第十二章油墨的干燥性质.

印刷油墨光油的固化干燥•油墨在印刷机上不干燥并保持一定的流动性，而一旦转移到承印物上则必须马上干燥。

例如胶印油墨印刷之后在承印物上成为微米级的薄膜，单位体积油墨表面积变大，油墨本身以及油墨与承印物之间产生化学或物理变化，油墨粘度上升，最后完全固化干燥。

另一方面，印刷油墨如胶印油墨、柔印油墨，凹印油墨、丝印油墨等，是按不同的印刷方式来分类的，而且干燥方式也不同。

特别是胶印油墨中单张纸胶印油墨和卷筒纸胶印油墨也是如此。

1 干燥方式的分类现对印刷油墨典型的5种干燥方式加以解说。

因印刷方式与使用的油墨不同，导致干燥方式不同，干燥速度也有明显的不同。

1)氧化聚合干燥型在油墨连接料中包含有大量干性油或干性变性油的合成树脂，油墨一旦印刷到承印物上，这些干性油成分就被空气中的氧气吸收，通过氧化聚合反应形成柔软的大分子墨膜而固化干燥。

干性油的主要成分，是脂肪酸和甘油的脂类，R-COO-所表示的脂肪酸是以18个C原子组成的直链式不饱和脂肪酸为主体的。

近年来因环境问题，胶印油墨中植物油的用量增加了。

特别是大豆油墨及其印刷品已经获得了SOY sell认证。

因此，胶印油墨中使用的植物油的主体成分由原来的亚麻仁油换成了大豆油。

植物油中的不饱和脂肪酸与空气中的O2产生氧化聚合反应。

图1表示在甘油酸中的反应机理。

通过空气中的氧气形成共轭双键，共轭双键的形成使得周围相连的植物油分子双键之间因Diels-Alder反应二次聚合，从而完成干燥。

但是，仅有植物油的氧化聚合反应，干燥过程是缓慢的，所以单张纸胶印油墨中使用了Co、Mn等干燥助剂。

实际上，胶印的干燥并不只有氧化聚合，胶印油墨是在颜料(固体成分)分散于连接料(液体成分)中的状态下，印刷在承印物(纸张)上面的。

之后，连接料以及低粘度的调墨油或者溶剂通过毛细管现象浸透进纸张中。

在这个阶段，树脂和颜料的凝聚力处在增强的状态，用手触摸时，形成的墨膜处在一种能保持其形状的状态。

我们把这一状态称为油墨的凝固态，这与下边要谈到的渗透干燥型处于同一状态。

来自印刷工业销售人员、技术服务代表及单张纸印刷过程的印刷工作人员最常问的问题主要是围绕油墨在涂布纸和非涂布纸上的干燥。

要找到这些问题的答案，必须了解油墨以及单张纸的油墨干燥过程。

油墨的干燥过程油墨的干燥过程包括两步。

第一步，氧化，是这样一个过程，通过它氧与油墨中的油和调墨油结合形成固体。

第二步，吸收，通过这一过程，溶剂渗入纸张并允许氧与油或调墨油接触。

如果溶剂渗入纸张或涂层的速度不够快，就会降低氧与油和调墨油的反应速度，最终延长干燥时间。

记住这一点，让我们进一步关注干燥过程。

当油墨最初印到承印物上时，油墨中的溶剂就会渗入到承印物的纤维或涂层的缝隙中。

颜料保留在干性油部分中，它将颜料固定在印刷表面。

然而这还没有完全干燥，由于失去了溶剂，墨膜变得粘度非常高，这样，油墨就失去了流动性并停在那儿准备转换。

随着溶剂的丧失，氧与油反应，并且树脂开始干燥阶段。

在这一阶段，油墨表面是固定的并不会转移到纸堆中的另一张纸上。

然而，位于墨膜中心的油墨仍然保持一定的液态。

根据油墨的成分、印刷墨膜的厚度、纸张或其他材质的性质以及环境条件，油墨完全固定需要两分钟到超过一个半小时的时间。

印刷完成后，在醇酸树脂或干燥油中就发生氧化，并可能在树脂中也发生氧化。

这一聚合结果形成了化学黏结剂的三维、网状结构。

氧与油墨中所有的油、树脂等发生反应以便将墨膜中的液体材料转换成固体，这样油墨完全干燥。

如果你将亚麻籽油敞开搁置，也会发生同样的反应。

