印刷材料及适性(油墨第十二章 油墨的干燥性质(详细分析))精讲
印刷材料及适性(油墨第十二章 油墨的干燥性质(详细分析))
a b
(min) a : 恒定沸点的溶剂 b : 在一定沸点范围内的溶剂
纯溶剂、连结料中的溶剂、油墨中的溶剂的挥发
挥发量 g
a
100 80 60 40 20 10 20 30 40
b c
纯溶剂 a b 连结料中的溶剂 c 油墨中的溶剂
(min)
2、树脂对溶剂挥发速率的影响 树脂的品种和在油墨中的数量都会影响溶剂的挥发速率。
零，可以自发进行。
γSL 总是介于γSG 和 γLG 之间 （3）在数值上， γSG ＞ γSL ＞γLG 即或
或 γSG ＜ γSL ＜γLG 要使液体(油墨)润湿固体（承印材料），液体的表面 张力必须小于固体的表面张力。
即：γSG ＞ γLG
承印物的表面能： 纸张类：100dyn/cm 塑料薄膜类：30--42 dyn/cm 属于高能表面 属于低能表面
从自由能的变化，因为新形成界面的能量
γ 原来的能量 SG ，使体系的自由能变化大于零，所以不能 自发进行。
γSL
大于
γSG (2)当
γSL
＞0 COS θ ＞0 油墨可以在承印物上润湿
γLG ＞0
θ ＜ 900
γSL 从能量变化的角度，新形成界面的能量 γSG ，体系自由能变化小于 小于原来界面的能量
诱导力：是由于极性分子的永久偶极诱发临近其他分子
的偶极，使分子间产生永久的牵引力而形成的结合。结合 能约为0-0.5kal/mol。 这三种效应的综合结果,便在分子间产生二次结合力. 油墨和纸张之间的极性力和色散力是纸张和油墨间产生二 次结合力的主要原因.
二次结合力的大小随分子间距离的增大而 迅速降低. 二次结合力的存在使纸张与油墨之间产生 一定的结合力，但如果印张过多堆积和密附会 使分子间距离急剧减小,造成“背面蹭赃”。
印刷油墨光油的固化干燥
印刷油墨光油的固化干燥•油墨在印刷机上不干燥并保持一定的流动性，而一旦转移到承印物上则必须马上干燥。
例如胶印油墨印刷之后在承印物上成为微米级的薄膜，单位体积油墨表面积变大，油墨本身以及油墨与承印物之间产生化学或物理变化，油墨粘度上升，最后完全固化干燥。
另一方面，印刷油墨如胶印油墨、柔印油墨，凹印油墨、丝印油墨等，是按不同的印刷方式来分类的，而且干燥方式也不同。
特别是胶印油墨中单张纸胶印油墨和卷筒纸胶印油墨也是如此。
1 干燥方式的分类现对印刷油墨典型的5种干燥方式加以解说。
因印刷方式与使用的油墨不同，导致干燥方式不同，干燥速度也有明显的不同。
1)氧化聚合干燥型在油墨连接料中包含有大量干性油或干性变性油的合成树脂，油墨一旦印刷到承印物上，这些干性油成分就被空气中的氧气吸收，通过氧化聚合反应形成柔软的大分子墨膜而固化干燥。
干性油的主要成分，是脂肪酸和甘油的脂类，R-COO-所表示的脂肪酸是以18个C原子组成的直链式不饱和脂肪酸为主体的。
近年来因环境问题，胶印油墨中植物油的用量增加了。
特别是大豆油墨及其印刷品已经获得了SOY sell认证。
因此，胶印油墨中使用的植物油的主体成分由原来的亚麻仁油换成了大豆油。
植物油中的不饱和脂肪酸与空气中的O2产生氧化聚合反应。
图1表示在甘油酸中的反应机理。
通过空气中的氧气形成共轭双键，共轭双键的形成使得周围相连的植物油分子双键之间因Diels-Alder反应二次聚合，从而完成干燥。
但是，仅有植物油的氧化聚合反应，干燥过程是缓慢的，所以单张纸胶印油墨中使用了Co、Mn等干燥助剂。
实际上，胶印的干燥并不只有氧化聚合，胶印油墨是在颜料(固体成分)分散于连接料(液体成分)中的状态下，印刷在承印物(纸张)上面的。
之后，连接料以及低粘度的调墨油或者溶剂通过毛细管现象浸透进纸张中。
在这个阶段，树脂和颜料的凝聚力处在增强的状态，用手触摸时，形成的墨膜处在一种能保持其形状的状态。
我们把这一状态称为油墨的凝固态，这与下边要谈到的渗透干燥型处于同一状态。
第十二章油墨的干燥性质
