論油墨的干燥問題及對印刷質量的影響
發布時間：2024-07-13 點擊：111
油墨從流體狀態到固體狀態的變化過程稱為油墨的干燥，完成這一過程所需要的時間叫做干燥時。干燥時間短，油墨干燥速度快，干燥時間長，油墨干燥速度慢。
油墨干燥的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，使印刷品油墨堆積，光澤不良，出現墨斑；干燥過慢，印刷品背面可能發生粘臟、轉移現象，同時也不利于下一道工序的進行。而油墨的干燥又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的知識，同時又受承印物、油墨組成、印刷條件、印刷方式、印刷機械以及印刷環境等諸多因素的影響，因此有必要在這里作一探討。重點在于應用物理、化學的知識，從油墨組成、承印物、印刷環境以及印刷條件等方面更好地控制油墨的干燥性能。
一、油墨的干燥方式
油墨的干燥方式大體上分為三種：滲透干燥型、揮發干燥型和氧化結膜型。通常來說，油墨的干燥是以某一種干燥方式為主，同時伴隨其他的干燥形式來完成的。
滲透干燥型是指油墨對承印物有滲透作用，亦既承印物對油墨中的連接料有吸收作用。一般針對紙張而言，紙張是由纖維交織成的多孔性物質，孔徑很微小。當油墨轉移到紙張上時，由于紙張纖維空隙的毛細管作用而開始吸收油墨中的連接料，隨著連接料的減少，液體分也減少，顏料粒子間的凝聚力逐漸增大，油墨逐漸失去了流體的性質而呈現固體的形態?？梢姡垙埼沼湍械倪B接料的過程（亦即油墨向紙張中的滲透過程）就是油墨在紙張上的干燥的過程。另一方面，油墨粒子之間也存在著細微的空隙，構成了無數個毛細管。當油墨向紙張的滲透過程中，油墨顏料粒子空隙的毛細管作用是阻止滲透的。當紙張纖維間的毛細管作用和顏料粒子間的毛細管作用相平衡時，油墨中的連接料便停止了向紙張中的滲透。
揮發干燥型是指油墨中具有較大能量的溶劑分子克服了油墨中分子間的相互吸引力從油墨表面逃逸到空氣中，而使留下的樹脂和顏料形成固體膜層固著在承印物表面的過程。這類干燥形式主要存在于溶劑型凹凸版液體墨中。
而氧化結膜干燥型則是指以干性植物油為連接料的油墨，吸收了空氣中的氧以后，發生氧化聚合反應，構成網狀結構，干固在承印物表面的過程。這類干燥形式可形成高光澤、耐摩擦、牢固的油墨皮膜，例如膠印油墨、印鐵油墨以及絲網印刷油墨均屬于這類干燥方式。
二、從承印物看油墨的干燥性能
就承印物對油墨干燥性能的影響來看，如前所述，應著重于紙張，因為紙張對滲透干燥型油墨的干燥性能影響非常大。而其他干燥方式的油墨，其承印物本身并不吸收油墨或吸收量非常小，可忽略不計。
一般來說，紙張表面粗糙、結構疏松的紙張對油墨的干燥是有利的；同時，紙面對油墨的親和性也對滲透有影響，紙面對油墨越親和（接觸角越?。?，則油墨的滲透越快，顯然此時油墨的干燥也越快。
紙張的ph大小對油墨的干燥性影響也相當大，帶酸性的紙有阻礙油墨干燥的作用，中性或堿性紙則有利于油墨的干燥。一般認為是紙張表面存在的無機酸經過水或水汽的媒介，與油墨中的催干劑反應，從而減弱了催干劑的活性所致。
值得一提的是，紙張的含水量對油墨的滲透和氧化干燥都有一定程度的影響，假定紙張的含水量很高，則紙張表面的纖維或涂料處于疏松狀態，分子間的引力降低，毛細孔被水膜堵塞，這不僅降低了對油墨連接料的吸收，同時也降低了對氧的吸收能力，顯然都延緩了油墨的干燥速度。 [next]
三、從油墨組成看油墨的干燥性能
我們知道油墨主要由以下四個部分組成：連接料（或稱樹脂）、溶劑（或水）、顏料和助劑。其中溶劑對油墨的干燥性能起著直接的明顯的作用，而不同樹脂、顏料和助劑對干燥性能也有一定的影響。
就單一溶劑而言，沸點越低，揮發速度越快。但也有例外，如醋酸乙酯和乙醇沸點相近，但醋酸乙酯的揮發速度幾乎為乙醇的兩倍。水的沸點不高，但揮發速度很慢，一般選用中、低、高的溶劑互相配合使用，以達到油墨的干性要求。而混合溶劑的揮發速度，又受多種溶劑分子相互制約，并不是簡單的算術平均。表2列舉了不同溶劑的沸點和揮發速度，以供參考。
樹脂溶于有機溶劑后，使溶劑的揮發速度降低，不同的樹脂對溶劑揮發速度的減緩程度不同。溶解度越大的樹脂，溶劑越難從中脫出，揮發速度越低，即樹脂對溶劑的釋放性越差。在配制揮發干燥型油墨時，選用的樹脂要對溶劑有一定的釋放性，否則，溶劑脫出不良易造成背面蹭臟。而氧化結膜干燥型油墨中，以干性植物油為連接料，其不飽和脂肪酸的分子中雙鍵越多，即不飽和程度越高，則干燥速度越慢。對于水基油墨來說，一般乳液樹脂含量越高，則干燥速度越快。
當加入顏料制成油墨時，揮發速度大為減少。顏料粒子越小，表面積越大，干燥越快，反之越慢。且顏料在油墨中所占比例越大，溶劑的揮發速度越低，干燥越慢。同時不同種類的顏料對溶劑的脫出性也不相同，如黑色和藍色的脫出溶劑性較差，揮發速度低。表3列舉了顏料粒子大小對溶劑揮發速度的影響。