氧将与亚麻籽油反应并交叉结合，最终硬化。

一个有着非常紧密表面的纸张或涂层会使溶剂的渗入速度非常慢。

因此，油墨中就会有溶剂残留，并会干涉氧与油和调墨油之间的反应。

当然，这也会增加油墨干燥时间。

为了加快干燥，在油墨中使用“干燥剂”来加速氧化过程。

工业中使用最广泛、最久的两种干燥剂包含如下：*钴：可以加速表面干燥过程（固定）。

因为钴是蓝色的，在干燥期间变成褐色，易于使白色褪色。

并且，它在有机酸中易溶，因此PH值太低（低于4.0）的酸性润版液对它有影响。

丝印油墨的干燥方式
油墨是一种具有流动性的膏状物体，油墨从丝网印版漏印到承印物表面，只是不同点的转移，而油墨在承印物表面形成表面形成固体的印迹，就必须经过干燥来实现。

干燥通常有两种方式，一种为自然干燥，另一种为强制性干燥。

我们把通过一定的干燥方法将油墨在承印物表面固化和固着的过程称为油墨干燥。

油墨的干燥方法可分为自然干燥、加热干燥、紫外线干燥、电子束照射干燥、红外线干燥、微波干燥等多种形式。

除上述干燥方法外，还可根据油墨中所含油墨树脂的不同，分为物理干燥和化学干燥。

其次，根据油墨不同性质，又可分为渗透干燥、氧化结膜干燥、挥发干燥等形式。

具有特殊性质的油墨，其干燥形式还有光聚合干燥和紫外线干燥等。

大多数油墨干燥通常只采用一种干燥方式，但有些油墨在干燥过程中是以某种干燥形式为主，同时还伴随他辅助性干燥形式共同完成干燥的。

一般情况下，挥发干燥型油墨和水性油墨、氧化聚合型油墨、双液反应型油墨采用自然干燥、冷热风干燥或者红外线照射干燥，加热固化型油墨采用红外线照射干燥，紫外线固化油墨则采用紫外线照射干燥。

在实实际印刷生产中采用哪种干燥方法，要根据所使用的油墨及干燥设备、场地等实际情况来选择。

结合实践谈谈影响油墨干燥速度的因素。

油墨本身的性质我们主要从油墨的主体部分—连结料谈起。

油墨在纸张上的干燥分两个阶段，即固着和干燥结膜。

油墨由液态转变为半固态，不能再流动转移，这是油墨的固着阶段，也是油墨的初期干燥；半固态油墨中连结料的主体部分发生物理、化学反应，完全干固成膜，这是油墨的彻底干燥阶段。

一般油墨干燥分为渗透型、氧化结膜型、挥发型3种形式。

使用矿物油为连结料的油墨为渗透型干燥，以干性植物油为连结料的油墨为氧化结膜型干燥，以挥发型溶剂为连结料的油墨为挥发型干燥。

现在常用的快干亮光型胶印油墨中树脂占35%～40%，干性植物油占30%左右，高沸点煤油占15%～25%，这种混溶状态决定了油墨的干燥形式是渗透和氧化结膜相结合的干燥形式。

可见，油墨中连结料的性质在油墨干燥中起着举足轻重的作用。

基于以上理论，结合生产实践以及与油墨厂商的沟通，我们将原来承印60g/m2以上纸张所用的天狮TOW-729更换为TOW-779，以加快油墨的干燥速度。

纸张的pH值若纸张呈酸性，则酸性物质与干燥剂中的多价金属作用，生成溶于油脂的产物，阻止油墨的氧化结膜，抑制了油墨干燥。

一般而言，酸性越大，阻止或破坏油墨氧化聚合反应的程度越严重。

我们检测了纸张的pH值，同时与纸厂取得联系，要求纸厂对此批纸的pH值进行反馈，结果纸厂的结论为：此批纸在生产时，调低了pH值，即增大了酸性。

于是，我们又为油墨干燥速度慢找到了一个原因。

润版液的pH值一般润版液的pH值低于3.8时，润版液中的氢离子就会和金属的催干剂发生置换反应，破坏催干剂原有的分子结构，影响油墨在纸张上的干燥速度。

为此，通过反复测量与实践，我们规范了单张纸印刷的润版液的pH值；天热时，pH值控制在4.8～5.5之间，此时润版液的添加量为2%～3%；天冷时，pH值控制在5.5～6.0之间。