2）影响油墨渗透干燥的因素 a．渗透深度。在油墨的渗透干燥过程中，加压渗透 是短暂时间内的急剧变化过程，而自由渗透是较长时 间内的缓慢变化过程。在实际印刷过程中，加压渗透 是占主导地位的。而且，油墨粘度越小，纸张越疏松 多孔，毛细作用越显著，油墨渗透得越快。
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综合考虑纸张毛细管吸力作用与印刷压力Ｐ后 油墨被压入纸张的加压渗透深度d的计算 （olsson奥尔森公式）
d
PR .t 2
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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自由渗透深度公式（Washburn渥斯宾公式）
h Rt LG cos 2
t自由渗透时间
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b．纸张毛细管孔径大小、分布和颜料粒子大小、分布 的关系。
根据纸张毛细管孔径与颜料粒径的大小分布状况可以有三种状态:
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第四节 油墨的挥发干燥
基本概念
油墨的干燥是依靠溶剂脱离膜层的挥发作用来完成的，此油墨干燥 形式称为挥发干燥(Evapirating Drying)。挥发干燥属于物理干燥。 照相凹版油墨、柔性版油墨、塑料印刷油墨等溶剂型油墨属于挥发 干燥油墨。
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2）影响油墨挥发干燥的因素
a．溶剂的挥发干燥。 溶剂的挥发速率，可以用每分钟内每平方厘米面积上溶 剂挥发的毫克数来表示，即用mg／cm2· min来表示， 实际油墨中的挥发物质，一般不是单一组分的溶剂，如 石油烃溶剂，一般是由在一定馏分内的同系物组成。一般地， 要求油墨溶剂沸点应尽量窄些，否则一些高沸点馏分将残留 在墨膜中，容易引起沾脏。
在紫外线的作用下，光聚合引发剂被激发，产生游离基或离 子，这些游离基或离子与预聚物等单体中的不饱和双键起反应， 形成单体基团开始进行连锁反应，由于预聚物是多官能团结构， 所以分子交联是三维的，因此连结料由液态变成固态。这个反应 速度很快，不到ls就完成，即在印张到达输纸装臵时就已完成。
油墨的印刷适性一-四
油墨的印刷适性（一）-（四）（一）油墨的成分和分类印刷的实质，从工艺的角度看，是油墨向承印物上的转移。
要使油墨顺利地转移要求它必须具备适宜印刷的作业适性，即印刷适性。
这些主要在印刷过程中才表现出来的油墨特性，诸如粘滞性、触变性、粘着性、拉丝性、干燥性等，是这里要讲述的主要内容。
另方面，从印品质量评定的角度看，还要求油墨本身必须具备某些固有的性能。
这些油墨本身固有的性能，诸如着色力、遮盖力、光泽性、耐晒性、耐酸碱性等，又都与油墨的结构、成分和制造过程等有关。
而且，油墨的结构、成分还在一定的程度上影响到油墨的印刷适性。
一、概述油墨是一种稳定的胶体分散体系，它的主要成分，即油墨的主剂，是由作为分散相的颜料和作为连续相的连结料所组成。
主剂中的颜料赋于油墨以颜色；主剂中的连结料供油墨具有必要的转移性能。
颜料粒子是上千万个分子聚集起来的颗粒，呈球、棒、片等不规则的形态，但在宏观上却是十分微小的，一般颜料粒子的大小在几十到几百nm的范围之内。
连结料是各类树脂、干性植物油和溶剂配制成的粘稠状的液态物质，本身是一种溶胶，具有展布和携载分散相粒子的作用。
由这样的分散相粒子分散在这样的连结料溶胶中，得到的胶体分散体系具有较好的稳定性，凭借的就是两相界面的某些特殊性质。
胶体化学中把固体分散相的总表面积相总体积之比叫作固体分散相的比表面积。
由于颜料粒子非常细小，它的比表面积之相当大的，例如，炭黑粒子的直径约为0．1nm，每立方厘米油墨中若含有1015个炭黑粒子，则作为油墨中分散相的炭黑粒子的比表面积，可以达到6×105cm-1。
这样大的分散相的比表面积，在通常情况下的胶体分散体系中，分散相粒子会具有很大的比表面自由能，体系在热力平衡上也将是不稳定的，宏观的表现就是分散相粒子的凝聚和沉降。
