印刷原理与工艺21润湿的基本条件
印刷原理及工艺 第二章 印刷基本原理[精]
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一、润湿与润湿方程
润判湿断：表：面油上墨的一在种印流版体被上另一
种 表润流面湿体：取有是代气油的相墨过组程成取的代界空面 气。 界面A：正气、确固、B液不三正相确中的两相
相交处
？
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浸湿发生条件：
γ γ Wi = SG – SL＞0 浸湿功
γ γ A= SG – SL＞0
粘附张力
γ γ ΔG = SL – SG＜0 自由能变化
当γSG 大时，将水吸引过来，破坏
水的收缩。
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（3）铺展
自由能变化ΔG γ = SL γ + LG γ – SG
？
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3.接触角与润湿方程
接触角：三相交界处，固-液界面与液
体表面切线的夹角，用θ表示。
θ越小，润
湿性能越好 γSG
γLG
θ
G
L γSL
S
三个界面张力关系： γSG =γSL +γLG cosθ
或γSG -γSL =γLG cosθ----润湿方程，杨氏方程-
---Thoms Young托马斯.杨
• 油墨：γ= 3.5×10 –2 N/m； 润湿液： γ= 4.5×10 –2 N/m
• 水：7.2×10 –2 N/m
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结论
能量高的表面吸附表面张力低 的液体；能量低的表面不能吸 附表面张力高的液体。
油墨可以润湿整个印版，润湿 液只能润湿印版空白部分。
第一章 印刷过程中的润湿
液体表面液固界面为保持液膜表面平衡不收缩，必须有一力F，实验证比例系数γ定义为表面张力系数，表示垂直通过液体表面任一单位长度、与液面相切地收缩表面的在恒温恒压条件下，增加单位表面积表面所引起的体系自由能的增量，也就是单位面积表面§3.1、沾湿•定义：指液体与固体接触，将“气－液”界面与“气－固”界面转变为“液－固”界面的过程。
•体系自由能降低值－ΔG=γLG ＋γSG －γSL ＝Wa 粘附功（粘湿过程体系对外界所做的最大功）•沾湿条件：Wa ≥０，这样的过程能自发进行，Wa 越大，界面结合越牢固。
•内聚功Wc=γLG +γLG -0=2γLG是液体分子间相互作用力大小的表征。
指固体浸没在液体中，“气－固”界面转变为“液•定义：指液体在固体表面上扩展时，“液－固”界面取代“气－固”界面的同时，液体表面也扩展的过程•体系自由能降低值－ΔG=γSG -γSL -γLG ＝S 铺展系数（表征液体在固体表面上铺展的能力）•铺展条件：S ≥０。
§3.3 铺展小结粘附功Wa ＝γSG －γSL ＋γLG浸湿功又称粘附张力Wi ＝γSG －γSL 铺展系数S ＝γSG -γSL -γLGγSG 越大，γSL 越小，越有利于润湿，γLG 大，对粘湿有利，对铺展不利，对浸湿无关2、长度法：•在一光滑的水平固体平面上放一小液滴，用读数显微镜测出液滴的高度h与底宽2r，按下式计算接触角：sinθ=2h r/（h2+r2) 或tg（θ/2）=h/r或者不断地增加液量，当液滴的高度增大到某一最大值时，即使再给液滴增加液量，液滴的高度也不会继续增加，而只增加其底面的直径。
测量出此时的液滴高度hm，查出液体的表面张力γ和液体的密度ρ，可按下式计算接触角：cosθ=1-ρgh2m /2γLG§5、固体表面的毛细吸附阳图PS版晒版过程图CTP制版机返回800 rpsP33专门制版吗？§1.2、乳化发生的过程印版的图文部分和空白部分和着水辊、着墨辊之间有4种辊隙状态：☐1、着水辊与印版空白部分的间隙☐2、着水辊与印版图文部分的间隙☐3、着墨辊与润湿过的印版空白部分的间隙☐4、着墨辊与印版图文部分的间隙§1.3、油墨的混水性对胶印的影响☐曲线A表示最易混入水的油墨，难以传墨。
