溶劑的揮發(fā)速率對(duì)油墨干燥的影響

在油墨千燥過(guò)程中,油墨連接料中的溶劑揮發(fā),剩下的樹(shù)脂和顏料干固在承印物表面,那么這種油墨依靠溶劑揮發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)干燥。這樣的干燥形式稱為油墨的揮發(fā)干燥。

油墨干燥

油墨揮發(fā)干燥的過(guò)程是物理相變化的過(guò)程,就是在一定條件下溶劑從液相變?yōu)闅庀?。這個(gè)過(guò)程的速率主要取決于幾個(gè)因素,即溶劑的揮發(fā)速率、油墨顏料和連接料對(duì)溶劑的釋放作用、外界溫度和蒸汽壓強(qiáng)。

下表是揮發(fā)油墨常用溶劑的揮發(fā)速率。溶劑的揮發(fā)速率,用每分鐘內(nèi)每平方厘米面積上溶劑揮發(fā)的質(zhì)量(mg)表示,即mg/(cm2?min),也可以用1mL溶劑在過(guò)濾紙上完全揮發(fā)所用的時(shí)間(s)表示。

常用溶劑的揮發(fā)速率

并非用來(lái)調(diào)配油墨的溶劑揮發(fā)速率越高越好,油墨干燥速率越快越好。因?yàn)檫^(guò)快的干燥速率使油墨在轉(zhuǎn)移到紙上之前容易干燥結(jié)皮,另外停機(jī)時(shí)油墨易干固在印版和傳墨輥上給生產(chǎn)帶來(lái)麻煩。

上表中看出同一類溶劑如甲苯和二甲苯化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,揮發(fā)速率和沸點(diǎn)范圍相差幾倍,相對(duì)分子質(zhì)量越大揮發(fā)速率越慢、沸點(diǎn)越髙。不同類的溶劑如乙醇和醋酸乙酯,沸點(diǎn)相近但揮發(fā)速率卻相差一倍,這是因?yàn)閮煞N物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同它們的蒸發(fā)潛熱不同(蒸發(fā)潛熱是指一定量的溶劑全部變成氣體時(shí)所需要的熱量)。溶劑的蒸發(fā)潛熱越小,揮發(fā)速率越高。

溶劑沸點(diǎn)范圍的選擇要從具體印刷工藝來(lái)考慮。溶劑沸點(diǎn)低在常溫環(huán)境大量蒸發(fā),車間內(nèi)氣味大,油墨中失去溶劑,黏度增高影響轉(zhuǎn)移性能。實(shí)際上印刷工藝要求在涂布階段內(nèi)溶劑不蒸發(fā),當(dāng)涂布后的承印物進(jìn)入干燥區(qū)時(shí)溶劑揮發(fā),這是理想情況。常用的溶劑乙醇、醋酸乙酯沸點(diǎn)范圍為70-80°C,在印刷車間常溫范圍20-35°C之間揮發(fā)速率低,而干燥區(qū)溫度容易實(shí)現(xiàn),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。