溶劑的揮發速率對油墨干燥的影響

在油墨千燥過程中,油墨連接料中的溶劑揮發,剩下的樹脂和顏料干固在承印物表面,那么這種油墨依靠溶劑揮發來實現干燥。這樣的干燥形式稱為油墨的揮發干燥。

油墨干燥

油墨揮發干燥的過程是物理相變化的過程,就是在一定條件下溶劑從液相變為氣相。這個過程的速率主要取決于幾個因素,即溶劑的揮發速率、油墨顏料和連接料對溶劑的釋放作用、外界溫度和蒸汽壓強。

下表是揮發油墨常用溶劑的揮發速率。溶劑的揮發速率,用每分鐘內每平方厘米面積上溶劑揮發的質量(mg)表示,即mg/(cm2?min),也可以用1mL溶劑在過濾紙上完全揮發所用的時間(s)表示。

常用溶劑的揮發速率

并非用來調配油墨的溶劑揮發速率越高越好,油墨干燥速率越快越好。因為過快的干燥速率使油墨在轉移到紙上之前容易干燥結皮,另外停機時油墨易干固在印版和傳墨輥上給生產帶來麻煩。

上表中看出同一類溶劑如甲苯和二甲苯化學結構不同,揮發速率和沸點范圍相差幾倍,相對分子質量越大揮發速率越慢、沸點越髙。不同類的溶劑如乙醇和醋酸乙酯,沸點相近但揮發速率卻相差一倍,這是因為兩種物質分子結構不同它們的蒸發潛熱不同(蒸發潛熱是指一定量的溶劑全部變成氣體時所需要的熱量)。溶劑的蒸發潛熱越小,揮發速率越高。

溶劑沸點范圍的選擇要從具體印刷工藝來考慮。溶劑沸點低在常溫環境大量蒸發,車間內氣味大,油墨中失去溶劑,黏度增高影響轉移性能。實際上印刷工藝要求在涂布階段內溶劑不蒸發,當涂布后的承印物進入干燥區時溶劑揮發,這是理想情況。常用的溶劑乙醇、醋酸乙酯沸點范圍為70-80°C,在印刷車間常溫范圍20-35°C之間揮發速率低,而干燥區溫度容易實現,是較理想的溶劑。目前印刷用溶劑型油墨、上光油、覆膜膠等大部分選用這兩種溶劑。