印刷原理与工艺墨辊水辊润湿
不包水绒布：传递润湿液量相对较少
2、影响水辊润湿性的因素
（1）表面吸附润湿液的杂质 （2）空气的杂质 （3）部分油墨逆向传递到各个水辊表面
需及时清除水辊的污染物，硬质水辊需擦干净，软质水辊 必要时更换。
发生热老化比较严重。老化后光滑、变硬，影响亲油传墨性。
（2）硬质墨辊 A、铁质墨辊。本身亲油性较差，容易吸附油墨乳化所带的的
水珠而造成脱墨现象。 B、铜质墨辊。容易氧化或与软质墨辊中的硫反应，使亲油性
下降而脱墨。 C、高分子聚合物墨辊。性能良好，但机械强度差。
二、水辊的润湿
1、水辊的润湿性 （1）硬质水辊：表面镀铬的金属辊（表面进行了粗化处 理），高能表面，良好的亲水性，氧化膜钝化，增强了抗 腐蚀性。
第11讲 墨辊、水辊的润湿
一、墨辊的润湿
1、胶印对墨辊润湿性的要求 墨辊对油墨的粘附功：Wa=γSG+γLG-γSL 油墨本身的内聚功：Wc=2γLG
油墨在墨辊表面附着条件为：Wa ＞Wc γSG＞γLG+γSL（油墨附着）
2、墨辊润湿性的变化
（1）软质墨辊。 橡ห้องสมุดไป่ตู้材料制成，会老化。由于受到更高频的交变应力，
湿印技术工艺
湿印技术工艺湿印技术工艺是一种常用的印刷工艺，它广泛应用于各种纸张、包装材料、标签等的印刷生产中。
湿印技术工艺的特点是色彩鲜艳、图像清晰、印刷速度快、适用范围广等。
一、湿印技术工艺的基本原理湿印技术工艺是一种间接平面印刷工艺，其基本原理是利用油墨与水之间的互斥性来实现图像传递。
在湿印过程中，首先将图像部分涂上水性油墨，然后通过滚筒将图像转移到橡皮布上，再由橡皮布将图像转移到纸张上。
二、湿印技术工艺的主要步骤1.版面制作：湿印技术需要先制作出版面，在版面上涂上水性油墨。
2.加水：在开始正式打印前，需要先给滚筒加水，使得滚筒表面保持一定的潮湿度。
3.调色：根据需要打印的颜色和要求进行调色。
4.平衡水墨：将调好颜色的水墨均匀地涂在滚筒上，使得水墨与水的比例达到一个平衡状态。
5.印刷：将橡皮布放在滚筒上，再将纸张放在橡皮布下面，通过滚筒的转动使得图像从版面上转移到橡皮布上，再由橡皮布将图像转移到纸张上。
6.烘干：印刷完成后需要进行烘干处理，使得印刷出来的图像能够更加牢固地附着在纸张上。
三、湿印技术工艺的优缺点1.优点：湿印技术工艺具有色彩鲜艳、图像清晰、印刷速度快、适用范围广等优点。
此外，湿印技术还可以打印出较细的线条和文字，并且可以使用多种类型的油墨和纸张。
2.缺点：湿印技术工艺也存在一些不足之处。
首先是制版成本较高，其次是需要进行烘干处理，这会增加生产成本。
此外，在湿度和温度不稳定的环境下，容易出现水墨平衡失调等问题。
四、湿印技术工艺的应用领域湿印技术工艺广泛应用于各种纸张、包装材料、标签等的印刷生产中。
例如，食品包装、药品包装、饮料包装等行业都需要使用湿印技术进行印刷生产。
此外，湿印技术还可以应用于海报、广告牌等大型宣传物料的制作。
五、湿印技术工艺的未来发展趋势随着科技的不断进步，湿印技术工艺也在不断地改进和完善。
未来，湿印技术将更加注重环保和节能，并且会继续探索新的油墨和纸张类型，以适应不同行业和客户需求。
印刷原理与工艺2.4橡皮布的润湿性及变化
• 总厚度： 1.6~1.7mm;
1.8~1.9mm
• 橡胶层：吸 油不吸水， 耐油耐酸耐 氧化抗老化
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印刷原理及工艺
1.橡皮布的润湿性
• 胶层：内、外胶层 • 材料：天然橡胶、合成橡胶 • 分子以非极性为主，加入一定量
醋酸乙烯-氯乙烯共聚体，亲油 疏水，油墨润湿好。
20202271第一章印刷中的润湿原理橡皮布的润湿性1橡皮布的组成橡皮布主要是由天然橡胶合成橡胶组成湿属非极性分子主要用来伟递油墨化学结构相似所以能被油墨润湿2橡皮布润湿性的变化印刷过程中出现的纸粉纸毛橡皮布的老化橡皮布的晶化第四节橡皮布的润湿性及变化20202272一橡皮布的润湿性?橡皮布结构?总厚度