然而油墨在正常的情况下并没有这样的现象发生，原因是油墨中的颜料粒子有个保护性的外壳。
油墨中总是存在部分高级游离脂肪酸，醇类等表面活性剂，这些表面活性剂定向地排列在颜料粒子的周围，形成一个牢固的外壳；这个外壳使颜料粒子表面由高能状态转为低能状态，从而使体系趋于稳定，油墨通常就不会有颜料粒子凝聚而沉降的现象发生。
油墨适性
油墨适性一、平版油墨的组成及制造过程1．平版油墨的组成▪颜料（颜料粉、色浆）▪连接料（凡立水Varnish）▪植物油（亚麻油、桐油、大豆油）▪高沸点矿物油▪助剂（干燥剂，耐磨剂等）2．平版油墨的制造过程二、印刷品密度、墨层厚度、油墨浓度的关系1．墨层厚度▪不同的油墨类型、印刷方式、承印材料，其墨层厚度均不相同。
▪单张纸油墨印刷的墨层厚度为1μm左右。
▪紫外固化油墨和热固轮转油墨印刷的墨层厚度在0.7~1.3μm左右。
2．印刷品的密度▪印刷品的密度是一种反射光学密度，是物体吸收光线的特性量度，用反射率倒数的对数表示，无单位。
▪密度的测量通常用密度仪来实现。
3．油墨的浓度▪油墨的浓度是油墨本身具有的特性。
▪油墨浓度的高低主要取决于颜料的含量。
与油墨的转印性，纸张的吸墨性等因素也有关。
▪油墨浓度的高低是衡量油墨品质的一项重要指标。
4．印刷品密度、墨层厚度、油墨浓度的关系▪当油墨的浓度保持不变时，密度值随墨层厚度变大而增加。
纸张油墨在一定厚度会达到饱和，此时密度值不再增加。
▪当墨层厚度为一定值时，密度值随油墨浓度增加而增加，但不完全是线性关系。
5．密度测量▪密度测量方式是印刷工业中最常用的客观评价质量的形式。
▪印刷操作人员通常采用测量密度的方法来检测印张油墨厚度及浓度大小，计算网点面积率、网点增益、相对反差值、叠印效率等。
三、影响油墨乳化、干燥、耐磨的因素1．影响油墨乳化的因素▪纸张的性质▪油墨的性质▪冲淡剂和干燥剂▪版面用水量▪机器速度▪室温1．1．纸张的性质能引起油墨乳化▪纸张（如铜版纸、胶版纸）中含有表面活性剂，在印刷过程中会被润版液润湿而被橡皮布粘取，传递到印版和水斗内。
降低润版液的表面张力系数，同时降低油墨和水两相的界面张力，促使油墨乳化。
1．2．油墨的性质能引起油墨乳化▪油墨的酸值油墨的酸值越高，极性越强，乳化越严重。
▪油墨的粘度油墨粘度过小，则内聚力减弱，降低抗水能力，促使乳化加速。
▪颜料的性质亲水性的颜料粉更易引起油墨乳化。
油墨的干燥方式及其性能
助剂中除了特别的催干剂外，其他的助剂由于量少，且作用不同而对油墨的干燥性能影响不大。
四、印ห้องสมุดไป่ตู้环境和印刷条件对油墨干燥的影响印刷环境温度升高，对印件上油墨的干燥是有利的。这可以从温度升高，物质分子运动加快，从而促进了渗透、挥发和氧化聚合而得到解释。同样的，印刷烘干温度提高也有利于油墨干燥。同时，减慢印刷速度，可使干燥充分。印刷环境的湿度对油墨干燥的影响也是非常显著的，相对湿度越高，则油墨的干燥速度越慢。例如，在正常的条件下，空气相对湿度为65%时的油墨干燥时间为6.7小时，当湿度提高至75%时，同样的油墨就要23.3小时才能干燥，延缓油墨干燥时间竟达三倍多。
二、从承印物看油墨的干燥性能就承印物对油墨干燥性能的影响来看，如前所述，应着重于纸张，因为纸张对渗透干燥型油墨的干燥性能影响非常大。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，可忽略不计。
一般来说，纸张表面粗糙、结构疏松的纸张对油墨的干燥是有利的；同时，纸面对油墨的亲和性也对渗透有影响，纸面对油墨越亲和（接触角越小），则油墨的渗透越快，显然此时油墨的干燥也越快。
三、从油墨组成看油墨的干燥性能我们知道油墨主要由以下四个部分组成：连接料（或称树脂）、溶剂（或水）、颜料和助剂。其中溶剂对油墨的干燥性能起着直接的明显的作用，而不同树脂、颜料和助剂对干燥性能也有一定的影响。
