第二讲 平版印刷工艺原理

2019/8/31第三章平版印刷机与印刷工艺印刷原理及工艺2019/8/32第三章平版印刷机与印刷工艺第一节平版印刷原理与制版第二节平版印刷机的组成、特点与分类第三节平版印刷机的印刷装置第四节平版印刷机离合压机构和压力调节机构第五节平版印刷机的输墨装置第六节平版印刷机的润湿装置及润湿液第七节无水胶印印刷原理及工艺2019/8/33本章重点1.胶印的水墨平衡2.油墨在墨辊间的分配3.无水胶印印刷原理及工艺2019/8/34第一节平版印刷原理与制版一、油水不相溶的原理二、选择性吸附的原理三、间接印刷四、平版制版五、胶印的水墨平衡印刷原理及工艺2019/8/35一、油水不相溶的原理1.水的化学结构与表面张力水分子结构不对称，电荷分布不均衡，极性很强。----水是极性分子，表面张力（20°C）7.2×10–2N/m。O-H+H++-夹角104º41′印刷原理及工艺2019/8/36特点（1）极性分子表面张力大，γ大分子间存在取向力、诱导力、色散力（2）极性分子之间有强的亲合力①分子间引力大②相似相溶（相似互溶）极性物质叫亲水物质。印刷原理及工艺2019/8/37分子间引力（1）取向力：极性分子靠近时，同性相斥，异性相吸，按极性取向产生的引力。（2）诱导力：非极性分子与极性分子靠近，诱导出极性，产生的引力。（3）色散力：非极性分子之间，电子和原子核运动，产生瞬时偶极，产生的引力。印刷原理及工艺2019/8/382.油的化学结构与表面张力油：有机液体的统称。表面张力(20°C)(1.97~3.9)×10–2N/m油分子对称分布，是非极性分子印刷原理及工艺2019/8/39特点（1）表面张力较小分子间只有色散力（2）分子之间有强的亲合力①相似互溶②存在吸引力非极性物质叫疏水物质印刷原理及工艺2019/8/3103.油水几乎不相溶（1）极性不同：水极性分子；油非极性分子。（2）结构不同：水分子非对称结构；油分子对称结构。（3）乳化：在挤压或搅拌条件下，可以少量互溶。2019/8/311二、选择性吸附的原理水墨通过对各自相亲合的金属表面具有选择性吸附1.吸附的基本原理（1）物理吸附：分子间引力（2）化学吸附：化学键印版的表面有一定的表面过剩自由能，可以吸附低表面张力的液体表3-1为金属亲油、亲水性顺序表印刷原理及工艺2019/8/3122.选择性吸附的印刷工艺措施（1）对版基进行处理改变铝版（或锌版）的表面结构使表面形成砂眼。①砂眼的形成机械球磨法、电解法、喷砂法、刷子磨版法等。②砂眼的作用a.扩大比表面积，增加润湿和吸附b.产生毛细作用，易于接受和储存液体c.增加了无数的吸附中心d.增强了表面的自由能印刷原理及工艺2019/8/313（2）对版面进行处理图文部分的化学处理首先用酸性腐蚀液进行前腐蚀。其目的是为涂布感光树脂创造牢固的吸附基础。版表面与空气接触，生成一层氧化膜，结构疏松，不耐酸和碱。感光树脂涂布在具有这种氧化膜的金属表面上，由于金属版表面的自由能减弱，势必会要影响感光树脂吸附的稳定性。在显影、腐蚀等处理过程过程中，就会造成感光液膜层的脱落印刷原理及工艺2019/8/314三、间接印刷间接印刷是指印版上图文部分的油墨，经中间载体的传递，转移到承印物表面的印刷方式。平版印刷属于间接印刷中间载体的橡皮滚筒。表面包裹橡皮布。橡皮布亲油性较好，获得清晰的层次和完整的网点。橡皮布具有高弹性，在印刷过程中承受一定的压力，利用本身的弹性，使图文传递达到完整的转移。印刷原理及工艺2019/8/315四、平版制版1.PS版（1）PS版的结构PS版是预涂感光树脂版的简称，版基是0.5mm、0.3mm或0.15mm厚度的铝版，铝版经电解粗化、阳极氧化、封孔等处理，版面上形成一层氧化膜。然后涂布重氮感光胶，制成预涂版，制版时可直接晒版。