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过滤纸在印刷机输墨中的应用

印刷机输墨系统中的油墨，转移到承印物上后迅速凝固，形成耐机械摩擦的墨膜。这种由流体到固体的变化，叫做油墨的干燥。完成这一变化过程所需要的时间叫做干燥时间。干燥时间短，油墨干燥速度快；干燥时间长，油墨干燥速度慢。

油墨的干燥一般分两个阶段进行。第一阶段是油墨中的连结料向纸层内渗透(或油墨中的溶剂挥发)，油墨膜层的粘着性增大，失去流动性的阶段，叫做油墨的固着。第二阶段是油墨发生物理、化学变化，牢固的粘结在承印物表面的阶段，叫做油墨的固化。油墨的固着和固化在油墨干燥整个过程中是很难严格区分开来的。

印迹的干燥速度对印刷品的印刷质量有很大的影响。干燥过慢，轻则使印品背面蹭脏推板，重则造成印张粘页；干燥过快，油墨在版面结皮，堵塞版纹，不仅使图像清晰度下降，而且使油墨堆积，印品出现"墨斑"。因此，分析研中国化工业转移投资重心 瞄准新材料究印迹干燥的规律，在生产中控制印迹干燥的速度，使印迹适时干燥，才能获得墨色饱满、色彩鲜艳、层次丰富、光泽度高的优质印刷品。

油墨的干燥过程，是个极其复杂的物理、化学过程。油墨干燥的速度和油墨干燥的形式、承印材料的性能、印刷工艺条件、环境的温湿度等因素有关。

一、影响印迹干燥速度的因素

油墨的干燥速度，系指印刷品上油墨完全固化所需要的时间，时间愈短，印迹干燥的速度愈快。

1.油墨干燥的形式。在不同的承印物表面，采用不同的印刷方法印刷，油墨的干燥形式也不相同。平版、凸版、凹版以及孔版等普通印刷，印品上的墨迹一般依靠渗透、氧化聚合、挥发和UV(紫外线)等形式干燥。

①渗透型干燥。油墨转移到多孔性的承印物表面以后，在毛细管作用下，油墨中一部分连结渗入纸张内部，另一部分连结料同颜料一起固着在承印物表面，油墨的干燥主要依靠承印物的毛管吸收作用来完成，这样的油墨干燥叫做渗透干燥。渗透干燥的过程，即是承印物吸收油墨中连结料的过程。由于油墨颜料粒子间也存在着细微的空隙，这些空隙构成的毛细管作用则是阻止油墨渗透的。当承印物的毛细管作用和油墨颜料粒子间的毛细管作用相平衡时，油墨中的连结料便停止了向承印物内部的渗透，印刷品上的油墨干燥。

在实际的印刷过程中，油墨向承印物的渗透经历了两个不同的阶段，在印版上的油墨和纸张接触的短暂时间内，油墨在印刷压力的作用下，渗入承印物的表层，为加压渗透；当承印物离开压印区以后，转移到承印物上的油墨依靠毛细管的作用力渗入到承印物的内层，为自由渗透，加压渗透和自由渗透的时间，可以用下面的公式表示：

加压渗透时间：

t加压=4ηh2加压/P-2r ()

自由渗透时间：

t自由=4ηh2自由/rγ ()

以上两式的推导参见()和()式。式中η为油墨的粘度，h加压为在压力作用下油墨向承印物内部渗透的深度，h自由为自由渗透深度，r为多孔性承印物的毛细管平均半径，γ为油墨的表面张力。(路由器)和()式表明，使用低粘度油墨，在质地疏松多孔吸收性强的承印物上印刷，油墨干燥速度快。高速凸版轮转油墨，连结料由矿物油和沥青树脂组成，用这种油墨在吸收性良好的纸上印刷，印迹的干燥完全依靠渗透干燥来完成。但是，如果印刷压力过大，连结料的粘度过小，往往发生"透印"故障。

②氧化聚合型干燥。以干性植物油为连结料的油墨，与空气中的氧发生氧化聚合反应，使呈三度空间分布的干性植物油分子变成立体状结构的巨大分子，干固在承印物表面。这种利用氧化聚合反应，使油墨由液态转变成固态，在承印物表面形成牢固的印迹，叫做氧化聚合干燥。

油墨中的干性植物油，由液态转变成固态的反应很复杂，一般需要通过过氧桥聚合或通共共轭双键加成聚合，反应均发生在不饱和酸的双键上。随着反应的进行，分子链逐渐增大，油墨的粘度也逐步上升，直到不饱和酸的双键全部反应完时，油墨也完全干燥。因此，干性植物油墨的双键愈多，氧化聚合干燥的速度愈快。

