《一个化学博士眼中的印刷科学： 原理与实践》——前言

现代印刷业使用自动化程度极高的机器以惊人的速度生产大量的印刷品。这是一个常规而成熟的行业，绝大多数印刷品的印刷几乎没有明显的问题。

那么，既然大多数印刷业从业者除了知道按哪个按钮之外不需要任何其他知识，为什么还要写一本关于印刷科学的书？

这个问题有两个答案。

第一个答案在那些与我讨论过这个问题的业内专家中得到了普遍认同：不要这样做；印刷业已经非常成熟，没有必要再写一本书，而且也不会有人读。

这个问题的第二个答案是，自从我进入印刷行业以来，我一直都是与"印刷是一门艺术而不是科学"的观念作斗争。因此，即使没有人读这本书，我至少也会因为试图澄清这个问题而感到高兴。

印刷商对科学方法的抵制总是让我觉得很奇怪，因为与物理定律（它们就是物理定律呀）作斗争总是辛苦而无益的。

以丝网印刷为例，如果采用科学的方法，丝网印刷是非常简单直接和可复制的，因为它基本上不会出错。反过来说，像大多数丝网印刷商的工作方式那样， 就是一场持续的斗争，因为他们总是试图通过调整来解决他们所造成的一个问题，而这些调整肯定会造成其他类型的问题，他们没有意识到所有的辛勤工作和挫折都是他们自己造成的，而不是丝网印刷本身造成的。

我慢慢地才意识到，乔-普林特(Joe Printer)之所以希望丝网印刷技术成为一门艺术，而不是一门科学，是有其积极的原因的：工作保障。只要每个人都相信只有乔才有使丝印工艺成功的魔力，乔的工作就是安全的；直到整个公司因为乔的低效和浪费使他们无利可图， 最终破产， 关门大吉。

对于那些想把事情做好的人来说，好消息是这些科学理念中没有一个是特别难的（至少是在广泛理解的层面上）。而且，在大多数情况下，如果有一个公式可以提供启示，我就会提供一个应用程序，将公式活灵活现地展现出来，让人们更清楚地了解它的含义。

我不善于仅仅通过观察公式来理解其含义，因此我总是不得不编写程序、电子表格(excel)和应用程序(Apps)来帮助自己理解。现代应用程序基础设施功能强大，即使在手机或平板电脑上也是如此，而且可以安全地在企业网络上运行，因此我很乐意编写这些应用程序并与大家分享；它们是免费的，没有广告，完全开源。由于本书是一本电子书(可以加微信要此书电子档或app链接)，每个应用程序都附有一个链接，点击后可直接进入相应的应用程序页面。

一本关于印刷科学的书只以电子书的形式出版，这有点讽刺。不过，这本书可以免费下载，而且可以定期更新，以修正问题或增加新的想法，这一点远远超过了对纸质印刷世界的些微负面考量。

尽管各种印刷技术有许多不同之处，但它们都有许多共同的科学原理。因此，在了解每种主要印刷技术的具体细节之前，我们先从印刷技术的一些共同的关键原则开始。

我很高兴能在此感谢在不同方面帮助过我的许多人。劳特公司的 Tine Hennissen 向我传授了许多有关现代水平衡测试的知识。宋延林教授和田俊飞教授分别提供了难以获取的论文，介绍了他们在胶印薄膜分裂工艺方面的深刻见解。TAGA 的 John Bodnar 慷慨地帮助我查阅了 TAGA 的论文集，这些论文集是本书中大量使用的科学数据的重要来源。伊恩-哈格里夫（Ian Hargreave）提供了有关典型的现代胶印机的最新资料，使我得以澄清一些关键观点，这对我帮助很大。维克多-拉蒙-索托-德尔-托罗（Victor Ramon Soto Del Toro）对胶印一章的草稿进行了精彩的点评。埃德加-多尔萨姆教授(Edgar Dorsam)和汉斯-马丁-绍尔博士(Hans Martin Sauer)在达姆施塔特工业大学 IDD 慷慨地贡献了他们的时间和想法，帮助我避免了一些严重的错误。斯旺西大学 Tim Claypole 教授的团队和威尔士印刷与涂层中心（WCPC）在丝网印刷方面的工作，对我来说是一笔历史人情债。书中还提到了该团队在其他印刷技术方面的论文，以及由 Claypole 教授和该团队精心编辑的《TAGA 期刊》中的论文。诺桑比亚大学的 Glen McHale 教授和 Rodrigo Ledesma-Aguilar 博士为液滴润湿和反润湿现象提供了重要的理论和支持。

一般来说，图片都是我自己从应用程序或 Excel 中获得的。我从维基百科上获取的图片均已注明来源。

Steven Abbott, 写于2018年， 英国伊普斯威奇

关于作者

我在牛津大学和哈佛大学获得了化学博士学位。我曾在斯特拉斯堡追随诺贝尔奖获得者 J-M Lehn 做博士后，然后先是在 ICI（当时英国最大的化学公司）担任高级经理，然后在一家名为 Autotype 的涂料公司担任研发总监。在这两家公司时，我周游世界，与顶级公司交流，积累了广泛的行业经验，并经常在会议上发言。