第一第章 四印节刷中的橡润皮湿原布理 的润湿性及变化
●橡皮布的润湿性
1、橡皮布的组成
橡皮布主要是由天然橡胶、合成橡胶组成
属非极性分子，主要用来伟递油墨，化学结构相似，所以能被油墨润湿
2、橡皮布润湿性的变化
印刷过程中出现的纸粉、纸毛 橡皮布的“老化” 橡皮布的晶化
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印刷原理及工艺
一、橡皮布的润湿性Leabharlann • 解决方法：清洗橡皮布。
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印刷原理及工艺
2.橡皮布表面润湿性的变化
• （2）长期变化—光老化 热老化 • 变化原因：①长时间日照；②受热或
周期性滚压生热；
• 结果：①表面玻璃状光滑膜；②胶层 变硬、发粘、裂纹；③传墨性降低。
• 解决方法：①恒温恒湿；②水、墨辊 冷却（高速机）；③降低印刷压力。
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印刷2原.理橡及工艺皮布表面润湿性的变化
印刷原理及工艺胶印印刷原理详解
胶印印刷可以实现复杂的色彩效果，使印刷品更加生动、吸引人眼球。
胶印印刷原理的简要解释
胶印印刷原理基于油墨与水的互不溶性，通过油墨与印版上的图案相互吸附，再传递到纸张上。
胶印印刷的工艺流程
1
图像制作
将设计图案转化为印刷版，通常使用计算机辅助设计软件进行处理。
2
印版制作
将设计图案转移到金属或聚合物板上，并进行腐蚀或光敏化处理，形成印版。
胶印印刷是制作杂志的常用方法， 有效地表现出复杂的排版和图像 效果。
总结及展望
胶印印刷是一种重要的印刷技术，广泛应用于各个领域。随着科技的进步，胶印印刷的效率和质量将不断提高。
2 油墨干燥慢
油墨干燥速度受温度和湿度影响，可以通过调整烘干设备和环境条件来解决。
3 画面偏移
可能是印刷机张力不均匀或纸张含水量不合适，可以调整印刷机和纸张湿度来解决。
胶印印刷的应用领域
书籍
胶印印刷广泛应用于书籍的印刷 制作，提供高质量的印刷品。
海报
杂志
胶印印刷能够实现海报的高质量 印刷，展现出生动的色彩和图像。
3
上墨
将涂有油墨的滚筒与印版接触，墨水在印版的图案部分附着。
4
转印
纸张通过与印版接触的滚筒，使油墨从印版传递到纸张上。
印刷版的制作方法
印刷版的制作通常包括光敏版、水胶版和热敏胶版等不同的方法，根据需要选择合适的方法。
胶印印刷中的常见问题和解决方法
1 印刷品质量不稳定
原因可能是印刷机调整不当或印版磨损，解决方法是进行适当的调整和更换。
印刷原理及工艺胶印印刷 原理详解
胶印印刷是一种常见的印刷方法，它通过油墨与印版上的图案相互作用，再 传递到纸张上，从而实现印刷效果。
塑料薄膜印前润湿张力的检验
塑料薄膜印前润湿张力的检验对于薄膜彩印来说，关系印刷质量最大的是薄膜的表面处理效果，即表面润湿张力。
笔者结合多年生产测试实践，就了解的润湿张力产生原因和处理探讨如下。
一、润湿的原理印刷中的所谓润湿性，这就是诸如油墨、粘合剂、涂料等对塑料薄膜、纸张或金属箔附着的基础。
润湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。
如水滴在亲水性表面就展延成一薄水层，而在亲油性表面却形成小水滴。
水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角（图一，夹角θ），即表示该表面润湿性能的强弱，接触角越大，润湿性能越差。
物理界关于润湿的严格热力学定义是：固体与液体接触后，体系（固体十液体）的自由焓降低时，称为润湿。
图一，固体－液体相面润湿张力示意图如上图，考查其物理模型，从热力学观点看，当液滴落在一个清洁平滑的固体表面上，忽略液体的重力和粘度影响时，则液滴在固体表面上的铺展是由固-气（SV）、固-液（SL）和液-气（LV）三个界面张力所决定的，其平衡关系如下确定。
γSV=γSL+γLV cosθF=γLV cosθ=γSV-γSL+γLV式中：θ是润湿角，F是润湿张力，γ是界面能。
