分析出現(xiàn)的油墨的干燥問題
福州印刷網(wǎng) 2009-8-31 16:38:30 來源：福州印刷網(wǎng)
在印刷過程中油墨能否及時的在承印物表面固著，在印刷完成以后能否快速的干燥，都直接的影響著印刷品的質(zhì)量、和生產(chǎn)效率。如果油墨不及時干燥的話，會導(dǎo)致印品背面沾臟、回粘、進入下一組印刷時產(chǎn)生逆疊印或混色的故障，影響印后生產(chǎn)的工期。所以我們希望油墨在轉(zhuǎn)移到承印物表面后快速的固著和干燥。下面我們將對在單張紙膠印機（以下簡稱膠印）中出現(xiàn)的油墨的干燥問題進行一下分析。
要解決這個問題首先我們要搞明白這幾個問題：
油墨的干燥形式
膠印中使用的油墨的干燥形式主要有以下三種：
滲透干燥（在印刷中主要依靠油墨中的低粘度成分的滲透，把粘度高的成分<樹脂和顏料>留在紙張的表面成膜）
氧化聚合干燥（與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，是呈三度空間分布的干性植物油分子變成網(wǎng)狀的大分子結(jié)構(gòu)。）
UV干燥（油墨的連結(jié)料中加入光敏材料，在一定波長的紫外線的照射下分解出活化的原子或原子團，和含有不飽和鍵的油墨組分發(fā)生鏈反應(yīng)，使分子交聯(lián)，油墨固化成膜）。
<實際上油墨的干燥方式還有好多,比如說揮發(fā)干燥，紅外干燥，微波干燥，熱風(fēng)干燥，但在現(xiàn)在的單張紙膠印機中的使用尚少，固本文不做介紹>
油墨的成分
油墨的成分主要是由顏料、連結(jié)料、填充料和輔助劑構(gòu)成的，其中決定干燥方式的主要成分是連結(jié)料。連結(jié)料成分不同，干燥的機理也不盡相同。
現(xiàn)在的單張紙印刷中我們主要用的油墨有兩種：普通樹脂油墨和快干亮光墨。
普通樹脂油墨中連結(jié)料的主要成分是樹脂、礦物油和少量的干性植物油，主要依靠的是連結(jié)料中的礦物油成分的滲透，使承印物表面的樹脂聯(lián)結(jié)料不斷的提高粘度，而實現(xiàn)干固的，其中的干性植物油還要和空氣中的氧發(fā)生氧化聚合反應(yīng)進一步干燥。這也決定了這種油墨的應(yīng)用范圍主要是針對吸收性好的承印物的表面的印刷。
快干亮光油墨中的干性植物油成分的含量明顯要高，而礦物油的含量要比普通樹脂油墨低，油墨的干燥主要是依靠礦物油滲透和干性油的氧化結(jié)膜兩個步驟來實現(xiàn)的，其輔助劑中含有的干燥油成分更能促進油墨中的干性油的氧化過程（原理：吸附油墨中的磷脂類抗氧劑，并且促生游離基團，有很高活性的游離基團繼續(xù)發(fā)生聚合反應(yīng)）。主要應(yīng)用于表面光滑吸收性不好的承印物（如：精美的畫冊，掛歷的銅板紙的印刷）。
油墨從印刷機向承印物表面的轉(zhuǎn)移過程
首先是油墨從墨斗經(jīng)過勻墨系統(tǒng)、印版向橡皮布表面轉(zhuǎn)移。
高粘度的油墨由于在印刷機上不斷的受到分裂、剪切和摩擦，粘度降低同時流動性增加（這是由于油墨中樹脂膠體的觸變性*所至。）
<所謂觸變性就是膠體在外力的作用下所表現(xiàn)出粘度降低流動性提高，當(dāng)外力撤消后膠體的粘性和流動性重新恢復(fù)的性質(zhì)>。
接下來油墨從橡皮布向承印物表面轉(zhuǎn)移。
油墨在壓力的作用下向承印物表面吸附，同時油墨中的低粘度相（礦物油<油墨油>和一部分植物油）開始向紙張內(nèi)部滲透，由于低粘度相的流失油墨的粘度開始升高，流動性降低，油墨由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)，不能再流動轉(zhuǎn)移，這是油墨的固著階段。
然后承印物離開壓印區(qū)開始進入下一色印刷（多色機）。