就单一溶剂而言，沸点越低，挥发速度越快。但也有例外，如醋酸乙酯和乙醇沸点相近，但醋酸乙酯的挥发速度几乎为乙醇的两倍。水的沸点不高，但挥发速度很慢，一般选用中、低、高的溶剂互相配合使用，以达到油墨的干性要求。而混合溶剂的挥发速度，又受多种溶剂分子相互制约，并不是简单的算术平均。表2列举了不同溶剂的沸点和挥发速度，以供参考。
第十二章 油墨的流变特性与印刷适性 印刷材料与适性课件
④ 油墨粘着性与印刷色序不匹配，会使湿叠湿的套色 印刷油墨转移率下降，印品色相失真。
2012.2
印刷材料及适性
Q
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12-3 油墨的粘弹特性
二、油墨的拉丝性
拉丝性：是指油墨受拉伸作用至断裂时形成丝 状的能力。
丝头：是指从油墨被拉伸成丝到墨丝断开时的 长度，通常用来表征拉丝性的强弱。
b. 油墨的结构。 影响：a. 屈服值过大，油墨流动性差，不易下墨；
b. 屈服值过小，网点起晕、不清晰。
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印刷材料及适性
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12-2 油墨的粘滞变性
4. 流变曲线
在直角坐标系中，用来描 述剪切应力τ与剪切速率Ｄ 之间关系的曲线。
粘性流体主要有5种典型 的流变曲线：
A. 牛顿流体
B. 假塑性流体
印刷后，附着在承印物上的油墨由于失去外力而粘 度上升，保证油墨不向四周流溢，使印迹固着良好， 则网点清晰、印品鲜艳。
3. 触变性对印刷的影响
触变性过大，会引起送墨不流畅或出现堵墨现象；
触变性过小，则会导致网点不清晰或油墨沉淀、结 块等。
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印刷材料及适性
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12-2 油墨的粘滞变性
粘着性与粘度的大小都与油墨的内聚力成正比， 即粘度大的油墨其粘着性也大。
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印刷材料及适性
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12-3 油墨的粘弹特性
3. 印刷中影响粘着性的因素
印刷过程中油墨层分离时的速度影响粘着性 的大小。印刷速度快时所表现出的粘着性较 大。
油墨转移时墨层厚度影响油墨粘着性的大小。 印刷中供墨量大时墨层较厚，表现为油墨的 粘着性较大。
印刷材料学十一五(第十一章)
The Theory of Printing Material
二、干燥过程和机理
有机溶剂脱离树脂的束缚而游离出来，依靠其自身的 挥发能力而脱离墨膜进入气相； 承印物表面膜层中只留有树脂等组分； 被溶剂浸入而隔离的树脂分子又重新靠近，直至产生 物理交联，失去流动性成为固态，进而完成干燥。
一部分残留在印版或橡皮布上； 油墨在印刷的瞬间 一部分附着在承印物上。
润 湿
次 二 合 结 力
The Theory of Printing Material
一、油墨干燥的两个阶段
第一阶段 液态 第二阶段 半固态 固态 彻底干燥段， 用“彻干性”表示 半固态 初期干燥段（固着阶段）， 用“初干性”表示
The Theory of Printing Material
三、影响因素
预聚物和单体种类； 光引发剂的选择； 颜料的影响； 光源的影响。
The Theory of Printing Material
UV胶印油墨配方
The Theory of Printing Material
四、UV油墨的优缺点
The Theory of Printing Material
三、影响因素
（一）渗透深度 就渗透深度而言，加压渗透占主导； 但对最终印品质量而言，自由渗透更为重要；
The Theory of Printing Material
（二）纸张孔径大小、分布与颜料粒径大小、分布的关系