显然，当θ＞90°则因润湿张力小而不润湿；θ＜90°则润湿；而在θ=0°时，润湿张力F最大，可以完全润湿，即液体在固体表面上自由铺展。
（产生界面能γ的主要原因是范德华力、化学键力等在界面处不平衡导致的。
这些作用力在固体的内部因为对称，相互抵消，在界面处因为无法对称，从而显示了界面作用力，即界面能）。
可以看出，达到我们印刷所说的润湿先决条件是γSV＞γSL，或者γSL十分微小。
二、常用材料的处理和润湿效果润湿性视化学组成、晶体形式及表面结构而异。
对塑料进行印刷时，塑料表面的润湿性必须比油墨的润湿性高，否则其展延、转移及附着均会发生困难。
几种聚合物的原始表面张力大致如下：表一部分塑料表面张力（mN/m，20℃）通常用作油墨溶剂的表面能为：乙醇22 mN/m、醋酸乙酯24 mN/m，而水为72 mN/m，就难以湿润塑料，所以水基油墨用来印刷塑料就比较困难。
分析胶印的润湿方式
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H2O
2－ O
104°45′
＋
＋
H
H
水分子强极性分子 水分子之间的作用力：范德华力和氢键
水分子之间的作用力大
水的表面张力大：7.2×10-2N/m
Q
第一章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
一、润湿的基础知识之二
●水和油的化学结构与表面张力
2、油的化学结构与表面张力
油为有机化合物的总称，一般说来基本为非极性分子，但若引入了（－OH）、 （－COOH）、（－NH2）等，便存在一定的极性。
★ 油墨分子之间的作用力很小，故其表面张力也较小
★ 油墨的表面张力为：3.0×10-2 ~ 3.6×10-2N/m
3、油墨表面张力的测定
选择不同的稀释剂将油墨稀释，然后推断到100%纯油墨的表面张力
Q
第一章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
一、润湿的基础知识之三
●液体在固体表面的附着条件
液体在固体表面的附着主要有沾湿、浸湿、铺展三种。
能量高的表面吸附表面张力低 的液体；能量低的表面不能吸 附表面张力高的液体。
油墨可以润湿整个印版，润湿 液只能润湿印版空白部分。
Q
第一章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
一、润湿的基础知识之二
●水和油的化学结构与表面张力
印刷过程中我们能接触到的液相主要是水和油，它们的化学结构和表面张力 对印刷的润湿起到了重要作用。
1、表面张力与比表面能
润
2、水和油的化学结构与表面张力
湿
3、液体在固体表面附着条件
4、接触角与润湿的关系
Q
第二章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
一、润湿的基础知识之一
●表面张力与比表面能
1、两者的物理性质 2、形成的机理
描述物体表面状态的物理量
主要原因是物体表面的分子和物 体内部的分子能量不同导致的
L液相 γLG
γLG L液相
Wc=Wa＝γLG+γLG=2γLG
G气相
L液相 γLL
L液相
Wc的大小表征了液体分子间的相互作用为，叫做内聚 功。Wc越大，液体本身结合越牢固
Q
第一章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
一、润湿的基础知识之三
●液体在固体表面的附着条件
1、沾湿
假如：
G气相
L液相 γLG
CH3－CH2－CH＝CH－CH2－CH＝CH－CH2－CH＝……－C
亲油基团
亲水基团
非极性基团，碳链越长，非极性越强
极性基团
★★★ 非极性分子之间只存在色散力，分子之间的作用力很小
Q
第一章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
一、润湿的基础知识之二
●水和油的化学结构与表面张力