由于壓力的消失，油墨和承印物表面的相對靜止，油墨的粘性進一步提高（油墨的觸變性）。到這時形成的半固態(tài)的墨膜的強度，是能夠保證油墨在紙張上的良好固著是保證下一次套印和成品堆放時墨膜不被破壞，不產(chǎn)生背面蹭臟的前提條件。
最后是承印物在印刷機上完成印刷后的靜止過程。在這個過程中承印物上墨膜中剩余的礦物油繼續(xù)向紙張中滲入（我們把這種滲透稱為自由滲透），油墨的粘度繼續(xù)增加；同時油墨中的干性植物油和空氣中的氧氣反應(yīng)形成巨大的網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)。這個過程是油墨的徹干階段。
到此為止印刷到承印物表面的油墨算是完成了。了解了這個過程和它的機理后，我們會發(fā)現(xiàn)再來分析油墨的干燥問題就很簡單了，因為幾乎所有的印刷中油墨干燥緩慢的問題都是對這個過程中的某個步驟的干預(yù)而造成的。下面我們來對影響油墨干燥的一些因素做一些具體的分析。
一、油墨成分及輔助劑對墨膜干燥的影響
沖淡劑： 沖淡劑的主要成分是氫氧化鋁和連接料，氫氧化鋁的吸水性強，遇水離解，促使油墨乳化，慢干。還會吸附催干劑，使其失效。
白油： 白油本身就是白色透明乳化物，質(zhì)地松易使油墨乳化*。
撤粘劑： 它的主要成分是蠟類物質(zhì)（如硬脂酸鋁）比重小，會浮于墨膜的表面，阻礙墨膜和氧的接觸，影響油墨的氧化干燥。
干燥劑： 過量使用會使油墨的墨質(zhì)變粗和油墨乳化*，印跡難以干燥。（還會導(dǎo)致印版臟版、糊版。網(wǎng)點增大變形、帶毛、帶刺印跡難以干燥。）
〈*分散于乳化油墨中的水滴會影響油墨的干燥速度，而且會形成水包油的乳化油墨，從而影響印跡的干燥。〉
表一提供了不同墨色的干燥油的用量，僅供參考．
色別 白燥油的用量% 紅燥油的用量%
BK 5～10 2～5
M 5 2～5
C 3～4 1～3
Y 3～4 1～3
油墨的性質(zhì)：有機的油墨干燥緩慢，稀薄的油墨比稠厚的干燥慢，含油量多的比含油量少的慢。油墨成分中的金屬離子能促進油墨的氧化干燥，他們促進干燥的能力依次為：
Co Mn Pb Ce Cr Fe Zn Ca
（如鉻黃顏料是硫酸鉛和鉻酸鉛的混合物，鐵藍(lán)顏料是亞鐵氰化鐵鉀，它們由于都含有大量的能夠促進油墨連接料氧化干燥的金屬離子，所以由它們作顏料的油墨干燥的速度都比較快。碳黑沒有催干作用，反而會吸附干燥劑延緩干燥。所以由碳黑作顏料的黑墨干燥時間比較長。鎢鉬鹽類顏料也會延緩油墨的干燥。）
大多數(shù)的有機顏料有延緩油墨干燥的作用，抑制連接料的氧化聚合反應(yīng)，起抗氧劑的作用。
�。ɡ缃鸸饧t的顏料中含有萘酚基團，射光藍(lán)的化學(xué)成分里有多個苯胺基團，因此它們的干燥相對緩慢。在生產(chǎn)中我們經(jīng)常會使用射光藍(lán)調(diào)入黑墨增色，我們必須要同時考慮干燥的因素。另外射光藍(lán)的油性太重也不提倡單獨使用。）
在現(xiàn)代膠印中使用的干性油的比例趨小，樹脂凝固的特性比較明顯，顏料對油墨的干燥速度的影響相對的減小。
通過以上分析我們會發(fā)現(xiàn)在印刷中選用好的油墨，是保證承印物表面的墨膜及時干燥的關(guān)鍵。同時也要注意控制印刷中油墨輔助劑的用量。當(dāng)出現(xiàn)油墨干燥緩慢的問題時可以適量的增加干燥油的用量，但也不要超過表一的用量否則對油墨的干燥反倒起到了延緩作用。
二、承印物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)
1. 如果印刷的紙張成酸性，則干燥緩慢。（對于氧化結(jié)膜的油墨，PH值如果從5.6降到2.5，那油墨的干燥時間延長了四倍�。�
2. 表面平滑、結(jié)構(gòu)致密、滲透性差、施膠度小的紙張表面的油墨干燥緩慢。用量見表一。
