溶剂的挥发速率对油墨干燥的影响

在油墨千燥过程中,油墨连接料中的溶剂挥发,剩下的树脂和颜料干固在承印物表面,那么这种油墨依靠溶剂挥发来实现干燥。这样的干燥形式称为油墨的挥发干燥。

油墨干燥

油墨挥发干燥的过程是物理相变化的过程,就是在一定条件下溶剂从液相变为气相。这个过程的速率主要取决于几个因素,即溶剂的挥发速率、油墨颜料和连接料对溶剂的释放作用、外界温度和蒸汽压强。

下表是挥发油墨常用溶剂的挥发速率。溶剂的挥发速率,用每分钟内每平方厘米面积上溶剂挥发的质量(mg)表示,即mg/(cm²•min),也可以用1mL溶剂在过滤纸上完全挥发所用的时间(s)表示。

常用溶剂的挥发速率

并非用来调配油墨的溶剂挥发速率越高越好,油墨干燥速率越快越好。因为过快的干燥速率使油墨在转移到纸上之前容易干燥结皮,另外停机时油墨易干固在印版和传墨辊上给生产带来麻烦。

上表中看出同一类溶剂如甲苯和二甲苯化学结构不同,挥发速率和沸点范围相差几倍,相对分子质量越大挥发速率越慢、沸点越髙。不同类的溶剂如乙醇和醋酸乙酯,沸点相近但挥发速率却相差一倍,这是因为两种物质分子结构不同它们的蒸发潜热不同(蒸发潜热是指一定量的溶剂全部变成气体时所需要的热量)。溶剂的蒸发潜热越小,挥发速率越高。

溶剂沸点范围的选择要从具体印刷工艺来考虑。溶剂沸点低在常温环境大量蒸发,车间内气味大,油墨中失去溶剂,黏度增高影响转移性能。实际上印刷工艺要求在涂布阶段内溶剂不蒸发,当涂布后的承印物进入干燥区时溶剂挥发,这是理想情况。常用的溶剂乙醇、醋酸乙酯沸点范围为70-80°C,在印刷车间常温范围20-35°C之间挥发速率低,而干燥区温度容易实现,是较理想的溶剂。目前印刷用溶剂型油墨、上光油、覆膜胶等大部分选用这两种溶剂。