印刷工艺学-习题及答案 ch01

第一章润湿基本理论

一、什么是表面活性？表面活性物质具有什么样的性质？在胶体化学中，把能使溶剂表面张力下降的性质称为表面活性；把能降低溶剂表面张力的物质称为表面活性物质对水溶液来说，第一类物质是非表面活性物质或表面惰性物质第

二、三类物质都是表面活性物质符合C曲线的表面活性物质叫作表面活性剂性质吸附性溶液中的正吸附增加润湿性、乳化性、起泡性；固体表面的吸附非极性固体表面单层吸附，极性固体表面可发生多层吸附二什么是表面活性剂？表面活性剂分为几类？润湿液中为什么要选用非离子表面活性剂？表面活性剂是一种“双亲”分子，由非极性的亲油（疏水）基团和极性的亲水（疏油）基团共同构成在多数情况下，这两部分分别处于分子的“两端”，形成不对称结构分类表面活性剂的种类很多，分别有乳化、润湿、分散、去污等作用非离子表面活性剂在水溶液中不电离，亲水基团主要由一定数量的含氧基团构成，常见的有聚氧乙烯一（C2H40）”一，彳笈基一C00H等由于其在溶液中不是离子状态，所以稳定性高，不受强电解质、无机盐的影响，也不受酸、碱性的影响将非离子表面活性剂加入润湿液后，不会和润湿液中的其他电解质发生化学反应，产生沉淀因此，选用非离子表面活性剂降低润湿液的表面张力最合适目前，润湿液中使用的2080（聚氧乙烯聚氧丙烯酵）、6501（烷基醇酰胺）都是非离子表面活性剂

三、阿拉伯酸的分子结构式如图所示，试回答阿拉伯酸是表面活性剂吗？说1/8明理由I I IHOCH2—CH—CH—CH—C XOHOH OHOH图阿拉伯酸的分子结构式1J8答案略

四、吸附定理反映了什么？它为什么较精确？G ibbs在水中加入少量的表面活性剂，水的表面张力就会显著下降这是因为表面活性剂的分子由亲水的极性基团和亲油的非极性基团构成当它溶于水后，根据极性相似相溶的化学原理，表面活性剂分子的极性端倾向于留在水中，而非极性端倾向于翘出水面或朝向非极性的有机溶剂每个表面活性剂分子都有这种倾向，这就必然造成表面活性剂的分子倾向于分布在溶液的表面（或界面）上所以，溶液表面张力下降的程度取决于溶液表面（或界面）吸附的表面活性剂的量，即取决于表面活性剂在表面的浓度Gibbs吸附定理为计算表面活性剂分子（离子）的表面吸附量提供了较为精确的定量计算公式，利用这个公式，可以探讨表面活性剂分子（离子）在溶液表面及溶液内部的存在形式,掌握表面活性剂使溶液表面张力降低的原理但在使用Gibbs公式时要注意，它只适用于浓度比较低的溶液五应用厂曲线，试分析溶液表面膜的状态-C略

六、用质量百分数法计算表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醵（）］的Ci2H25O C2H4O0H值并根据它的值，说明它的用途HLB HLB试分析H3Po

4、NH4H2P04在润版版液中的作用七什么是表面活性剂的临界胶束浓度？它和溶液的表面张力有什么关系？溶液开始出现时的浓度叫作临界胶束浓度（CMC）,溶液的表面张力恰好也达到极限值当溶液浓度较低时，溶液表面的表面活性剂分子较少，分子采取平卧方式，碳氢链与液面平行，表面膜的分子密度小随着溶液浓度的增大，表面张力呈直线下降，为F-C曲线的直线部分当溶液的浓度继续增大时，溶液表面的表面活性剂分子数量也随之增多，分子的自由运动受到限制，相互产生作用力，分子的碳氧链不能再处于平卧状态，而变成了斜向竖立状态,此时，表面张力的降低不再与溶液浓度保持直线关系，为F-C曲线的直线向水平线过渡的曲线部分如果继续增加溶液浓度，则溶液表面完全由表面活性剂分子组成，成为密集的表面活性剂单分子层每一个分子的碳氢链都呈直立状态，垂直于液面表面膜的浓度已达饱和，完全变成了表面活性剂分子的表面在这种情况下，若再增加溶液浓度，则单分子层中已没有表面活性剂分子的“容身之地”，表面活性剂分子间只好聚集成胶团，表面张力也不再下降，达到了极限值，为F-C曲线中的水平部分八表面活性剂在液-固界面上的吸附原理是什么？单分子层吸附有哪几种方式？吸附原理在表面活性剂浓度不大的水溶液中，一般认为表面活性剂在液-固界面上是以单分子层吸附的，并可能以下列方式进行