The Theory of Printing Material
（二）纸张孔径大小、分布与颜料粒径大小、分布的关系
印刷材料及适性
印刷材料及适性印刷是一项广泛应用的技术，它涉及到各种不同类型的材料和适用性。
在选择合适的印刷材料时，需要考虑多种因素，如印刷方式、印刷效果、耐久性等。
本文将就印刷材料及其适性进行探讨，希望能为相关领域的从业者提供一些参考和指导。
首先，我们来谈谈纸张这一最常见的印刷材料。
纸张是印刷品质的重要基础，不同类型的纸张适用于不同的印刷需求。
例如，对于需要高清晰度印刷的图片或文字，可以选择光面的铜版纸；而对于需要书写或印刷的文件，可以选择书写纸或复印纸。
另外，还有特殊的纸张材料，如艺术纸、卡纸等，它们适用于特殊的印刷效果或场合。
因此，在选择纸张时，需要根据具体的印刷需求和效果来进行合理的选择。
除了纸张，印刷材料还包括墨水和油墨。
墨水的选择直接影响到印刷品的色彩和质量。
一般来说，墨水可以分为水性墨水、油墨和溶剂墨水等。
水性墨水适用于纸张印刷，干燥速度快，对环境友好；而油墨适用于印刷包装材料，具有良好的耐磨性和附着力。
因此，在选择墨水时，需要根据印刷材料的不同和印刷效果来进行合理的选择。
此外，印刷材料还包括印刷机和印刷辅助材料。
印刷机的选择直接关系到印刷效果和生产效率。
不同的印刷机适用于不同的印刷材料和印刷方式。
例如，胶印机适用于大批量的印刷品生产，适用于各种类型的纸张和墨水；而数字印刷机适用于小批量的印刷品生产，适用于特殊的纸张和墨水。
印刷辅助材料如印刷版、印刷胶辊等也是印刷过程中不可或缺的一部分，它们的质量和适用性直接关系到印刷品的质量和效果。
综上所述，印刷材料的选择是印刷过程中至关重要的一环。
在选择印刷材料时，需要综合考虑印刷方式、印刷效果、耐久性等多种因素，以确保印刷品的质量和效果。
希望本文能为相关领域的从业者提供一些参考和指导，促进印刷技术的发展和应用。
第12章 常用印刷油墨及其应用
塑料制品印前要作表面处理
3、着墨不均
现象：墨膜的厚度不匀。
原因：油墨调配不良；油墨中混有墨皮，印刷时由于溶剂使其膨胀、软
化，堵住墨孔。
解决方案：调配好的油墨过滤一次再使用（特别是旧油墨）；重新使用
已经用过的印版时，要全部除去附在版框上的旧油墨。
第五节
特种油墨
紫外线和电子束固化油墨
其它特种油墨
解决方案：减少水量；降低药水的浓度；换用亲脂的铜辊； 换用新的抗水性好的油墨。
3、堆墨（起厚Piling）
现象：颜料从油墨中分离出来，堆积在版和橡皮布上，结果 造成印品网点糊死；油墨膜变厚而且表面毛躁无光。
原因：油墨乳化。连接料失去携带颜料的能力，油墨失去了
流动性后就变得短而成浆状。颜料抗水性差，分散不 良，含量高。
不吸收的承印物上干燥速度慢，在纸张上易引起纸张尺寸伸缩，墨膜光
泽性差。
五、柔版印刷易出现的问题及解决方法
1、附着力问题
现象：附着力不好，墨膜经摩擦后易脱落。
主要原因：油墨太稀、连接料失去粘连作 确选择。 用、连接料中的树脂没正
解决方法：调稠些油墨、换用附着力较好的油墨、在最后印品表面罩印
常用助剂为蜡以及较高的填料。
主要印钞票、邮票、股票等有价证券等。
二、雕刻凹版印刷易出现的故障
1、细线条断裂：
现象：纸张上的细线条出现不连续、有断裂
原因：油墨过粘过稠，油墨转移困难。 解决方案：在油墨中加入低粘度调墨油或高沸点溶剂。 2、擦脏
现象：印张不该有墨迹的地方有了墨痕。
原因：油墨过粘，擦墨辊对版面的压力过小，使印版空白
印刷材料及适性课件第--印刷油墨 (一)
印刷材料及适性课件第--印刷油墨 (一)印刷油墨是印刷过程中必不可少的一种材料，直接关系到印刷品的品质、效果和寿命。
本文将从印刷油墨的种类、适用场合、印刷技术等多个方面进行阐述。
一、印刷油墨的种类根据油墨的发展历程，印刷油墨可分为传统型和新型两类。
传统型印刷油墨是指以油墨树脂为主要基材的，如油墨、橡胶版印刷油墨和凹版印刷油墨等。
新型印刷油墨是指杂化型印刷油墨，以聚合物、水性和环保型油墨为主。
二、印刷油墨的适用场合1.传统型油墨适用于需要打印深色、印刷量大、色彩鲜明的印刷品。
