【集萃網(wǎng)觀察】（三）、油墨膜的分離(裂)作用
在這里我們主要討論油墨膜的分離情況。油墨膜的分離作用是油墨在印刷過程中非常重要的與流變性一粘性有關(guān)的一個性能，主要討論兩個內(nèi)容：1．粘性和粘彈力的關(guān)系；2．油墨的飛色(即飛墨)現(xiàn)象。
我們知道粘性儀，是一種像印刷機一樣的測定薄層油墨膜(分離)力的儀器，所以，在這里的討論中，我們將盡可能地借助于粘性儀。不管印刷機還是粘性儀，當(dāng)它們的輥子旋轉(zhuǎn)時，涂在輥子上的兩層油墨薄膜先合并成一層，然后在兩個輥子間受到剪切，最后，油墨膜再分離開，這就是墨膜分離的成因。
試驗表示在相同速度下，兩個輥子間的牛頓流體的分離情況。可以看出，在最大和最小壓力分布曲線上幾乎沒有剪切，最大的剪切是在夾縫的中間。高壓是在進去的一邊上面，它像一個泵一樣，以大于干凈(指沒有載荷)的夾縫的力使流體通過夾縫，缺口(指破裂)則在(或接近)出去的一邊壓力最小處，形成氣泡并很快擴展，再形成細絲，延長直至破裂(斷開)。這種情況與人們用兩個手指沾以油墨后再分開的現(xiàn)象相似。
油墨膜的分離特性與油墨的長(1engh)短(Short)度有關(guān)，所謂長短就是指油墨的所謂絲頭(Filaments)，這是指用小調(diào)墨刀將油墨挑起來后，油墨往下流動拉成細絲的情況，如果油墨從小刀上流下來時其細絲連綿不斷，這就叫絲頭長。絲頭長的油墨當(dāng)流下的細絲斷開時，常常出現(xiàn)細絲回抽(縮)現(xiàn)象。如果油墨從小刀上流下時斷開較快，而且其細絲是斷斷續(xù)續(xù)的，這就叫絲頭短。絲頭短的油墨當(dāng)流下的細絲斷開時，其細絲的回抽現(xiàn)象比絲頭長的油墨要輕得多。
在印刷過程中，油墨首先在墨斗中受到剪切。一般地說，絲頭長的油墨其下墨性能比較好，絲頭短的油墨則在墨斗中轉(zhuǎn)動性比較差、下墨也不好。在印刷機上的輥子分配系統(tǒng)中，它能破壞油墨中的任何結(jié)構(gòu)，并在輥子上分配成均勻的墨膜。在這個過程中，如果油墨太短，則它的分配性就比較差，如果油墨太長，則分離的細絲會形成霧狀而造成“飛色”之弊。當(dāng)油墨傳到版面進而到橡皮布上，最后到達紙上時，在每一個分配轉(zhuǎn)移過程中，油墨部首先要受到高壓，然后到達很高的張力而分離。由于轉(zhuǎn)移到紙上后油墨會滲入到紙張的疏松組織中去，故油墨膜在橡皮輥和紙張之間只有一部分分離。
油墨絲頭的長短，除了以小刀挑起來作觀感判斷外，以數(shù)字表達的有前面提到的“油墨與屈服值”的斜率一項中的內(nèi)容，即斜率越大則表示油墨的絲頭越長。另一種表示方法就是所謂短度(以Z表示)法，這可利用已經(jīng)測出的油墨的塑性粘度和屈服值按下式計算之：
Z＝t。／η （1）
短度Z的數(shù)字越大，則表示油墨的絲頭越短。反之，則表示油墨的絲頭越長。
短度Z：即蔡氏短度(Zettlemoyer′s Shortness)。
顯然，油墨絲頭的長短對于油墨的印刷性能與印刷效果都是有很大影響的。例如油墨的絲頭太長時，由于形成的長絲會回抽，所以有可能使印品帶有斑點，其印刷網(wǎng)點也不如比較短的油墨完整——所謂“立”得起一些。對于雕刻凹版油墨來說，絲頭長的油墨不易在版上擦凈，等等。
1、粘性和粘強力的關(guān)系。
