液體的表面張力就是液面在空氣中自動收縮的能力，對于印刷而言，它與基材的表面張力同樣重要，在印刷中油墨表面張力的變化更大。凹印油墨屬液體油墨，容易產(chǎn)生一些與油墨表面張力相關(guān)的印刷質(zhì)量問題。
表面張力影響因素
影響凹印油墨表面張力的因素主要有4種：
1)原墨的配方，如樹脂、分散劑等的選用。
2)原墨的稀釋率和所用的稀釋劑。一般油墨樹脂的表面張力都大于印刷基材的表面張力，而常用稀釋劑的表面張力又小于印刷基材的表面張力。如20℃時，甲苯的表面張力為2.85×10-2N/m，乙醇的表面張力為2.28×10-2N/m，丙酮的表面張力為2.37 × 10-2N/m。表面張力低的稀釋劑可以降低油墨的表面張力。顯然，稀釋率高則油墨黏度低，油墨表面張力也低。同樣的稀釋率，表面張力低的稀釋劑比表面張力高的更易于降低油墨的表面張力。
3)溫度。液體溫度高，表面張力低；溫度低，表面張力高。
4)助劑。如消泡劑、流平劑等可降低油墨的表面張力。
表面張力對印刷的影響
油墨稀釋是表面張力降低的過程，稀釋率越高，表面張力越低。油墨轉(zhuǎn)移到基材上后，隨著溶劑的揮發(fā)，油墨的表面張力逐步升高，在干燥時達到最高。
在印刷過程中油墨表面張力升高的原因有2個：一是低表面張力的溶劑逐步減少，二是溶劑，特別是快干溶劑的揮發(fā)，導(dǎo)致油墨的溫度降低，從而使油墨的表面張力升高。
油墨表面張力的變化會對印刷過程產(chǎn)生如下影響：
1)影響油墨的流平。表面張力低的油墨流平較好。
2)影響油墨的附著力。油墨對基材的潤濕程度會影響與印刷基材的附著力，油墨的表面張力越低，對印刷基材的潤濕程度越好。
3)導(dǎo)致印刷中出現(xiàn)印刷故障，如縮孔等。
印刷故障分析與解決
凹印油墨正常稀釋后，表面張力較低，有利于油墨的流平和附著；油墨干燥后，墨膜表面張力較高，有利于下一色油墨的疊印或下一工序的順利進行(如復(fù)合、涂膠)。
1. 油墨轉(zhuǎn)移過程
就油墨的潤濕來說可分2個階段，油墨對印版的潤濕(即油墨對網(wǎng)穴的潤濕)和網(wǎng)穴內(nèi)油墨對印刷基材的潤濕。只要任一階段潤濕不佳，油墨的轉(zhuǎn)移都不能正常進行。油墨"潤濕"的界定原則是：
接觸角θs<90°時可潤濕，θs>90°時不可潤濕。
但在印刷過程中還有動態(tài)潤濕存在，液滴向左運動(或被潤濕物向右運動)，這時就會產(chǎn)生兩個接觸角，即動接觸角。一個接觸角大于θs，為前進角θa；另一個接觸角小于θs，為后退角θr。速度一定時，液滴的表面張力越小，前進角越?。环粗畡t越大。液滴移動的速度越大，前進角θa越大；當(dāng)速度大到一定程度，動接觸角就大于90°，導(dǎo)致可潤濕體系變?yōu)椴荒軡櫇耋w系(即親液體系變?yōu)椴荒軡櫇竦脑饕后w系)。在能夠潤濕的條件下，所能容許的最大界面運動速度叫做潤濕臨界速度。
在印刷過程的第一階段，墨槽內(nèi)的油墨是靜止的，印版滾筒是轉(zhuǎn)動的，屬動態(tài)潤濕狀態(tài)。在第二階段，油墨與基材的運動速度相同，屬靜態(tài)潤濕狀態(tài)。由于黏度高的油墨表面張力高，可能導(dǎo)致動態(tài)潤濕不能完成，即油墨不能充分潤濕網(wǎng)穴；也可能導(dǎo)致靜態(tài)潤濕不能完成，即網(wǎng)穴內(nèi)油墨不能充分潤濕印刷基材，最終使油墨轉(zhuǎn)移不良。
2．縮孔故障分析
當(dāng)印刷基材的表面張力與油墨表面張力不匹配，如基材表面張力較低或油墨的表面張力較高時，油墨在承印材料表面不能完全鋪展，形成露珠狀，即造成縮孔故障。關(guān)于縮孔的原因及相關(guān)案例列舉如下。