（1）离子对吸附表面活性剂分子吸附于具有相反电荷、未被反离子占据的表面上处于水溶液中的金属表面大多带负电,所以金属固体能很容易地吸附带正电的表面活性剂离子

（2）氢键吸附表面活性剂分子或离子与固体表面的极性基团形成氢键，使得表面活性剂分子在液-固界面上发生吸附非离子表面活性剂比较容易发生这种吸附，如醇类及带有较长碳氧链的非离子表面活性剂平版印刷中使用的锌铝版经过处理之后，都带有一个亲水盐层或氧化层，这层物质带有很多极性基团，因此润湿液中的表面活性剂有在版面上发生氢键吸附的可能性

（3）London力吸附此种吸附总是随着吸附物分子的大小而变化，而且在任何场合都能发生（不管吸附物分子是否带电）但这种吸附依靠的是分子间十分微弱的引力，因此，这种吸附是不牢固的，而且在许多情况（尤其是当离子表面活性剂在液-固界面上发生吸附时）下不是液-固界面上发生吸附的主要形式

（4）离子交换吸附吸附于固体表面的反离子被同极性的表面活性剂离子取代表面活性剂的离子较大，因而具有较大的London力，它可把带同电荷的、较小的吸附离子从液-固界面上替换下来固体表面存在的多余价键力也可以使表面活性剂在液-固界面上发生吸附这几种吸附原理是目前对液-固界面的吸附情况较为流行的解释因为液-固界面的吸附情况十分复杂,所以从理论上彻底弄清物质在液-固界面上的吸附还存在一定困难

九、乳状液有几种类型？如何区分？胶印中通常以哪种形式发生乳化乳状液的类型通常有以下三种:1）水包油型（0/W）内相为油，外相为水，如人乳、牛奶等2）油包水型（W/0）内相为水，外相为油，如原油、油性化妆品等3）套圈形由水相和油相一层一层交替分散形成的乳状液，主要有油包水再包油（O/W/O）和水包油再包水（W/O/W）两种形式乳状液类型的鉴别主要有:1）稀释法利用乳状液能够与其外相液体混溶的特点，以水或油性液体稀释乳状液便可以确定其类型2）染料法将少量水溶性染料加入乳状液中，若整体被染上颜色，表明乳状液是O/W型;若只有分散的液滴带色,表明乳状液是W/O型如果使用油性染料，则情况相反3）电导法0/W型乳状液的导电性好,W/0型乳状液的导电性差,测定分散体系的导电性即可判断乳状液的类型4）滤纸润湿法将一滴乳状液滴于滤纸上,若液体迅速铺展，在中心留下液滴，则表明乳状液为0/W型;若不能铺展，则该乳状液为W/0型

十、加入到润湿液中的非离子表面活性剂应符合哪些基本要求？试以非离子表面活性剂为例进行说明2080表面活性剂含量不能超过千分之一，否则对油墨的乳化增大

十一、非离子表面活性剂润湿液有什么优点？使用非离子表面活性剂润湿液时,应注意哪些问题如果在水中添加2080非离子表面活性剂，欲使溶液表面张力降至

0.04N/m时，，溶液浓度只需

0.1%就可以达到，但若用酒精润版液，浓度要在25%左右使用2080非离子表面活性剂润版液，不仅降低了表面张力、减少成本，还具有无挥发性、无毒性及无爆燃危险等优点注意的问题表面活性剂含量不能超过千分之一，否则对油墨的乳化增大

十二、非离子表面活性剂的分子结构式如图所示试根据格里芬定律说20801-19明其亲水与亲油的性能H HCH3H H HI I III IH-f-C—C—O+33C—C-O-b-C—C—O4-33HI IIII IH HHHHH图非离子表面活性剂的分子结构式1-192080答案略十三试分析油墨在墨辐上附着的条件表面活性剂会在乳状液的水油界面上发生吸附并定向排列，形成具有一定强度的界面膜，对分散相的液滴起到保护作用如果这层膜带电，那么乳状液的稳定性还可进一步提高因此，有些生产部门使用经过皂化的表面活性剂来提高乳状液的稳定性一般来讲，无需上涂层的材质必须满足三个条件表面密度较低、质地比较柔软、表面反光性差

十四、举例说明如何保护橡皮布和墨辐的润湿性你认为橡皮布和墨辐的清洗剂应该具备哪些条件？到生产现场考察清洗剂的使用情况，分析其中一种的优缺点答案略。