印刷材料与适性第八章.pdf

第八章 油墨的干燥 第一节 概述 在印刷的瞬间，印版或橡皮布上的油墨被分成两部 分： 1）部分残留在印版或橡皮布上； 2）部分附着在承印物上 决定附着力的大小的因素： 1）油墨对承印物的润湿能力； 2）油墨与承印物分子间作用力的大小 油墨附着力： 使油墨分裂并转移到其他物体表面上 的力 油墨的干燥过程：油墨转移到承印物表面形成液态膜层， 膜层经一系列物理或化学变化而成为固态或准固态膜层的 过程  干燥阶段固着阶段：油墨由液态变为半固态，不能再流 动转移油脂性油墨无固着，只有固化油脂性油墨无固着，只有固化) 彻底干燥阶段(固化)：半固态油墨中的连结料 发生物理，化学反应，完全干燥结膜 物理干燥：渗透、挥发、相变渗透、挥发、相变 干燥种类化学干燥：氧化聚合氧化聚合 光化学干燥： UV、、EB（发生链增长反应）（发生链增长反应） 第一节 概述 油墨的干燥速度与油墨的干燥方式有关，而油墨的干 燥方式又取决于油墨连结料的组成 渗透干燥 油墨的干燥方式挥发干燥 氧化结膜干燥 紫外线干燥 •凸版连接料：矿物油+树脂，干燥方式为：渗透型干燥 •凹版连接料：有机溶剂+树脂，干燥方式为：挥发型干燥 •胶印连结料：干性植物油为主，干燥方式为：氧化结膜干燥 第一节 概述 油墨的干燥性与印刷的关系 1) 油墨干燥速度干燥性强弱能否正常印刷+ 印品色彩鲜艳度+光泽度+叠色(套色)效果 2) 油墨干燥性过小，印品上墨层干燥速度过慢 a: 印迹干燥结膜时间过长，油墨渗透时间增加，连接料 渗透量增大 b: 印迹不能形成坚固的膜，耐磨擦性差，印迹产生粉 化、脱落现象 c: 连接料渗透过多，印迹不能形成光亮的结膜，色彩鲜 艳度不高； d: 印迹干燥速度过慢，印品容易产生粘脏的弊病。

 第一节 概述 3) 油墨干燥性过大： a: 印刷过程中油墨逐渐固化干燥，丧失原有流变性，使 其黏度上升，屈服值增大，流动性和转移性均发生改变 易出现油墨在墨辊上堆积、传递困难的现象 b: 油墨在印刷墨辊表面干固，破坏了墨辊的表面性能， 使胶辊的印刷适性下降，影响油墨传递的均匀性 c: 由于过快的干燥固化，黏度上升，使纸张产生拉毛、 分层剥离现象; 同时墨辊上积墨量逐渐增大，转移到纸张 上的油墨层也逐渐加厚，从而使印迹颜色逐渐变深，使整 批产品的墨色前后不一致  第一节 概述 第二节 油墨的干燥方式及机理 渗透干燥：如果油墨的一部分连结料渗入纸张内部，另一 部分连接料同颜料一起固着在承印物表面，那么油墨的干 燥是依靠油墨的渗透作用和纸张的吸收作用来完成的，这 种方式为油墨的渗透干燥，属于物理干燥 条件：条件： 1）承印物：具有多孔性）承印物：具有多孔性 2）油墨：具备低粘度，易从连结料中渗透的物质油墨：具备低粘度，易从连结料中渗透的物质 渗透干燥机理及过程 加压渗透---油墨被压入纸张纤维的缝隙中 自由渗透---在纸张毛细管力作用下发生 阻隔渗透---油墨颜料粒子间细微的空隙构成无数毛细管 阻止油墨的渗透 挥发干燥：在油墨干燥过程中，连结料中的溶剂挥发，剩 下的树脂和颜料形成固体膜层固着在承印物表面上，那么 油墨的干燥是依靠溶剂脱离膜层的挥发作用完成的。

属于 物理干燥 条件：条件： 1）） 油墨中必须具备在常温下易挥发的物质油墨中必须具备在常温下易挥发的物质 2）） 承印物相对油墨中的溶剂是非吸收材料承印物相对油墨中的溶剂是非吸收材料 挥发干燥机理及过程 挥发干燥型油墨的连结料主要是由树脂和有机溶剂互 溶构成油墨被印于承印物表面后，有机溶剂脱离树脂的 束缚而游离出来，依靠其自身的挥发能力脱离墨膜进入气 相此时，承印物表面膜层中只留有树脂等组分 当溶剂挥发后，浓度粘度增大，树脂分子又重新靠近，当溶剂挥发后，浓度粘度增大，树脂分子又重新靠近， 直至产生物理交联，最后树脂失去流动性而成为固态直至产生物理交联，最后树脂失去流动性而成为固态 第二节 油墨的干燥方式及机理 第二节 油墨的干燥方式及机理 挥发干燥的影响因素：挥发干燥的影响因素： 1) 1) 溶剂的挥发速率：以每分钟内每平方厘米面积上溶剂溶剂的挥发速率：以每分钟内每平方厘米面积上溶剂挥挥 发的毫克数来表示发的毫克数来表示 与挥发速率有关的因素：沸点与挥发速率有关的因素：沸点→同类溶剂比较同类溶剂比较 蒸发潜热蒸发潜热→不同类溶剂的比较不同类溶剂的比较 蒸发潜热：指一定量的溶剂完全变成气体时所需要的热能。

