一、 印刷適性和流變學(xué)
所謂流變學(xué),是研究物質(zhì)的變形和流動(dòng)性的一個(gè)分支.印刷油墨是在印刷機(jī)上被壓勻到墨輥上,傳到印版上,再轉(zhuǎn)移到紙上.但在這個(gè)過(guò)程中,有種種的變形和流動(dòng).顯然,印刷油墨的流變性質(zhì)對(duì)印刷適性具有重要的作用。最近,moyer和Myers從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)論述了印刷油墨的流變學(xué),我們也擬以相同的觀點(diǎn)來(lái)概括論述印刷油墨的流變學(xué)。
關(guān)于印刷過(guò)程中油墨的行為,將在后面的“油墨轉(zhuǎn)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(xué)就更容易了解.為此,這里先對(duì)油墨的行為進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,探索作為流變學(xué)對(duì)象的油墨行為,然后討論油墨的流變性質(zhì).
二、 印刷過(guò)程中有關(guān)流變學(xué)的問(wèn)題
只要考察油墨在印刷機(jī)上的行為,即可理解這些試驗(yàn)之所以能評(píng)價(jià)油墨印刷適性的原因.從流變學(xué)的角度來(lái)看,油墨的行為分為如下階段;①?gòu)哪拗修D(zhuǎn)移到印刷機(jī)墨斗中的過(guò)程;②從墨斗中轉(zhuǎn)移到墨輥的過(guò)程;③在墨輥上,油墨勻開(kāi)的過(guò)程和從墨輥到墨輥的轉(zhuǎn)移過(guò)程(這個(gè)過(guò)程是經(jīng)由若干根墨輥到達(dá)印版滾筒的),④油墨從印版滾筒上轉(zhuǎn)移到紙上,⑤印到紙上的油墨向紙內(nèi)滲透,⑥形成的墨膜的變形.各個(gè)階段的流變過(guò)程都是由稍許不同的性質(zhì)所支配,所以稍微詳細(xì)地談?wù)劊?/p>
①是倒入,或是用鏟子刮取,所以說(shuō)屬于流動(dòng)性或塑性的問(wèn)題.②是油墨從寬闊處向窄縫間伸入,與油墨的切變流動(dòng)性有關(guān),太硬固然麻煩,但粘度過(guò)小也不行;平常遮蓋力好的油墨就會(huì)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?yàn)槟伿且韵嗤乃俣刃D(zhuǎn),所以切變的力并不太大),以均勻的薄膜勻開(kāi)到墨輥的表面.含于油墨中的顏料粒子被壓潰,二級(jí)凝聚被破壞而變成一級(jí)粒子均勻地分散.這樣反復(fù)地進(jìn)行,最后在印版滾筒上均勻地勻開(kāi),得到均勻的油墨薄膜.這是使印刷中不產(chǎn)生深淺的重要過(guò)程.
在③的過(guò)程中,在油墨表現(xiàn)流動(dòng)性的同時(shí),還出現(xiàn)由于切變力引起粒子所構(gòu)成的內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞的效應(yīng).切變力并不連續(xù)起作用,只是在油墨進(jìn)入墨輥之縫間的瞬間(1/10sec上下)才起作用.剩余的時(shí)間(1sec上下),油墨不受力而粘附在墨輥的表面.這樣,就出現(xiàn)斷續(xù)地施加力時(shí)的流動(dòng)性問(wèn)題。當(dāng)然,若油墨的遮蓋力不好時(shí),油墨就不會(huì)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(zhuǎn)移時(shí),以及在下一步④的過(guò)程中油墨轉(zhuǎn)移到紙上時(shí),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(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),隨著縫間隙的擴(kuò)大,油墨膜相反被拉伸而成絲,然后斷裂,這個(gè)過(guò)程是有待于研究的問(wèn)題.這時(shí)的阻力與決定轉(zhuǎn)動(dòng)墨輥的功率也有關(guān)系,被稱作是粘度的性質(zhì)。很明顯,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上提到的油墨粘絲長(zhǎng)度與這有關(guān).與粘度有關(guān)的流變學(xué)現(xiàn)象,有油墨的壓縮、伸延而產(chǎn)生的流動(dòng)和拉絲的斷裂.?dāng)嗔训臋C(jī)理與油墨內(nèi)部形成空洞的方式,及油墨膜的粘彈性變形和破壞有關(guān).而且由于這些現(xiàn)象在印刷機(jī)上以非常快的速度進(jìn)行,若不研究相應(yīng)速度的形變,就不能對(duì)此現(xiàn)象得到確切的流變學(xué)的解釋.
⑤的過(guò)程是從④的時(shí)候就已開(kāi)始.在墨輥和紙之間油墨受到印壓時(shí),油墨的一部分被壓擠到紙張的細(xì)縫間去.然后,當(dāng)油墨膜斷裂后,油墨借表面張力滲透到紙張纖維的縫間.當(dāng)然,也有只是連結(jié)料滲透的情況.另一方面,在這過(guò)程中,溶劑揮發(fā),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(shí)間內(nèi)形成有某種硬度的薄膜,以防油墨在成象時(shí)滲墨.在最后的⑥的過(guò)程中,是形成的薄膜所具有的變形性和強(qiáng)度的問(wèn)題.盡管不大可能產(chǎn)生變形,但還是需要偶爾碰蹭一下也擦不掉的粘附力和強(qiáng)度.當(dāng)把印刷品堆疊到一起時(shí),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(qiáng)度.
除此之外,作為特殊情形,在凹版印刷中,油墨的轉(zhuǎn)移主要是靠滲透到紙上完成的,所以油墨的流動(dòng)性特別重要。還有,新聞?dòng)湍扔糜诟咚儆∷C(jī)上,所以在向印刷機(jī)輸送油墨的管中,也應(yīng)有油墨流動(dòng)的問(wèn)題.
從上述的情況看來(lái),油墨的流變性質(zhì)的研究與油墨的流動(dòng)性,特別是與其粘度、塑性以及稠度有關(guān),在較大切變速度下的粘度及其時(shí)間依賴性,以及粘彈性的行為、油墨膜的斷裂等,都是應(yīng)特別考慮的現(xiàn)象.