助劑中除了特別的催干劑外，其他的助劑由于量少，且作用不同而對油墨的干燥性能影響不大。
四、印刷環境和印刷條件對油墨干燥的影響
印刷環境溫度升高，對印件上油墨的干燥是有利的。這可以從溫度升高，物質分子運動加快，從而促進了滲透、揮發和氧化聚合而得到解釋。同樣的，印刷烘干溫度提高也有利于油墨干燥。同時，減慢印刷速度，可使干燥充分。印刷環境的濕度對油墨干燥的影響也是非常顯著的，相對濕度越高，則油墨的干燥速度越慢。例如，在正常的條件下，空氣相對濕度為65%時的油墨干燥時間為6.7小時，當濕度提高至75%時，同樣的油墨就要23.3小時才能干燥，延緩油墨干燥時間竟達三倍多。
五、結束語
綜上所述，油墨在承印物上的干燥問題是一個牽涉甚廣相對復雜的問題，要得到適當的干燥速率，需要油墨制造商和印刷廠商們作出共同的堅持不懈的努力。
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一、油墨的干燥方式
油墨的干燥方式大體上分為三種：滲透干燥型、揮發干燥型和氧化結膜型。通常來說，油墨的干燥是以某一種干燥方式為主，同時伴隨其他的干燥形式來完成的。
滲透干燥型是指油墨對承印物有滲透作用，亦既承印物對油墨中的連接料有吸收作用。一般針對紙張而言，紙張是由纖維交織成的多孔性物質，孔徑很微小。當油墨轉移到紙張上時，由于紙張纖維空隙的毛細管作用而開始吸收油墨中的連接料，隨著連接料的減少，液體分也減少，顏料粒子間的凝聚力逐漸增大，油墨逐漸失去了流體的性質而呈現固體的形態?？梢姡垙埼沼湍械倪B接料的過程（亦即油墨向紙張中的滲透過程）就是油墨在紙張上的干燥的過程。另一方面，油墨粒子之間也存在著細微的空隙，構成了無數個毛細管。當油墨向紙張的滲透過程中，油墨顏料粒子空隙的毛細管作用是阻止滲透的。當紙張纖維間的毛細管作用和顏料粒子間的毛細管作用相平衡時，油墨中的連接料便停止了向紙張中的滲透。
揮發干燥型是指油墨中具有較大能量的溶劑分子克服了油墨中分子間的相互吸引力從油墨表面逃逸到空氣中，而使留下的樹脂和顏料形成固體膜層固著在承印物表面的過程。這類干燥形式主要存在于溶劑型凹凸版液體墨中。
而氧化結膜干燥型則是指以干性植物油為連接料的油墨，吸收了空氣中的氧以后，發生氧化聚合反應，構成網狀結構，干固在承印物表面的過程。這類干燥形式可形成高光澤、耐摩擦、牢固的油墨皮膜，例如膠印油墨、印鐵油墨以及絲網印刷油墨均屬于這類干燥方式。
二、從承印物看油墨的干燥性能
就承印物對油墨干燥性能的影響來看，如前所述，應著重于紙張，因為紙張對滲透干燥型油墨的干燥性能影響非常大。而其他干燥方式的油墨，其承印物本身并不吸收油墨或吸收量非常小，可忽略不計。
一般來說，紙張表面粗糙、結構疏松的紙張對油墨的干燥是有利的；同時，紙面對油墨的親和性也對滲透有影響，紙面對油墨越親和（接觸角越?。?，則油墨的滲透越快，顯然此時油墨的干燥也越快。
紙張的ph大小對油墨的干燥性影響也相當大，帶酸性的紙有阻礙油墨干燥的作用，中性或堿性紙則有利于油墨的干燥。一般認為是紙張表面存在的無機酸經過水或水汽的媒介，與油墨中的催干劑反應，從而減弱了催干劑的活性所致。
值得一提的是，紙張的含水量對油墨的滲透和氧化干燥都有一定程度的影響，假定紙張的含水量很高，則紙張表面的纖維或涂料處于疏松狀態，分子間的引力降低，毛細孔被水膜堵塞，這不僅降低了對油墨連接料的吸收，同時也降低了對氧的吸收能力，顯然都延緩了油墨的干燥速度。 [next]
三、從油墨組成看油墨的干燥性能
我們知道油墨主要由以下四個部分組成：連接料（或稱樹脂）、溶劑（或水）、顏料和助劑。其中溶劑對油墨的干燥性能起著直接的明顯的作用，而不同樹脂、顏料和助劑對干燥性能也有一定的影響。
就單一溶劑而言，沸點越低，揮發速度越快。但也有例外，如醋酸乙酯和乙醇沸點相近，但醋酸乙酯的揮發速度幾乎為乙醇的兩倍。水的沸點不高，但揮發速度很慢，一般選用中、低、高的溶劑互相配合使用，以達到油墨的干性要求。而混合溶劑的揮發速度，又受多種溶劑分子相互制約，并不是簡單的算術平均。表2列舉了不同溶劑的沸點和揮發速度，以供參考。
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助劑中除了特別的催干劑外，其他的助劑由于量少，且作用不同而對油墨的干燥性能影響不大。
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五、結束語
綜上所述，油墨在承印物上的干燥問題是一個牽涉甚廣相對復雜的問題，要得到適當的干燥速率，需要油墨制造商和印刷廠商們作出共同的堅持不懈的努力。
常用的彩色噴墨打印紙張的特點，你了解嗎？
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