對于任何一種流體來說，當(dāng)對其進行力學(xué)研究時，一般都牽涉到粘性與彈性兩個性質(zhì)。就油墨這類流體來說，它們在印刷機上當(dāng)分離速率比較小時，由于粘流作用而油墨將被分離，這就是由于粘流作用(因時間足可使其發(fā)生流動)而油墨對力發(fā)生感應(yīng)的一種現(xiàn)象。當(dāng)然，隨著分離速率的增加而流體油墨對力的流動感應(yīng)也與時間成比而越來越小。另一方面，彈性的瞬時性也是很重要的，例如可以假設(shè)：當(dāng)用一種給定的、臨界的、很高的分離速率時，則油墨雖然是種塑性流體，但卻可以認為它接近具有彈性固體的性質(zhì)。因為當(dāng)應(yīng)用的力超過物質(zhì)的粘附強度時，物質(zhì)就會發(fā)生分裂。
我們知道，在固體的破裂過程中，首先應(yīng)當(dāng)確定固體的類型，脆性固體可以認為是種具有純彈性的物質(zhì)。對一些脆性材料來說，導(dǎo)致破裂所需的最大能量相等于形成新的表面所需的能量。
破裂力可以由引力距離所分開的表面自由能表示之。對于大多數(shù)固體來說，其表面自由能一般在幾百個爾格／厘米2之間。油墨的表面自由能的平均值為30—50爾格／厘米2。
（2）、飛墨的防止。由于油墨飛墨是件非常令人頭痛的事，所以防止飛墨的方法是人們想之甚多的。直觀地看，好像只要根據(jù)飛墨的原因所在，就可以對癥下藥，迎刃而解。但是，實際上由于條件的限制，都始終未能如愿以償，例如降低印刷機的速度與向高速印刷發(fā)展相矛盾。增加油墨配方中的炭黑含量又與油墨的流變性相矛盾等等。
已經(jīng)說過，電荷是造成油墨本身飛墨的主要因素，故如果能設(shè)計一種導(dǎo)體油墨，使之在接地的印刷機上完全地失去電荷性，這樣，當(dāng)然可以大大克服飛墨之弊了。但是，這也是有局限性的，因為如果用導(dǎo)體炭黑制造油墨，則由于它是在靜止時才有電導(dǎo)性的，故也不理想。
油包水型乳化型油墨是可以大大降低飛墨之弊的。在乳化油墨中含有5％的水就已很有效了，水多了效果更好。
雖然油包水型乳化油墨與油型油墨的電導(dǎo)性沒有多大差別，但前者的介電常數(shù)要大得多。因為水比油的介電常數(shù)要大40倍左右。
此外，乳化油墨從印刷機上逐出來的顆粒帶有極少的電荷，由于改變了相的界面，明顯地影響了白勞電荷，所以在顆粒和墨輥間的排斥力就很少，這樣，大部分排出的顆粒又被墨輥帶回去了。
用一般的乳化劑制的乳化油墨其流變性是不太理想的，不適于高速印刷。如果乳化劑使用長鏈的非芳族胺類，則效果比較好。
在油墨中加入阻泡劑、水等極性物質(zhì)對減少飛墨現(xiàn)象都是有效的。
油墨中采用醇酸樹脂、脂肪酸或防止復(fù)分裂或降低墨絲中靜電阻力的表面活性劑、皂(膨潤)土胺鹽類(Bentonite－ammoniumsalts)即有機膨潤土等也是有效的。
除了在內(nèi)因上找些辦法外，借助于外因的也有許多例子，一般大多是采用機械法，例如空氣過濾裝置，電子抑制器和吸收裝置等。而且這些裝置在許多印刷廠被廣泛地應(yīng)用著。
印刷室內(nèi)裝以空氣過濾裝置后可使飛墨現(xiàn)象大大好轉(zhuǎn)。
電子抑制器是將一根直徑約0．01英寸的金屬導(dǎo)線裝于兩根墨輥銜接處外邊約2．5厘米處的一種裝置。通以電流(黑墨通以直流電，彩色油墨可通以交流電)后金屬導(dǎo)線就可將從印刷機逐出來的80—95％的小油墨滴排斥回去(利用異電性相斥原理)。
吸收裝置是在飛墨的部位裝以一個抽吸設(shè)備，以除去飛逐出來的小油墨滴。
此外，在飛墨部位加以防護罩等的做法也都是比較普及的。
可以看到，油墨的飛墨問題還是客觀的存在著，至今，它還沒有被完全克服。
綜上所述，我們雖然對油墨的流變學(xué)進行了一些概括的討論，但是這些內(nèi)容仍不能滿意地表達我們所謂的“墨性”。在一定程度上來說，，它們只能從各自的某一個側(cè)面來說明一些情況而已。
來源： 卓創(chuàng)資訊化工網(wǎng)
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