常用于印刷包装纸箱、封面等。
2.新型油墨适用于各种类型的印刷品，具有环保、安全、耐光、适应性强等优点。
在外墙广告牌、服装印刷、食品包装上应用广泛。
三、印刷油墨的印刷技术1.胶印油墨：主要适用于纸张、包装、印刷各种彩绘等印刷品。
胶印油墨颜色饱满、覆盖性强、制作速度快等优点，广泛用于印刷工业。
2.丝网印刷油墨：主要用于在各种多材料上进行印刷，比如印刷塑料、瓷器、玻璃等物体上，这种印刷方式可使印刷品更加独特有创意。
3.凹版印刷油墨：主要适用于印刷卡纸、塑料、纸巾等物体上。
凹版印刷油墨的色彩饱满、清晰度高、耐磨性强，但成本较高。
四、印刷油墨的未来发展趋势由于环保、健康、安全等因素的影响，越来越多的新型印刷油墨出现在市场上。
未来印刷油墨的发展趋势将是：可降解、可循环利用、低污染、高效率、实用性强等。
总之，印刷油墨是印刷过程中非常重要的一种材料，它的发展已经逐渐朝着环保、安全方向发展。
生产厂商需要制作出更加质量稳定、转移率高、无害性强的产品，才能满足市场需求。
只有不断创新和完善自己才能在剧烈竞争的市场上占据一席之地。
油墨干燥
结合实践谈谈影响油墨干燥速度的因素。
油墨本身的性质我们主要从油墨的主体部分—连结料谈起。
油墨在纸张上的干燥分两个阶段，即固着和干燥结膜。
油墨由液态转变为半固态，不能再流动转移，这是油墨的固着阶段，也是油墨的初期干燥；半固态油墨中连结料的主体部分发生物理、化学反应，完全干固成膜，这是油墨的彻底干燥阶段。
一般油墨干燥分为渗透型、氧化结膜型、挥发型3种形式。
使用矿物油为连结料的油墨为渗透型干燥，以干性植物油为连结料的油墨为氧化结膜型干燥，以挥发型溶剂为连结料的油墨为挥发型干燥。
现在常用的快干亮光型胶印油墨中树脂占35%～40%，干性植物油占30%左右，高沸点煤油占15%～25%，这种混溶状态决定了油墨的干燥形式是渗透和氧化结膜相结合的干燥形式。
可见，油墨中连结料的性质在油墨干燥中起着举足轻重的作用。
基于以上理论，结合生产实践以及与油墨厂商的沟通，我们将原来承印60g/m2以上纸张所用的天狮TOW-729更换为TOW-779，以加快油墨的干燥速度。
纸张的pH值若纸张呈酸性，则酸性物质与干燥剂中的多价金属作用，生成溶于油脂的产物，阻止油墨的氧化结膜，抑制了油墨干燥。
一般而言，酸性越大，阻止或破坏油墨氧化聚合反应的程度越严重。
我们检测了纸张的pH值，同时与纸厂取得联系，要求纸厂对此批纸的pH值进行反馈，结果纸厂的结论为：此批纸在生产时，调低了pH值，即增大了酸性。
于是，我们又为油墨干燥速度慢找到了一个原因。
润版液的pH值一般润版液的pH值低于3.8时，润版液中的氢离子就会和金属的催干剂发生置换反应，破坏催干剂原有的分子结构，影响油墨在纸张上的干燥速度。
为此，通过反复测量与实践，我们规范了单张纸印刷的润版液的pH值；天热时，pH值控制在4.8～5.5之间，此时润版液的添加量为2%～3%；天冷时，pH值控制在5.5～6.0之间。
将润版液的pH值控制在一定范围内，有利于加快油墨在纸张上的干燥。
给水量根据水墨平衡原理，若版面水量过大，则版面墨量也会增大，这样，印迹墨量就会过大，油墨的干燥速度就会减慢。
《印刷材料及适性（第二版）》每章小结及复习题解答（修订版）
《印刷材料及适性（第⼆版）》每章⼩结及复习题解答（修订版）《印刷材料及适性(第⼆版)》每章⼩结及复习题解答第⼀篇承印材料第⼀章印刷纸的组成承印材料：是可以承载油墨或粘附性⾊料，呈现图⽂的所有物质的总称。
纸张的组成：基本组成——植物纤维辅助材料——填料、胶料、⾊料等纸张的定义：纸张是纤维间通过氢键互相缔和的随机取向的层次⽹络。
形成⽹络的条件：①纤维间不加任何粘和剂能相互粘接②纤维能形成随机取向的层次⽹络注：在⾃然界中，能满⾜这⼀条件的只有纤维素纤维(cellulose fiber)，⽽纤维素纤维⼴泛存在于各种植物中。
⼀、造纸植物纤维原料的种类⽊材纤维原料针叶⽊（软⽊）和阔叶⽊（硬⽊）⾮⽊材纤维原料籽⽑纤维——如棉纤维韧⽪纤维——亚⿇、黄⿇、⼤⿇、檀⽪等草类纤维——稻草、芦苇、⽟⽶秆等废纸--再⽣纤维⼆、植物纤维原料的化学组成第⼀类：碳⽔化合物——主要组份是纤维素和半纤维素，占原料化学组份的50%以上。