印刷原理及工艺2019/8/316PS版PS版（预涂感光树脂版，presen-sitizedplate)版基0.150.300.50mm图文部分(亲油)(亲水)空白部分油墨印刷原理及工艺2019/8/317（2）PS版的制版（a）PS版感光树脂层铝版基氧化铝层阳图片(b)密合阳图片图文部分(d)显影非图文部分(c)曝光见光部分分解图3-2制版过程印刷原理及工艺2019/8/318晒版晒版版基（铝或锌）印版软片感光层1.5~2μm紫外线灯图文空白印刷原理及工艺选择题：PS版制版的二次曝光作用是（）。A补充一次曝光强度B晒制细小网点C增加实地密度D去除表面脏点2019/8/3192.CTP印版（1）CTP制版形式①从计算机直接到印版（ComputerToPlate），即脱机直接制版。②从计算机直接到印刷机（ComputerToPress），即在机直接制版。③从计算机直接到纸张（ComputerToPaper），相当于喷墨印刷。④从计算机直接到样张（ComputerToProof），即数字打样。印刷原理及工艺2019/8/320（2）制版机与印版制版机主要有内鼓式、外鼓式、平台式，使用最多的是内鼓式和外鼓式直接制版机。版材种类按版基划分为金属版材和聚酯版材，金属版材主要为铝版，耐印力高，适合于长版印刷，而聚脂版材则更适合于短版印刷的需求。按涂层划分可以分为光敏树脂版和热敏树脂版，印刷原理及工艺2019/8/321（3）CTP制版技术紫激光CTP制版技术采用400nm波长的激光，有更高的成像速度CTP制版仍是热敏与紫激光技术并存，但紫激光CTP发展较快相对于热敏CTP系统（制版机、板材），紫激光CTP系统价格低廉。在大幅面印刷领域，热敏CTP技术仍占有主导地位。用于紫激光CTP的板材主要有光聚合和银盐两大类。印刷原理及工艺2019/8/3223.普通PS版直接制版技术普通PS版直接制版技术（CTcP）采用PS版紫外线（UV）照射到DMD(数码微镜元件)上，DMD上面大约有100多万个微镜，每一个微镜由数码方式进行控制，根据图文信息，UV光穿过微镜，或微镜偏转UV光不能穿过，在印版上形成加网的图像。一次曝光完成部分成像，连续几次曝光完成全部成像CTcP系统精度0.002mm，曝光速度10次/秒网点尺寸0.01~0.28mm印刷原理及工艺2019/8/323五、胶印的水墨平衡1.油墨乳化（1）乳状液两种不相混溶的液体放在一起搅拌或者振荡，其中一种液体变成微小的液滴分散于另一种液体中，混合液体称为乳状液或乳化液。液体变为乳状液的过程称为乳化。乳状液中，把分散成液滴的相称为分散相。另一相称为连续相印刷原理及工艺2019/8/324（2）乳化类型分散相是油相，连续相是水相，称为水包油型乳状液，记作O/W。分散相是水相，连续相是油相，称为油包水型乳状液，记作W/O。润湿液以微细的液珠形式分散的油墨中，形成W/O型乳化油墨。O/W型对胶印质量及生产危害极大，使印刷品发生水冲，墨辊脱墨，无法传递。轻微W/O型乳化油墨是胶印油墨黏度略有下降，改善流动性，有利于油墨转移印刷原理及工艺2019/8/325四次乳化2019/8/326（3）胶印油墨乳化着水辊与印版图文部分接触，两者之间既有润湿液，也有油墨，油墨的第一次乳化着墨辊与印版空白部分接触，润湿液与油墨两相并存，油墨的第二次乳化。着墨辊与印版图文部分接触，印版图文部分的墨膜上有润湿液微滴，也有前两次被乳化的油墨。油墨的第三次乳化。着墨辊与其他墨辊接触，墨辊表面墨膜上有润湿液微滴，也有前面被乳化的油墨。油墨的第四次乳化。容易与水混合的油墨，含水量过高，不适合胶印；难于与水混合的油墨，很难乳化，也不能用于胶印；与水混合难易程度适中的油墨，适宜胶印。