将润版液的pH值控制在一定范围内，有利于加快油墨在纸张上的干燥。

给水量根据水墨平衡原理，若版面水量过大，则版面墨量也会增大，这样，印迹墨量就会过大，油墨的干燥速度就会减慢。

胶印油墨的固化和干燥技术的研究与应用胶印油墨是其中用途最广泛的一种油墨，广泛应用于各行各业，如图书印刷、包装印刷、画报印刷等。

然而，胶印油墨的干燥和固化技术一直是该领域研究的热点，因为干燥时间过长或固化不完全会导致印刷品质量下降，影响生产效率和产品质量。

胶印油墨的干燥技术胶印油墨在印刷过程中需要快速干燥，以便提高印刷速度和生产效率，同时降低印刷成本。

目前，胶印油墨的干燥技术主要包括自然干燥、加热干燥和紫外线干燥等。

自然干燥：自然干燥通常需要一定的时间，这取决于油墨的成分和印刷材料的表面性质。

这是一种简单的方法，但其干燥时间较长，在工业生产中不太适用。

加热干燥：加热干燥利用热风或红外线照射等方式从外部加热印刷品，加速胶印油墨的干燥。

加热干燥的优点是干燥速度快、效果好，但加热温度过高可能使印刷品变形或变色。

紫外线干燥：紫外线干燥利用紫外线光线照射胶印油墨表面，使其迅速固化和干燥的技术。

紫外线干燥的优点是速度快、效果好，不会使印刷品变形或变色。

同时，紫外线干燥没有火焰、热量和溶剂蒸发等污染，是一种环保的干燥技术。

胶印油墨的固化技术胶印油墨的固化是保证印刷品质量稳定、实现定量生产的关键技术。

当前，胶印油墨的固化方式主要包括加热固化和紫外线固化两种。

加热固化：加热固化是利用加热设备将印刷品加热至一定温度，以使胶印油墨中的成分发生化学反应，完成固化过程。

目前，加热固化技术广泛应用于胶印油墨的生产过程中，其固化速度和质量稳定性优秀，但需要占用一定的时间和加热设备，成本较高。

紫外线固化：紫外线固化是将紫外线照射到印刷品上，使胶印油墨中的单体发生聚合反应，完成固化过程。

紫外线固化技术具有固化时间短、生产效率高等优点，但其运行成本较高，还需要运行范围内没有其它紫外线辐射源的环境下进行操作。

总之，胶印油墨的干燥和固化技术是影响印刷品质量和生产效率的关键技术之一。

随着环保要求和印刷技术的不断发展，紫外线干燥和固化技术将更加普及，成为未来胶印油墨生产的主流技术。

书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
有关印刷油墨的干燥技巧
来自印刷工业销售人员、技术服务代表及单张纸印刷工作人员最常问的问题是油墨在涂布纸和非涂布纸上的干燥性。

要找到这些问题的答案，必须了解油墨以及单张纸印刷时油墨的干燥过程。

单张纸胶印油墨的干燥过程是一个非常复杂的过程。

这些油墨采用
氧化的干燥机理，这意味着油墨需要通过氧化进行干燥。

要控制氧化和干燥过程，理解油墨的组成是很重要的。

油墨包含以下成分：
颜色——用以形成颜色。

粘结料——用以提供粘度。

它们通常包括定量的松香酯或烃树脂。

油——用以增强流动性。

使用的油包括亚麻籽油（干性），大豆油（非干性），石油（非干性），以及其他油，例如桐油、棉花籽油等等。

溶剂——用以使油墨变稀并降低油墨的粘性。

通常使用低粘度的石
油蒸馏物。

干燥剂——用以帮助油墨变硬。

它们是一种催化剂用以加速氧化剂
的干燥反应。

添加剂——提供耐磨性、光泽性等等。

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胶印油墨的干燥方式
在印刷行业中，胶印油墨的干燥方式是一个重要的工艺环节。