第⼆类：苯酚类物质——主要组分是⽊素，占原料化学组分的10%-35%。
第三类：萜稀类——主要组分是松节油，松⾹酸。
其它组分——脂肪酸、醇类、蛋⽩质、⽆机物等植物纤维中的主要组份在纤维原料的化学组分中，纤维素、半纤维素、⽊素为主要组分，也是成品纸张的主要组分。
1. 纤维素(cellulose)线性⾼分⼦&每个基本单元上都有三个醇羟基。
（这些醇羟基对纸张的性质有决定性的作⽤）2. 半纤维素(semi cellulose)单位重量中含有的羟基个数⽐纤维素更多，吸⽔、润涨能⼒更强。
有利于⽔化、细纤维化，能提⾼纸张的柔软性和强度。
半纤维素含量⾼的纸张，形稳性较差。
3. ⽊素(lignin)空间⽹状结构的⼤分⼦。
化学结构极不稳定，易发⽣氧化。
不吸⽔，不润涨，对纸张的强度没有贡献。
含量⾼反⽽会阻碍纤维素分⼦间交织。
使纸张耐久性差，易变黄，变脆。
所以制浆过程中要⼀定程度上除去⽊素。
辅助材料为改善纸张性能⽽加⼊的各种助剂包括填料、胶料、⾊料。
印刷材料及适性课件
温度和湿度
温度和湿度对油墨的粘度、 干燥性和印刷机械的性能 有影响，进而影响印刷品 的品质。
空气中的尘埃
空气中的尘埃会影响油墨 的粘度和均匀性，进而影 响印刷品的清晰度和色彩 性能。
地面的平整度
地面平整度对印刷机的工 作稳定性和印刷品质有影 响，特别是在高速印刷过 程中。
03
印刷工艺
平版印刷
01
艺。
广告印刷的创意和视觉效果对广 告的传播效果和品牌形象有着重
要影响。
书籍印刷
书籍印刷是印刷行业中历史悠 久的领域之一，主要用于出版 和发行各类书籍。
书籍印刷材料包括纸张、木板 等，可根据不同书籍的需求选 择不同的材料和印刷工艺。
书籍印刷的印刷质量和装帧质 量对书籍的阅读体验和价值有 着重要影响。
平版印刷是一种常用的印刷工艺 ，利用油水相斥的原理，通过平 版石或金属板作为印版，将油墨 转移到承印材料上，形成图文。
02
平版印刷适用于印刷纸张、塑料 、金属等材料，广泛应用于包装 、标签、商业印刷等领域。
凹版印刷
凹版印刷是一种使用凹版作为印版的印刷工艺，凹版上的图文部分低于周围，印 刷时将凹版填满油墨，然后将油墨刮平，再通过压印将图文部分油墨转移到承印 材料上。
数字印刷材料
总结词
数字印刷材料的出现改变了传统印刷方式，使得印刷更加高效、个性化。
详细描述
数字印刷材料是指通过数字技术进行印刷的材料，如喷墨墨水、热转印色带等。这些材料具有高分辨 率、色彩鲜艳等特点，能够实现个性化印刷和短版印刷，满足不同客户的需求。
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详细描述
可降解环保材料是指在一定条件下能 够被微生物分解为无害物质的材料， 如纸、竹纤维等。这些材料来源于可 再生资源，使用后可以自然降解，减 少对环境的污染。
油墨的组成及特性
油墨的组成及特性（一）颜料1 概述颜料是一种呈细微粉末状的固体有色物质，可以呈现球状、片状等不规则形态。
一般颜料粒子的直径在几百纳米到几十微米(10-7~10-5m)的范围内。
颜料可以均匀地分散在介质中，但不溶于介质，且不与介质发生化学反应；颜料是有色体，它既赋予油墨颜色，同时，它的分散、聚集又直接影响油墨的流动性、油墨的化学稳定性及油墨的干燥性。
1）颜料的分类颜料的分类有以下几种方法：按化合物特性可分为无机颜料和有机颜料。
在有机颜料中，又可以按分子聚集状态不同分为色淀颜料、色原颜料和颜料型染料。
按分子结构不同分为偶氮颜料、酞菁颜料等。
按色彩特性分类。
可分为彩色颜料(如黄、品红、青等)和消色颜料(如黑、白、灰)等。
2)颜料的理化性能颜料的分散度：颜料的分散度是指颜料颗粒的大小，分散度越高，颜料粒径越小。
通常，颜料分散度高，着色力、遮盖力随之提高。
颜料的分散度越高，油墨的稳定性越好。
着色力：着色力是某一颜料与其它颜料混合后该颜料呈现自身颜色强弱的能力。
