第十四章油墨的流变特性

dt
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d . dt 表现为单纯粘性变形
油墨粘滞性与弹性在印刷中的具体表现： 二 粘着性与拉丝性

粘着性 印刷过程中,油墨在墨辊与墨辊间,墨辊与印版
间,以及印版与承印物之间,频繁的进行分离和转移.使墨
膜分裂并转移到相应物面上的力是附着力,这个力的作用 时间非常短暂,而且是周期性的可以看作周期性的冲击力. 墨膜在此过程中表现出来的阻止墨膜破裂的能力,叫做油 墨的粘着性.
概述:
油墨的流变特性是对油墨在印刷机上及承印 物表面行为的一种全方位，深入的描述。它揭示了 油墨在印刷过程中的行为和造成这种行为的原因。 油墨的流变特性与油墨的印刷适性关系密切：
油墨的印刷适性可以分为运行适性和质量适性。运行
适性，是要求油墨具有适应印刷机的要求，使印刷得以顺 利完成；质量适性是如何使油墨获得最佳的印刷效果。
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粘温特性参数
ED

1 温度指数

2 转折温度 Tc
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第三节

油墨的粘弹特性
粘度，屈服值，触变性等仅仅反映了油墨在静应力下的 行为。 油墨在动态力作用下，则主要表现油墨的粘弹特性．
一 油墨的粘弹性模型 油墨在剪切应力作用下的粘弹性模型是虎克模型与
牛顿模型的串联加和,即麦克斯威尔粘弹性模型.
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切稀现象：假塑性流体的表观粘度与微分粘度随剪切 速率的升高而降低。 n 假塑性流体的流变方程： kD n<1 k称为流动系数，n称为流动指数，是表征油 墨在剪切作用下粘度下降的幅度．
假塑性流体的表观粘度： a

D
kD n 1
由上看出：油墨的表观粘度取决于特征参数，同 时受其切应力 和剪切速度Ｄ的影响；故油墨的表观 粘度不是一个常数，而是油墨在某种状态下所表现的 行为.
p ( B ) / D
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二 粘度和屈服值的测定（粘度计） １ 毛细管式粘度仪
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2 小孔式粘度仪
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3 旋转粘度计
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三 应力作用时间与粘滞流动----触变性
１触变性的定义
非依时性流体：表观粘度是个常数，不随应力作用的时
间而发生变化。 依时性流体：某些油墨在温度不变的情况下，如果剪切 速率保持恒定，切应力和表观粘度会随时间延长而减小， 即流变性受应力作用时间的制约。此种流体的行为称为 触变性。
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2 触变性的表现： 表观粘度不仅随剪切速率变化，同时在恒定的剪 切速率作用下随时间的持续下降，并且逐渐稳定在一 个较原来粘度水平低的恒定值。剪切作用停止后表观 粘度又随静置时间的持续而上升，经一段时间又恢复 到原来较高的恒定值。 油墨触变性对印刷的影响： （１）优点 （２）缺点
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触变性流体流变曲线的滞后现象

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关于宾哈姆流体 理想的宾哈姆流体流动的 D 关系是线性的．实际的流变曲 线如右图 宾哈姆流体流变方程为：

宾哈姆流体的流变曲线
p 是宾哈姆流体的塑性粘度。 e是开始流动的切应力，流
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体此时只是部分变形，还有部分流体没有发生变形，而 是按原来的结构形式一起移动，形成塞流。

宾哈姆流体塑性粘度的计算
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流变曲线



A牛顿型流体 B假塑性流体 C胀流型流体 D宾哈姆流体 E塑性流体
各种流型的流变曲线
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假塑性流体、胀流型流体、宾哈姆流体、塑性流体通称 为非牛顿流体。

常见印刷油墨流型分类： 胶印油墨——宾哈姆流体 雕刻凹版油墨——胀流型流体 部分凹版油墨——假塑性流体
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关于假塑性流体
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四

油墨的粘温曲线
油墨的粘温特性是指油墨的粘滞变形特性随温度变化 而产生的性质。 印刷过程对油墨粘温特性的要求:温度变化时,油墨的 粘滞变形所产生的变化尽可能小,即油墨对温度具有相 对稳定性。 粘温特性方程： 用来描述粘度与温度变化之间的相关关系

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描述了当温度变化 T 时，油墨表观粘度发生的变化。
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油墨拉丝回弹过程:弹性恢复与粘性恢复
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拉丝性与粘着性对印刷的影响: 拉毛,剥皮;网点扩大,图文不清;带走前色油墨, 色相失真;附不到墨辊,飞墨.
三 油墨粘着性与拉丝性的测定(略)
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四 油墨的流动性


1 流动性 油墨从一个容器很容易倾注到另一个容器 的性能.影响此种流动性的主要因素是油墨的粘性,屈 服值和触变性. 2 流平性 油墨在容器内或者在涂层上使墨膜表面流 平的性能,是自身重力和分子作用力的作用下的现象. 3 下墨性 油墨在印刷机墨斗里能不断下墨的性能.
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d d G dt dt
方程的解:
0e

t

0e

G
N
t
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对解的讨论: （１）当应力作用频率很高,应力在极短时间内施加在模型上, 此时 d 很大,Maxwell方程可近似为
dt
表现为弹性
（２）当应力缓慢作用于粘弹性模型时，只要应力作用时间足 够长，此时 d 为０， Maxwell方程可近似为
直观特性：当流体受到剪切作 用时， D曲线 偏离线性而倾向 D轴，即随剪切速率增加，粘度 下降。
（1）初始阶段：切变速率很低， D 呈直线关系，此阶 段的流体粘度，可用 D 流变曲线的初始斜率表示， tg 称为零切变粘度， 1
（2）切变速率较高时， D关系为非线性，则对应于某一 剪切速率的粘度，用表观粘度 a （图中的 tg 2）或微分 粘度 tg 3 来表示。
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油墨形成丝状的能力,称为油墨的拉丝性.
油墨在动应力作用下,急剧变形导致墨膜断裂的过程可以看
成是固体破坏,即弹性破坏过程.这种弹性破坏过程和由于静应力 而产生的粘性破坏是不同的,墨膜以粘性为特征断裂时候,拉丝比 较长;以弹性特征断裂时拉丝比较短;换言之,在油墨成丝的过程 中,是油墨的粘滞性起作用,弹性为辅;在油墨的断裂过程中,油墨 的弹性起主要作用,粘滞性起辅助作用。
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第十四章
油墨的流变特性与印刷适性

概述 油墨的粘滞变形 油墨的粘弹特性
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第二节 油墨的粘滞变形

流体的粘滞性，是流体在流动中表现出来的内摩擦特性。
量度流体粘滞性的物理量，叫做流体的粘度。流体的粘度 与很多因素有关，如流体的切应力和切变速度、流体的温
度、作用力作用的时间及流体的组成、结构等。