它决定了印刷品的质量和效果。

下面将介绍一些常见的胶印油墨的干燥方式。

1. 自然干燥：在自然环境下，胶印油墨可以通过氧化干燥。

这种方式适用于印刷速度较慢的情况，但干燥时间较长。

油墨中的溶剂会随着时间的推移慢慢挥发，使油墨干燥固化。

2. 热干燥：通过加热油墨，可以加快其干燥速度。

热干燥方式通常使用热风或红外线辐射加热。

这种方式可以使油墨中的溶剂更快地挥发，从而加快干燥时间。

3. 紫外线干燥：紫外线干燥是一种高效的干燥方式。

通过使用紫外线灯管照射油墨，可以使其迅速固化。

紫外线干燥方式可以大大提高印刷速度，缩短生产周期。

4. 电子束干燥：电子束干燥是一种新型的干燥方式。

通过使用电子束照射油墨，可以使其在瞬间干燥固化。

电子束干燥方式具有高效、节能的特点。

5. 红外线干燥：红外线干燥是一种常见的干燥方式。

通过使用红外线辐射加热油墨，可以使其迅速干燥。

红外线干燥方式适用于印刷速度较快的情况。

总结起来，胶印油墨的干燥方式有自然干燥、热干燥、紫外线干燥、电子束干燥和红外线干燥等多种方式。

不同的干燥方式适用于不同的印刷需求，可以根据实际情况选择合适的干燥方式。

胶印油墨的干燥方式直接影响到印刷品的质量和效果，因此在印刷过程中需要仔细选择和控制干燥方式，确保印刷品的质量和效果达到预期的要求。

线路板油墨的干燥与固化一、油墨的干燥（预烘）油墨的干燥（预烘）其目的是为了将油墨中的溶剂挥发，但有些油墨含有固化剂，干燥（预烘）不当会引起反应。

因此，对其温度和时间都有限制。

1）工艺参数各种不同供应商的油墨预烘干的要求参数略有不同，大致范围是：预烘一面, 75±5℃, 20~30分钟;预烘二面，75±5℃, 30〜40分钟。

各企业根据供应商提供的技术资料和结合本工厂的设备、控制水平的实际体会作适当调整。

2）温度影响预烘不足，曝光会粘底片，出现压痕，污染底片，显影后表面会受到碳酸钠显影液的侵蚀，侧蚀严重，阻焊外观失去光泽。

预烘温度过高，时间过长，显影不良，焊盘表面会形成残膜，肉眼难看清，易造成电镀不上；热风整平后焊盘会露铜。

预烘的烘箱抽风量不足，箱体内温度不均匀，放板过密，都可能引起焊盘和孔内余胶，热风整平（喷锡）涂覆膜分层以及造成孔内氧化无铅锡等不良现象。

3）预烘应注意以下有关事项。

①烘箱的抽风量，箱体内的上下左右中间各部位的温度要定期检查，并作好记录。

二、油墨的固化固化目的是使阻焊膜完全固化交联。

在150~140℃烘箱中40飞0分钟即完成。

固化板完成后打开烘箱，需等到温度降低到约50℃以下方可将板从烘箱中取出，操作者必需戴厚纱手套。

阻焊和字符固化后应作抽检。

显影后固化前建议增加一道紫外光固化工序。

不少液态感光阻焊油墨供应商的技术资料中有提议，用以提高阻焊膜的硬度。

显影后通过三支80w/cm紫外光灯几秒钟后阻焊膜的表面硬度可提高到3H。

硬度提高，使后工序板子刷伤机会减少, 同时可减少高密度线路间的阻焊膜起泡的可能性。

印制板固化后，必须进行检查，一是胶带附着力试验，以3M标准胶带横贴阻焊上，压紧，停留约10秒，然后垂直拉起，胶带上不应有残胶碎片；二是简易的耐溶剂（丙酮）试验，以白布沾丙酮液，在阻焊膜上擦拭一分钟, 白布上不应有绿色的阻焊溶解物；若白布有绿色，表明固化不完全，整批板需重新固化，再进行一次150C, 30分钟的固化，冷却后再作测试。