油墨干燥指油墨從流體狀態轉化為固體狀態的變化過程,其速度快慢對印品質量有很大影響——干燥過快,油墨會在印版表面結皮、糊版,使印刷品出現油墨堆積、光澤不良的現象;干燥過慢,印刷品背面可能發生粘臟、轉移現象,不利于下一道工序的進行。其實,油墨干燥是一個比較復雜的過程,涉及物理、化學、流體力學以及表面處理等多方面內容,同時又受承印物、油墨組成、印刷條件、印刷方式、印刷設備以及印刷環境等諸多因素的影響,需多方把握。
不同油墨的干燥速度亦不同,關鍵在于油墨顏料和連結料的性質
1. 溫度的影響
溫度的高低是影響油墨干燥速度的重要因素。實踐得知:溫度每增加約5.5℃,油墨干燥時間約減少20%。所以在沒有空氣調節裝置控制溫度的情況下,油墨干燥速度受季節變化的影響較大:冬季室溫低,油墨干燥速度較慢;夏季室溫高,油墨干燥速度較快。
2. 濕度的影響
濕度也是影響油墨干燥速度的主要因素,濕度越大,干燥速度則越慢。對于油墨干燥速度影響較大的濕度因素包括車間相對濕度、紙張濕度和油墨濕度。
①車間相對濕度。空氣的相對濕度越高,油墨干燥速度越慢。因為空氣中的水汽密度過大,會影響油墨在干燥過程中向空氣中釋放水汽。所以,在南方的梅雨季節,油墨干燥速度很慢,有時甚至不干,需增加燥油的用量來提高干燥速度。
②紙張濕度。紙張的含水性能夠阻止油墨的滲透并降低氧化干燥能力。假使紙張含水量很高,那么紙張的纖維會處于松馳狀態,毛細孔易被水層薄膜堵塞,降低紙張對油墨的吸收能力,延緩油墨的干燥。
③油墨濕度。膠印在紙上的油墨,實際上是被乳化的油墨。而油墨干燥的速度與乳化墨中水分的蒸發速度有著密切的關系。如油墨乳化嚴重時含水多,蒸發速度慢,油墨干燥速度就會相應減慢。
3. 紙張的影響
紙張以植物纖維交織,并輔以填料、膠料、色料等原料加工而成。其某些物理、化學性質對油墨干燥速度的影響甚大。
①紙張結構。紙張結構對油墨干燥速度的影響在于纖維交織、表面施膠和填料后確定的物理狀況。一般而言,紙張表面粗糙、結構松疏、滲透性大、施膠度小,油墨容易干燥。這是因為粗糙、松疏及施膠度小的紙張對連結料的吸收性強,油墨被印在紙張上后,一些礦物性溶劑可立即被紙張吸收而失去平衡產生固著,干燥速度快。
②紙張酸堿度。紙張有酸堿之分。一般情況下,酸性紙上的油墨比堿性紙上的油墨干燥慢。實驗證明,一般平印用紙的ph值控制在8~9為好。
4.油墨性質的影響
不同油墨的干燥速度亦不同,關鍵在于油墨顏料和連結料的性質。一般來說,有機顏料制備的油墨比無機顏料制備的油墨干燥速度慢;使用稀薄連結料的油墨比使用稠厚連結料的油墨干燥速度慢;含油量多的油墨比含油量少的油墨干燥速度慢。
①顏料。無機顏料均為金屬鹽類、氧化物等,其分散在連結料中,對干性植物油有催干的作用。所以,一般用無機顏料制成的油墨干燥速度比較快。但是也有特例,由于黑墨的顏料主要是碳黑,對干性植物油并無催干作用,故黑墨的干燥速度比較慢。大多數有機顏料為非金屬氧化物和鹽類,在連結料中無催干作用,甚至有時具有抑制連結料氧化聚合、延緩干燥的作用。
②含油量。含油量指的是油墨制造過程中連結料和顏料的用量比例。通過實際生產統計發現,含油量與油墨干燥速度有一定的關系,即含油量大,油墨干燥速度慢;含油量小,油墨干燥速度快。
③調墨油。調墨油的主要成分是干性植物油,有稠厚、稀薄以及粘度大小之分。油墨干燥速度與調墨油的粘稠度有很大關系,粘度越大,干燥速度越快。
5.沖淡劑、撤粘劑的影響
沖淡劑(白油、維力油)和撤粘劑都有抑制油墨干燥的特質。
①白油。白油是由碳酸鎂、硬脂酸調墨油和水混合制成的白色不透明乳化物,具有質松、含有水分、吸濕的性能,極易引起油墨乳化,阻滯油墨層的氧化聚合過程,影響油墨干燥。
②維力油。維力油的主要成分之一是氫氧化鋁,其是一種兩性氫氧化物,不僅本身不具干性,還會吸附催干劑,且遇水會有一定程度的離解,故在印刷中會增加油墨的乳化程度,導致油墨干燥延緩。
③撤粘劑。撤粘劑由蠟類與干性油,或凡士林與干性油、松節油等制成。這些輔料本身干燥性極慢,若少量用于油墨,不會明顯影響油墨的干燥速度。但若過量使用含蠟類撤粘劑,一方面會改變油墨原來的結構,使油墨的塑性增強,另一方面會浮于油墨表面,阻滯連結料的氧化聚合結膜,從而影響油墨干燥速度。
6. 圖文分布和墨層厚度的影響
①圖文分布。版面圖文所占面積越小,空白位置越大,則紙張所耗水量越大,油墨乳化量越大,往往印入紙張的油墨不易干燥。特別是印張兩端接近空白部分邊緣的油墨,由于乳化量大,更加不易干燥。
②墨層厚度。墨層過厚會導致墨層表面形成氧化薄膜,減緩空氣中的氧進入膜層內部的速度,加之墨層過厚會讓油墨與紙張的接觸機會減小,從而降低滲透作用,所以,過厚的墨層,油墨干燥速度會比較慢。
7. 潤版液的影響
潤版液一般呈酸性,當其酸性足以與作為催干劑的金屬鹽類發生反應時,油墨的干燥過程將受到破壞。實踐證明,潤版液的酸性越強,油墨的干燥時間越長。
實則,油墨在承印物上的干燥是一個牽涉甚廣、相對復雜的課題,要得到適當的干燥速率,需要油墨制造商和印刷企業通過實踐不懈努力。只有了解了影響油墨干燥的諸多元素,并加以改善或恰當應用,才能贏得油墨干燥“障礙賽”。
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