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油墨传递过程的动力分析

发布于:2016-08-25 21:46来源:上海记事本定制 作者:圣马广告 点击:
一、油墨在墨辊间的传递

两个相互滚压的墨辊间的油墨,相对于墨辊来说,处于流动状态。表示一个弹性辊和一个刚性親对滚的情形,两辊的外缘形成一个有双向喇叭口的间隙。两辊接触前各自附有一层油墨,汇合后进人间隙,通过间隙的最窄处之后,墨层内部开始出现微小的空隙(核),核逐渐长大成为空隙,在空隙长大过程中,空洞之间的油墨被拉丝,墨丝渐长,在一处或几处断裂,大部分油墨分别粘附在两根辊上,很少一部分油墨可能游离出来,形成墨雾。这就是油墨在墨辊间流动过程的一个概略描述。

两辊之间的油墨的压力变化情况是:汇合之前,各是大气压;汇合以后,压力开始增加,到辊隙中央前方不远处达到最大,然后开始下降,直到最小值(比大气压还小),在压力最低处,开始出现空洞的核,之后压力又恢复为大气压。

墨辊表面上墨流的速度,理想情况下就等于墨辊外缘的线速度。墨流内部,每个断面的速度分布是上下对称的,在中点达到最大值或最小值。在达到最大压力以前,墨流内部各点的速度比墨辊外缘的速度小;在超过最大压力后,墨流内部各点的速度比墨辊外缘的速度大。就平均速度而言,沿着墨流的方向,在达到最大压力以前,是逐渐下降的;在超过最大压力以后,是逐渐上升的,直到最低压力处。每个断面上的速度梯度是油墨粘性剪切流动的结果。

油墨作为粘弹性材料,兼有流体的粘性和固体的弹性特征。如果拉力作用时间较长,油墨更多地表现为粘性特征,墨丝会被拉得很长,断裂后回弹也较慢;如果拉力作用时间很短,油墨则更多地表现为弹性特征,墨丝在拉得很短时就断裂,而且回弹较快。

二、油墨的转移过程分析

记事本定制印刷过程实质上就是墨流在印版(或橡皮布)和承印物之间分裂并转移的过程,墨流的分裂是在张力和剪切力的综合作用下进行的。墨流进入两辊间的通道后,压力急剧上升;在到达通道最窄处以前,压力达到峰值;此后压力急剧下降,在压力下降过程中,墨流受到张力的作用。如果剪切速率保持不变,则张力在通道的中间达到最大值。张力最大值大于油墨的内聚力时,此时墨膜内部开始形成空洞,空洞越来越大,逐渐长出墨丝,油墨便在此处分裂为两部分。

油墨转移过程的力学模型,设有一个压印滚筒,半径为,压印在平版上,压印滚筒上的纸张表面到印版表面的最小距离为。如图所示建立坐标系则在通道任油墨是触变性流体,油墨的表观粘度明显受剪切速度的影响,实验证明,比通道高度方向中心线处小10%左右。

油墨的表观粘度还受温度的影响,温度上升粘度下降。纸张与油墨之间、油墨与油墨之间、油墨与印版之间的摩擦所产生的热量,使墨流内部的温度升高。但温度上升是不均匀的,由于纸张的传热性较差,在靠近纸张一侧的墨流中,温度上升显著;由于金属的传热性较好.

在靠近金属印版一侧的墨流中,温度变化不大。考虑到受剪切速率和温度的影响,墨流中表观粘度的分布情况。而在颜料粒子的表面,连结料与颜料粒子的结合比较薄弱。因此,在靠近纸张表面的墨流中,由于剪切应力较大,油墨的表观粘度较小,颜料粒子较多,因而作为墨流裂隙的核总是首先在靠近纸张表面的墨流中产生。核发生后,一方面随墨流一起向通道的出口移动,另一方面形成的空洞逐渐拉长拉大,并最终分裂。

记事本定制印刷速度增加,空洞发生的数量随之增加,但由于空洞生长的时间变短,各个空洞成长度变小,故在油墨转移中,没有向版面方面充分成长的机会,使油墨在靠近纸张的地方分裂,以致油墨转移率下降,在版面墨量不变的情况下,转移到承印物上的墨层颜色变浅。表面粗糖的纸张,靠近纸张处被吸收的连结料更多,使得该处空洞发生的几率大为增加,所以自由墨量更倾向于在靠近纸张的部位分裂,油墨转移率下降,因此在相同的记事本定制印刷条件下(印刷压力、油墨种类、机器型号),粗植度大的新闻纸比平滑度高的铜版纸,油墨转移率低,记事本定制印刷墨色浅淡。

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