印刷原理及工艺2019/8/327（4）油墨乳化的特点①油墨乳化不可避免在有水胶印中，润湿液和油墨同时存在，且不相混溶印刷过程中，油墨和润湿液总是互相接触油墨和润湿液存在四种滚压或挤压：着水辊与印版图文部分、着墨辊印版空白部分、着墨辊与印版图文部分、墨辊与墨辊之间印刷原理及工艺2019/8/328②油墨乳化不可缺少胶印中，乳化后的油墨黏度略有下降，流动性改善，有利于油墨转移。胶印有水存在，除去一部分在空气中挥发，一部分进入纸张外，另外的水也要有去处如果没有乳化，多余的水会形成水滴附在印版油墨表面，造成局部不沾墨，使图文缺笔断划，或出现白斑；部分水滴逆墨辊而上，水越聚越多，在墨辊表面生成亲水层，造成墨辊脱墨。如果没有乳化，微小的墨滴也会存在于水辊上，越聚越多，墨滴逆水辊而上，使传水性能下降，并污染润湿液。如果没有乳化，传墨性能变差，影响印刷质量。印刷原理及工艺2019/8/3292.水墨平衡（1）相体积的水墨平衡在一定的印刷速度和印刷压力下，调节润湿液的供给量，使乳化后的油墨所含润湿液的体积比例在15%～26%之间，形成油包水程度轻微的W/O型乳化油墨，以最少的供液量与印版上的油墨量相抗衡。含义：（1）用液量最少—不脏版（核心）；（2）调节供液量—一定印速印压；（3）油墨乳化—W/O型，W含量15%~26%。印刷原理及工艺判断题：相体积水墨平衡的实质是润湿液和油墨按一定的比例控制。A正确B不正确2019/8/330（2）能量的水墨平衡采用表面张力较低的润湿液，便有可能用较少的水量实现平版印刷的水墨平衡。印刷原理及工艺2019/8/331γw＜γ0润湿液将向油墨一方浸润，小网点、细线条消失。图3-3印刷原理及工艺2019/8/332γw＞γ0在扩散压的作用下，油墨将向润湿液一方浸润，使印刷品的网点扩大，空白部分起脏。图3-3印刷原理及工艺2019/8/333γw=γ0界面扩散压为零，润湿液和油墨在界面上保持相对平衡，互不浸润，较为理想。图3-3印刷原理及工艺2019/8/334在实际印刷中，胶印的水墨平衡是在动态下实现的。润湿液的黏性低，流动性好，对油墨的侵入性强，动态下对外力响应迅速。油墨的黏性和黏度高，内聚力大，流动性差，不容易侵入润湿液。润湿液的表面张力要略大于油墨的表面张力。润湿液的表面张力一般为（4.0～5.0）×10-2N/m。印刷原理及工艺判断题：两相不相溶的液体接触时，表面张力大的液体会向表面张力小的液体侵入。A正确B不正确2019/8/335（3）场理论的水墨平衡将水放入静电场中，电场将驱使水内的自由电子移动，正负电荷重新分布，一端带正电荷，另一端带负电荷，水分子按其正负有序的排列起来，而在其周围形成一个“场”。印刷原理及工艺2019/8/336强化处理过的水传到非图文部分时，在非图文部分形成一个场，水分子相互之间的牵引力(拉力)增大。非图文部分的水很难进入油墨中，油墨也很难浸入水中，水膜墨膜之间，形成分界线，达到油水互不浸润的水墨平衡。印刷原理及工艺2019/8/337第五节平版印刷机的输墨装置一、输墨装置的作用、组成1．输墨装置的作用把油墨均匀地、适量地传给印版表面印刷原理及工艺2019/8/3382.输墨装置的组成供：贮存和供墨，墨斗辊、墨斗和传墨辊匀：打匀传递贮存，匀墨辊重辊串墨辊着：图文涂墨。着墨辊（靠版辊）印刷原理及工艺2019/8/339二、输墨装置性能指标1.匀墨系数匀墨部分墨辊面积之和与印版面积之比2.着墨系数着墨辊面积之和与印版面积之比pzFFyK=zKpzFF=印刷原理及工艺2019/8/3403.积墨系数所有匀墨辊和着墨辊面积之和与印版面积之比大，积墨量大，墨色好，达到新态需时长。自控墨反应快，不宜过大。pzyFFFzyKK=jK=印刷原理及工艺选择题：达到同样的积墨系数，（）对墨层均匀性更好。A墨辊多，直径小B墨辊少，直径大2019/8/341三、墨辊的排列(见图3-40~52)1．软硬间隔排列墨辊2．油墨流动方向一致3．墨辊种类要少4．着墨辊多为四根5．墨辊的直径不相同6．最后一根着墨辊的直径大7．不对称排列匀墨辊8．墨路短