這是由于油墨中的礦物油無法向紙張的內(nèi)部滲透，這就直接阻礙了油墨的滲透干燥過程。
常規(guī)印刷品（涂料紙，膠版紙，新聞紙，書刊紙，凹版紙等）在印刷中就可采用一般的滲透干燥，氧化結(jié)膜干燥，和兩者結(jié)合干燥。在普通滲透性較好的非涂布紙張上印刷出于成本的考慮，使用以滲透干燥為主的普通膠印樹脂墨就可以了。在涂料紙上印刷就要使用亮光快干墨了。切忌在涂料紙上采用普通膠印樹脂油墨，否則印品會很難干燥的。
表面滲透性不好的承印物在印刷過程中可以適當(dāng)?shù)脑谟湍刑砑痈稍飫?BR> 〈如果要是表面吸收性很差（如PVC，金銀卡，玻璃卡），盡量采用UV、IR、微波等干燥方式�！�
3. 紙張的含水量過大：首先是影響油墨中的連接料滲入的速度，然后是紙張中的水分蒸發(fā)影響了油墨的干燥。
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三、印刷生產(chǎn)中的工藝過程
1. 潤濕液的ＰＨ值：ＰＨ值低，就會與燥油中的金屬鹽發(fā)生置換反應(yīng)，從而抑制了油墨的干燥。在印刷中潤版的PH要嚴(yán)格控制（在4.0～5.6之間）。
表二給出了一組在常溫下潤版液PH值不同，對油墨干燥時間的影響：
|
紙張 |
干燥時間 |
|
PH=7.0 |
PH=3.8 |
PH=3.6 |
PH=3.0 |
PH=2.0 |
|
膠版紙正面 |
12 |
16 |
17 |
22 |
70 |
|
證券紙正面 |
15 |
21 |
22 |
32 |
84 |
2. 版面水分：在印刷過程中，如果版面水分過大，不僅使紙張吸收過多水分變形，分散于油墨中的水滴會影響油墨的干燥速度，而且會形成水包油的乳化油墨，從而影響印跡的干燥。
3. 印張堆放過度：印張的面積大，紙張表面光滑，紙垛高，空氣難以進入。
4. 印刷速度過快：油墨轉(zhuǎn)移到承印物上后不能夠及時的干燥，就又進入了下一色印刷或是在收紙臺上堆積。實踐證明在單張紙的印刷中如果印刷速度超過一萬三的時候，普通的國產(chǎn)油墨就很容易產(chǎn)生背面粘臟、混色、回粘等故障。
<這也和油墨本身的品質(zhì)有關(guān)系，如果油墨本身的觸變性好，那就可以在很高的速度下印刷，有時印刷速度能夠開到一萬四的時候也不會出現(xiàn)印刷過程中的回粘和混色。筆者在工廠使用兩種油墨做對比，一種是日本的蝴蝶墨，一種是天津產(chǎn)晶瑩油墨。結(jié)果發(fā)現(xiàn)日產(chǎn)蝴蝶墨的干固速度明顯強于晶瑩油墨。>
5. 環(huán)境的溫濕度影響：溫度升高分子的內(nèi)能加大，運動的速度加快，促使干性植物油生成更多的過氧化物，加速氧化聚合反應(yīng)，再加上這種氧化聚合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量又會促進干燥。溫度降低則相反。
下面給出了一組環(huán)境的溫濕度，紙張的PH值三者變化時對油墨的干燥時間影響的實驗數(shù)據(jù)：
表三
|
生產(chǎn)環(huán)境條件 |
不同溫濕度條件對油型，和氧化聚合干燥油墨的干燥影響 |
|
膠版紙的PH值 |
（RH）65% , 18℃ |
（RH）75%， 20℃ |
|
6.9 |
6.1 |
12.4 |
|
5.9 |
6.6 |
14.1 |
|
5.5 |
6.7 |
23.3 |
|
5.4 |
7.0 |
30.1 |
|
4.9 |
7.3 |
38.0 |
|
4.7 |
7.6 |
60.0 |
|
4.4 |
7.6 |
80.0 |
通過上表我們會發(fā)現(xiàn)環(huán)境的溫度、濕度、紙張的ＰＨ值三者共同影響者油墨在紙張表面的干燥。所以在實際的印刷中保證印刷環(huán)境的恒溫恒濕度也就顯得更加重要。