蒸发潜热：指一定量的溶剂完全变成气体时所需要的热能 2) 树脂对溶剂挥发影响树脂对溶剂挥发影响 溶解性溶解性↑→挥发性挥发性↓ 软化点软化点↑→挥发性挥发性↑ 3) 环境的影响环境的影响 温湿度温湿度 空气流畅性空气流畅性 油墨的氧化结膜干燥：以干性植物油为连结料的油墨，吸 收空气中的氧之后，发生氧化聚合反应，使干性植物油分 子变成立体网状结构的大分子，干固在承印物表面这种 利用氧化聚合反应使油墨从液态转变为固态，形成有光泽， 耐磨擦，牢固的油墨皮膜的过程，属于化学干燥过程 影响氧化聚合干燥的因素影响氧化聚合干燥的因素 干燥剂的影响干燥剂的影响 颜料的影响颜料的影响 温、湿度的影响温、湿度的影响 纸张的纸张的pHpH值值 润版液的润版液的pHpH值值 第二节 油墨的干燥方式及机理 概念概念：以干性植物油为连结料的油墨，吸收：以干性植物油为连结料的油墨，吸收 空气中的氧，发生氧化聚合反应，使干性空气中的氧，发生氧化聚合反应，使干性 植物油分子变成立体网状高分子，干固在植物油分子变成立体网状高分子，干固在 承印物表面承印物表面 干燥机理干燥机理 1）过氧化物理论）过氧化物理论 干性植物油墨通过氧桥聚合成高分子（较缓干性植物油墨通过氧桥聚合成高分子（较缓 慢）慢） 诱导期：吸收氧来破坏有机抗氧剂，植诱导期：吸收氧来破坏有机抗氧剂，植 物油基本不变。

物油基本不变 氢氢过氧化合物生成期：过氧化合物生成期：与邻近双键的亚甲基发生反应与邻近双键的亚甲基发生反应 R-CH=CH-CH2-CH=CH~+O2→R-CH=CH-CH-CH…… OOH 生成的过氧化合物的化学性质不稳定生成的过氧化合物的化学性质不稳定 氢过氧化物分解期氢过氧化物分解期:（（游离基生成期）游离基生成期）游离基的化学性质很游离基的化学性质很 活泼，当它去攻击另一个油分子时，又产生新的游离基，活泼，当它去攻击另一个油分子时，又产生新的游离基， 这样就产生了游离基的增殖这样就产生了游离基的增殖 聚合期聚合期: 大量的游离基为：大量的游离基为：R R· ·OH ROOH RO· 游离碰撞产生聚合反应：游离碰撞产生聚合反应：R R1 1+R+R2 2→R R1 1- -R R2 2 R1O·+OR2→R1O-OR2 R1·+·OH→R1OH R1O+R2→R1-O-R2 再由新生成的小分子聚合成大分子，再与双键发生反应，再由新生成的小分子聚合成大分子，再与双键发生反应， 形成以氧桥相连的大分子形成以氧桥相连的大分子 2）共轭双键加成理论）共轭双键加成理论 含有共轭双键的干性植物油，和氧可以直接生成过氧化含有共轭双键的干性植物油，和氧可以直接生成过氧化 物。

物 诱导期：与过氧化物理论一样诱导期：与过氧化物理论一样 共轭双键直接发生加成反应共轭双键直接发生加成反应 第二节 油墨的干燥方式及机理 紫外线干燥油墨： 主要组成: 光聚合活性预聚物+活性助剂+光敏溶剂+光聚合 引发剂 紫外干燥主要特征： 油墨经紫外线辐射后引发游离基迅速发生光聚合反应，导致 油墨瞬间固化 1 1、紫外线干燥机理、紫外线干燥机理 油墨在紫外线照射下，连结料中的光敏物质分解，形油墨在紫外线照射下，连结料中的光敏物质分解，形 成高活化的“原子”或“原子团”，这些物质对连结料中成高活化的“原子”或“原子团”，这些物质对连结料中 不饱和键的化合物的产生光引发链反应，最后达到分子交不饱和键的化合物的产生光引发链反应，最后达到分子交 联聚合固化干燥的目的联聚合固化干燥的目的 为链增长反应，连锁反应为链增长反应，连锁反应 2 2、、EBEB油墨的干燥机理油墨的干燥机理 油墨在电子束的作用下，直接打开树脂中的双键，产油墨在电子束的作用下，直接打开树脂中的双键，产 生游离基，发生连锁反应生游离基，发生连锁反应。