由于我喜欢将学术科学与工业需求相结合，我被利兹大学机械工程学院聘为客座教授。最后，我创业了，这让我有机会学习很多新的科学知识，并实践我的想法，即通过软件、应用程序和与应用程序链接的书籍将好的科学知识带入现实生活之中。

我特别喜欢应邀到世界各地的公司担任故障排除员，用我自己的基于应用程序的方法帮助他们解决问题。

我为什么要编写软件和应用程序？

制作别人想要购买的东西是一项非常艰苦的工作。如果没有好的理论，做起来就更难了。因此，在我的行业经历中，我总是尝试使用任何的"足够好"的理论来帮助我完成开发和生产过程。这通常意味着编写一个程序或 Excel 表格。

最近，我开始编写应用程序。创业后，我有更多的时间去探索有用的科学，并通过应用程序、教学和咨询，将其带给更多的有需要的人们（包括我自己）。

虽然我一直说应用程序是开源的，但我并没有在网站上明确说明这一点。自 2020 年 10 月起，每个页面上的 "知识共享"标志都明确说明了这一点。

Steven Abbott TCNF Ltd

成立自己的公司似乎是明智之举，因为我可以掌握自己所需的各种技能：技术软件、涂层/印刷、纳米技术和配方， 这都是 Steven Abbott TCNF Ltd的主要职能。

虽然 TCNF 遵循一些可预见的发展路径--溶解性和 HSP、涂层和 TopCoat，但其他事情都是偶然发生的。

有一天，我想配制一种微乳液，但由于缺乏相关知识以及大多数表面活性剂理论的不足而感到受挫沮丧。现在，我通过"实用表面活性剂应用程序"来教授表面活性剂科学。

还有一天，我对过度使用达因值来理解附着力感到无奈，现在我使用"实用附着力应用程序"在世界各地（以及在线）教授附着力科学。

我当然没想到会写书，但《纳米涂层：原理与实践Nanocoating: Principles and Practice》（与奈杰尔-霍姆斯Nigel Holmes博士合著）很受欢迎，之后我又出版了《附着力科学：原理与实践Adhesion Science: Principles and Practice》一书，然后是关于表面活性剂科学Surfactant Science、溶解性科学Solubility Science、印刷科学Printing Science、IGC 科学和流变学IGC Science and Rheology的各种免费电子书。我很高兴这些书籍已被下载超过 12000 次，我也很享受读者的反馈。

当英国皇家化学学会邀请我撰写一本关于附着力的 "科普 "书籍时，我接受了这一艰巨的挑战，并最终出版了《粘在一起Sticking Together》--这本书广受欢迎。

我逐渐意识到，书籍本身的价值被高估了，而应用程序本身也没有机会讲述一个连贯的故事：将二者结合起来是一种非常有力的表达想法的方式，因此我必须学会如何创造书籍与应用程序的组合。

一次偶然的机会，我结识了一位杰出的计算化学专家，并与他产生了彻底的分歧，这反而让我成为制药和化妆品领域皮肤给药配方方面的专家。

一次偶然的机会，我受邀在斯德哥尔摩的一次会议上发言，并在喝咖啡时与一位陌生人聊了几句，之后我便开始热衷于将智能高通量技术用于配方开发。

在同一次会议上，我在演讲结束后被问到了一个问题，这个问题暴露了我对 PSA 完全的无知， 而在喝咖啡和吃午饭的时候，我得到了一位世界级专家关于此主题的即时指导。

这次会议给我的启示是，科学家应该警惕偶然带来的机遇。

重塑我的工作方式

像我们这一代的许多人一样，我一直以为爱奇艺(YouTube)和微博(Twitter)是我可以不用的小玩意儿。但（短）视频的力量是无穷的（"如果YouTube上都没出现，那它肯定就不存在"），因此我不得不自学如何制作视频，我的YouTube频道也在稳步增长。领英linkedIn和 Twitter的网络效应非常棒，所以我一直在使用它们。

我希望其他人也能编写科学应用程序，因此我一直在努力让编写应用程序变得更容易。在这方面，我有一些新想法......

2020 年 3 月开始的旅行限制是我重塑与他人合作方法的又一次机会。当然，我也经常使用 Zoom/Teams/WebEx/Google等视频会议，但一直都是纯粹的信息交流，这些被视为 "线下"会议的拙劣替代品。

随着我们都学会更好地利用虚拟会议的力量，我决定将其作为我的 "常态"，旅行将是唯一的例外。

目前的网站是由 Order and Chaos Creative(秩序与混沌创新公司)的编码天才肖恩-库珀（Sean Cooper）设计的，事实证明它非常有效，而且用途广泛。该网站每年的页面访问量远远超过 10 万次，对于一个纯科学网站来说已经不错了。

"AbbottApps "这个名字是在布拉格的一次涂层/网络处理会议上喝了几杯啤酒后冒出来的，在当时是个好主意。这个名字曾试图推广到我的其他应用程序中，但始终没有说服力。因此，现在 AbbottApps 保留了与 David Roisum 博士和其他人共同创建的网络处理元素，而实用科学名称则用于我自己的应用程序创作。

来源丨川书 川书不喝酒