<車間的環(huán)境溫濕度最好控制在20±２℃,相對濕度５０～６５％>
最后我們要注意，在相對濕度達(dá)到70%的時候錳鉛的干燥能力是不夠的，必須使用鈷催化劑。
四、墨膜過厚
墨膜過厚會減少墨層中間部分與空氣的接觸，尤其是墨層表面結(jié)膜后就會阻礙空氣中的氧進入，中間部分干燥緩慢。
所以在印刷中我們要嚴(yán)格的防止以下幾種情況：
�。ㄒ唬┯捎谄渌蛞鸬挠≯E不結(jié)實，錯誤的增加印跡的厚度。
�。ǘ┌婷娴乃诌^大造成的墨色淺淡，卻又通過加大供墨量來提高墨色。
�。ㄈ┻^分的強調(diào)印跡的鮮艷和厚實。不恰當(dāng)?shù)募哟蠊┠俊?BR> �。ㄋ模┯∷⒂湍闹^低卻要加大墨層厚度來補救。
�。ㄔ谡{(diào)配淺色的專色墨時，注意顏色的飽和度要稍稍高一些，這樣在印刷的時候就可以使承印物上墨膜薄些，有利于干燥。另外調(diào)配油墨時采用的油墨種類越少，油墨在印刷時的乳化程度也就越小，也有利于干燥）
承印物表面的墨層厚度和圖文的分布。
大面積均勻分布的圖文由于潤濕液也在該處消耗均勻，油墨的乳化一致，但兩側(cè)的圖文區(qū)域由于直接和空白部分多余的水分接觸，使得兩側(cè)的油墨乳化比中間的要更嚴(yán)重，干燥也變得緩慢。同理當(dāng)平版上圖文的面積越小，尤其是小面積的實地塊或是小面積的暗調(diào)網(wǎng)時，油墨的乳化值也會很大，更容易發(fā)生墨層不干的問題，對此除了要適量的增加干燥劑的用量外還要嚴(yán)格的控制好版面的水量。
在印刷中印品不干問題的一些解決
其實在現(xiàn)代的多色膠印中，即使是采用了很好的印刷條件和合理的工藝，也很難做到油墨在印刷過程中或是印刷完成收紙前油墨能夠及時的干燥，所以我們在生產(chǎn)中經(jīng)常采用以下三種方式來加速墨膜的干燥或是防止印刷品的背面蹭臟。
噴粉：噴粉是印刷中比較常用的方式，對于由于墨膜干燥緩慢所引起的背面蹭臟是比較有效的手段，當(dāng)墨層較厚時噴粉的量可以適當(dāng)?shù)脑黾�，尤其是承印物表面有小面積的暗調(diào)網(wǎng)或?qū)嵉啬珘K的時候，更要注意適當(dāng)?shù)脑黾訃姺哿俊Ｒ话銍姺鄣牧恳谟行У姆秶叫≡胶�，否則會影響印刷品的墨色，尤其是在燙金、覆膜要求的產(chǎn)品上更要注意控制噴粉的量。
晾架：在印刷機的收紙部分采用分層收紙的辦法，即每隔５～２０㎝（分隔的紙層厚可以根據(jù)承印物的密度和表面墨層厚度來調(diào)節(jié)，承印物密度大墨層厚度大的時候，分隔的層高要適當(dāng)?shù)臏p�。┓謱邮占�，防止在紙張的自重下導(dǎo)致尚未干燥的墨膜破壞，或背面氈臟。
抖晾：表面吸收不好且墨膜較厚的印刷品一般干燥緩慢，由于紙張的堆放和空氣中的氧接觸少阻礙了氧化干燥的過程，故每間隔一段時間將紙張輕輕抖動使之透氣，增加墨跡和空氣的接觸，能夠有效的加快油墨的干燥。
最后我們再來回顧一下本文所提到的控制印刷品表面墨膜干燥緩慢的關(guān)鍵，以及對出油墨慢干的印刷品的一些工藝手段：
�。�.選擇適當(dāng)?shù)挠湍?在印刷過程中盡量少的使用添加和輔助劑，３.適量使用干燥油，４.在印刷中控制好版面水量和潤版液的ＰＨ值，５.保證環(huán)境恒溫恒濕度很重要，６.控制好圖文的墨膜厚度，7.噴粉、晾架、抖晾。
到這為止我們分析了印刷品上墨膜干燥緩慢的一些原因和當(dāng)油墨干燥緩慢時候的一些解決方法，希望能對大家有一些幫助
本文關(guān)鍵詞：分析出現(xiàn)的油墨的干燥問題
本文標(biāo)題：分析出現(xiàn)的油墨的干燥問題
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