲透到紙上完成的，所以油墨的流動性特別重要。還有，新聞油墨等用于高速印刷機上，所以在向印刷機輸送油墨的管中，也應有油墨流動的問題。

　　從上述的情況看來，油墨的流變性質的研究與油墨的流動性，特別是與其粘度、塑性以及稠度有關，在較大切變速度下的粘度及其時間依賴性，以及粘彈性的行為、油墨膜的斷裂等，都是應特別考慮的現象。

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印刷適性和流變學