干性植物油的氧化聚合反应速度比较慢，这是因为干性植物油含有微量磷酯类有机抗氧剂，加上其它阻滞干燥作用的影响，吸收的氧较少，是干燥过程的诱导期，此阶段内干性植物油基本上不起变化。因此，干性植物油的氧化聚合干燥时间，一般需要几小时，甚至长达几天之久。要加快氧化聚合的反应速度，必须破坏抗氧化剂，使干性植物油吸收空气中的氧，形成过氧化物，以过氧化物为媒介，引发双键的聚合反应。

在以干性植物油为连料的油墨中，加入催干剂(即干燥油)，可以加速油墨的干燥。催干剂的加入，一方面可将油墨辽源中的抗氧剂氧化或与抗氧物质相结合生成沉淀，去除抗氧剂对氧化聚合反应的干扰，缩短诱导期；另一方面催干剂还可以促进聚合作用。

平版印刷，大多采用质地比较紧密、吸收性小的涂料纸印刷，印刷品上的墨迹主要依靠氧化聚合干燥。

③挥发型干燥。转移到承印物表面的油墨，连结料中具有较大能量的有机溶剂分子，克服了油墨中分子间的相互引力逸向空气，剩余的树脂、颜料等其它成分迅速增稠、固结。这种依靠溶剂挥发完成油墨干燥的形式，叫做挥发干燥。

挥发干燥的油墨，连结料中均含有挥发性较强的溶剂，例如：水、苯、二甲苯、酯、低碳链的醇等。挥发干燥的速度，主要取决于溶剂的挥发速度和溶剂的蒸发潜热。

表 油墨常用溶剂的沸点、蒸发潜热、挥发速度

溶剂名称 沸点范围(℃) 蒸发潜热(kcal25/kg) 挥发速度(s)

乙酸乙酯 72～80 401 85

甲苯 109～112 400 180

乙醇 75～80 810 240

水 100 2291 1120

溶剂的挥发速度，可以用1ml溶剂在过滤纸上完全挥发所用的时间秒(s)数来表示。蒸发潜热是指一定量的溶剂，全部变成气体时所需要的热能。同一类溶剂，沸点愈低，挥发速度愈高；但不同类型的溶剂，沸点低，挥发速度却不一定就快。表列出几种油墨中常用的溶剂的沸点、蒸发潜热和挥发速度。表中的乙醇和乙酸乙酯，沸点相近，但乙酸乙酯的挥发速度却是乙醇的二倍以上，这是因为乙醇的蒸发潜热比乙酸乙酯的蒸发潜热高。溶剂的蒸发潜热愈小，挥发干燥速度愈高。

挥发干燥型油墨，主要成分是溶剂、树脂和颜料，由于树脂分子和颜料分子存在于油墨表层，溶剂分子和树脂分子、颜料分子之间有强的牵引力，使溶剂分子难以向空气中逸出，故油墨的挥发速度比溶剂的挥发速度低。

不同的树脂对溶剂挥发速度的减缓程度不同。溶解度愈大的树脂，溶剂越难从中脱出。使用沸点不同的溶剂，调整油墨的挥发干燥速度时，油墨中的树脂必须对选用的溶剂有一定的释放性。否则，印刷过程中，溶并已构成成熟的复合材料静子叶片工艺和技术体系剂脱出困难，印刷品上的墨迹干燥不良，易出现"背面蹭脏"的故障。

此外，溶剂的挥发速度还与外界的温度及蒸气压有关，外界的蒸气压愈大，温度愈高，溶剂的挥固定座追根究底构成这类景象的缘由在于塑料软包装资料的磨擦系数功能发速度愈快。

在非吸收性承印物表面印刷，印刷品上的墨迹，主要依靠溶剂的挥发来完成干燥。

随着高速、多色、多品种印刷的发展，印刷中大多使用混合干燥型油墨印刷。例如凸版树脂书刊油墨，主要依靠渗透干燥，但同时也包含着氧化聚合干燥；快固着树脂油墨，利用渗透干燥加速油墨的固着，利用氧化聚合干燥来完成油墨的固化；热固性油墨则是利用挥发干燥来加速油墨的初期干燥的。混合型的油墨干燥形式，使印迹的干燥变得更为复杂。

来源：南通三木精密过滤纸有限公司