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。可見,紙張吸收油墨中的連接料的過程(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(接觸角越小),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。表1的試驗數據可加強對這方面的認識。
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。