1)基材的表面張力較低。
2)基材不干凈，有油污。大部分油污的表面張力低于基材的表面張力。
3)基材可能附有一些低表面張力的異物。
某一包裝廠，擠復(fù)車間與印刷車間緊緊相鄰，擠復(fù)機工作時印刷經(jīng)常出現(xiàn)縮孔。后來擠復(fù)車間搬走縮孔消失。原來此工廠在車間內(nèi)安裝的主動送風(fēng)裝置的進風(fēng)口正好與擠復(fù)機排氣口距離較近，在300℃以上的高溫環(huán)境下生產(chǎn)時，揮發(fā)的低分子聚合物剛排出室外，馬上又被吸入印刷車間，而印刷機高速印刷產(chǎn)生的靜電極易使這些低分子物附在基材上而導(dǎo)致縮孔。
4)油墨配方不合理。
5)油墨黏度不適?？s孔的形成需要同時滿足熱力學(xué)和動力學(xué)的要求，熱力學(xué)要求油墨的表面張力高至不能潤濕基材；動力學(xué)要求油墨有流動性且有足夠的時間收縮。印刷圖文暗調(diào) 和實地墨量大、墨層厚，溶劑在揮發(fā)時吸收了大量熱量，若此時外在的熱量不能彌補墨層損失的熱量，油墨表層溫度的降低致使油墨表面張力升高，而油墨下層溫度較高，表面張力相對較低(或基材表面張力低)。根據(jù)貝納爾渦流學(xué)說，表面張力低的油墨向周圍表面張力高的墨層鋪展，墨膜流平變差，嚴重時就導(dǎo)致縮孔，如果提高油墨的黏度，油墨內(nèi)溶劑含量少，揮發(fā)量少，溫度降低幅度?。挥湍鲃有宰儾?，從油墨轉(zhuǎn)移到基材上到油墨喪失流動性所需的時間縮短，油墨沒有足夠的時間收縮，從而使印刷品上出現(xiàn)縮孔故障。
6)油墨稀釋劑干燥速度太快。原因基本同上?？赏ㄟ^降低干燥速度來解決。
7)外在原因使墨層進入干燥箱前溶劑揮發(fā)過快，油墨表面張力升高。
某一印刷廠同一車間安裝有九色凹印機和干式復(fù)合機各1臺，且干燥箱進風(fēng)口都在車間內(nèi)，導(dǎo)致車間負壓的風(fēng)機功率有70kW左右。在晚間工作時，經(jīng)常出現(xiàn)縮孔，停機30分鐘后再次開機縮孔消失，但30分種后縮孔再次產(chǎn)生。產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要有兩個原因。
一是因為車間的大負壓導(dǎo)致大氣流的產(chǎn)生，特別是在只有車間門打開的晚間印刷，印刷機色組處的風(fēng)非常大，而風(fēng)在油墨的干燥中起著主要作用。負壓產(chǎn)生的風(fēng)吹到墨膜上，墨層在未進入干燥箱之前溶劑已揮發(fā)很多，墨層溫度劇烈下降使墨層表面張力升高，而此時墨層尚有流動性，于是印刷品上容易形成縮孔。
二是晚上氣溫較低導(dǎo)致油墨溫度降低，油墨表面張力較高，也會導(dǎo)致縮孔故障。
如果兩種情況同時存在更易出現(xiàn)縮孔故障。
為什么停機后再次開機時縮孔就消失呢?
因為停機一段時間后，車間內(nèi)氣流減小或消失，而再次開機后，車間又逐漸形成大的負壓，氣流變大，于是縮孔再次產(chǎn)生。可通過提高油墨的黏度、降低油墨的干燥速度、消除車間氣流的方法來解決，但最好的方法是消除負壓，如把凹印機和干復(fù)機進風(fēng)口移至室外，再在車間安裝主動送風(fēng)裝置。
3．改善油墨的流平性
油墨的表面張力低有利于油墨流平。降低油墨的表面張力可通過添加流平劑、使用低表面張力的稀釋劑、選擇黏度合適的油墨來解決。
轉(zhuǎn)載自：科印網(wǎng)
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