印刷油墨中的连结料物质的分子结构很像油的分子结构：如油墨中的树脂、植物油等。 因此，油墨是一种带有弱极性的非极性分子。
感光树脂γ=(3~4)×10 –2J/m2
印刷原理及工艺
Q
印刷材料的表面张力
PS版空白：γ= 7×10 –1J/m2； 图文： γ= 3.8×10 –2 J/m2。
油墨：γ= 3.5×10 –2 N/m； 润湿液： γ= 4.5×10 –2 N/m
水：7.2×10 –2 N/m
印刷原理及工艺
Q
结论
（1）单位：N/m（单位长度受力）
（2）特点：没有外力时，液体具有 自动收缩成球形的趋势。
几种液体表面张力见表1-1（P.3)
印刷原理及工艺
Q
2.表面过剩自由能
比表面过剩自由能、表面自由能、比表 面能 （γ）
单位面积上的分子比相同数量的内部分 子多出的能量。
单位：J/m2 → N/m （1J = 1 N/m） 过剩----比内部分子多出的能量 自由----表面分子不受外界控制
1、沾湿
定义：液体与固体接触，将“气－固”界面转变为“液－固”界面的过程。
G气相
L液相 γLG γSG
L液相
γSL
G气相
S固相
S固相
单位面积体系自由能的变化：ΔG＝γSL－γLG－γSG 单位面积体系对外所做的功：Wa=－ΔG＝γSG+γLG－γSL
Wa：称之为粘附功
Q
第一章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
以液体为例
气相
从力的角度
形成了液体的表面张力
液相
从能量的角度
形成了液体的表面过剩 自由能
Q
表面张力与表面过剩自由能
物体表面分 子受到拉力 形成了液体 的表面张力， 相对于物体 内部所多余 的能量，就 是物体的表 面过剩自由 能。
印刷原理及工艺
Q
Байду номын сангаас
1.表面张力
（表面张力系数）（γ）
（液体或固体）表面分子受到内部分 子的拉力。
一、润湿的基础知识之三
●液体在固体表面的附着条件
1、沾湿
在恒温恒压下，只有当体系的能量变化ΔGT.P≤0，该过程才能自发进行。
沾湿的自发条件：ΔG＝γSL－γLG－γSG≤0 或：Wa=－ΔG＝γSG+γLG－γSL≥0
体系自由能减少得越多，沾湿过程越容易进行，沾附功越大，液－固界面结合越牢。
G气相
固相 液相
气相
从这三相出发，又涉及到：
气－液界面 气－固界面 液－固界面
液体表面
固体表面
Q
第二章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
●印刷知识回顾
模拟印刷需要五大要素，它们分别是：
原稿 印版 印刷机械 承印物 油墨
固体表面 固体表面
固体表面 流体表面
Q
第二章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
高能表面 印刷原理及工艺
Q
γ＞1×10 –1J/m2（N/m）为高 能表面
金属、无机物高能表面 磷酸锌γ=9 ×10 –1J/m2 氧化铝γ=7×10 –1J/m2 铜γ=1.0×10 0 J/m2
印刷原理及工艺
Q
低能表面
γ＜1×10 –1J/m2（N/m）为低 能表面
有机物、高分子材料低能表面
γLG L液相
G气相
L液相 γLL
L液相
Wa=Wc＝γLG+γLG=2γLG
Q
第二章 印刷中的润湿理论
Wettability of Surface
1、润湿及其方式和条件
？ 2、接触角及润湿方程 3、各种印版的特点及其润湿 4、墨辊和橡皮布的润湿
Q
第二章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
●什么是润湿
润湿就是指物体表面上的一种流体被另一种流体取代的过程。
从定义出发，必须涉及到：
印刷过程的实质就是：
油墨
印刷机械 印版
承印物
油墨
印刷机械上的墨辊、印版图 文部分、承印物表面的气体 都要被油墨取代
水
印刷机械 印版
印刷机械上的水辊、印版空 白部分、承印物表面的气体 都要被油墨取代
Q
第二章 印刷中的润湿原理 第一节润湿的基本条件
一、润湿的基础知识
？润 湿
物体的界面性质 物体的界面能的变化