颜料的着色力取决于它本身的光学特性及颜料的晶型构造，同时受分散程度的影响。
遮盖力(透明度)：遮盖力是指颜料遮盖底层的能力。
遮盖力与透明度是对颜料同一性质的相反的描述。
油墨是否有遮盖力取决于颜料折射率与连结料折射率之比。
遮盖力以g／m2表示，即产生一定覆盖遮色效果所需颜料量。
吸油量：颜料吸油量是对颜料与油脂结合能力的一种描述。
吸油量等于将颜料制成浆状体所需加入的油脂重量与颜料重量之比，以g／100g颜料表示。
吸油量直接影响油墨的性能。
密度：颜料的密度对油墨的力学性能及稳定性都有相当大的影响。
颜料密度也可以用“视比容”来描述。
视比容是指每克重颜料所占的体积，用g/cm3表示。
颜料的视比容越大，其密度越小，在连结料中不易沉淀，油墨的稳定性好。
而视比容小的颜料制成的油墨吸墨性差，传递不良，易糊版；较稀薄的油墨易沉淀、结块等。
所以，用来配制油墨的颜料，视比容越大越好。
印刷材料及适性课件第十章 油墨的性质
➢拼色步骤： 分析色相，特别注意各油墨的色偏，以便得到
鲜艳，明亮的颜色。 分析要拼的颜色，选用正确的拼色油墨的评价。 考察油墨的相容性，耐抗性与稳定性。 考察各油墨着色力的大小，确定相对用量。
§3 油墨的流变特性
一、油墨粘度： ➢粘度(η)：流体在受外力作用时，各层的流速不 同，在两接触的流速不同的液面间会产生一种阻 碍其相对运动的力，度量这种力学性质的物理量 称为～。流体受剪切力的流动如下图所示：
⑵催化干燥：如钴盐对过氧化物分解的催化机理:
影响氧化结膜干燥的因素： ①干燥剂：混合干燥剂效果好，它缩短了诱导期，
促进了过氧化物的生成与分解； ②颜料：促进干燥，如铁蓝，铬黄
延缓干燥，如碳； ③温度：T↑干燥↑，T↑10℃，速度加快1倍； ④湿度：湿度↑干燥速度下降； ⑤纸张性质：吸收性，一般PH值低，干燥慢； ⑥润版液的影响：酸性润版液形成油包水乳化，会
时间t铺展半径为R，油墨的体积为V，则油墨的
表观粘度ηα
剪切应力： 2GV R 2 5
速度梯度D：D 6πR2 dR 6πR2 0.4343k
V dt V
t
2GV
因而
η α
τ D 2R5
6πR2
0.4343k
GV2t 0.7675
π3 R7 k
V
t
kld g t2 2 ld1g t1tan当 t110 ， ts 210时 0s
内外筒半径分别为Rc、Rb，则转矩为：
M 2 R R L
切应力为： M
2R2 L
设屈服值τ0，则有：
M4L
0
0
lnR Rb /(R1c2
) 1 Rb2
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h1
P P:印刷压力 η油墨黏度
r2
4η
t1 t1 加压时间
h1：加压渗透的深度
r
纸张平均孔半径
•自由渗透: 自由渗透是比较长时间内的缓慢变化过程,油墨中的 连结料和颜料分离,一部分连结料继续渗透,另一部分 连结料在承印物表面固着或结膜干燥. 自由渗透的深度用Washburn(渥斯宾)公式计算
h2
一般油墨的表面张力：30--36 dyn/cm
从润湿的角度，欲使油墨很好地附着在低能表 面的承印物上，可以设法降低油墨的表面张力， 使其低于承印物的表面张力；也可以设法提高 承印物的表面张力。
塑料类承印材料的表面能
承 印 物 聚- 氟乙烯 聚丙乙烯 聚 乙烯 聚氯乙烯 涤 纶 玻 璃 纸 尼 龙 66 表面张力（10-3 N/m) 28 29 31 39 43 45 46 附着性能 不良 不良 不良 良 良 良 良
溶剂类别 芳香烃类 溶剂名称 苯 甲苯 二甲苯 甲醇 乙醇 异丙醇 正丁醇 醋酸甲酯 醋酸乙酯 醋酸正丁酯 挥发速率Er 288 100 34 254 117 96 19 500 260 42 沸点范围（℃） 79-81 109-112 135-143 64-65 75-80 81-83 116-119 52-58 72-80 115-130
醇类
酯类
常用溶剂的挥发速率、蒸气压和蒸发潜能
溶剂类别 醋酸乙酯 甲乙酮 甲苯 乙醇 水 挥发速率（ s ） 85 100 180 240 1120 蒸汽压（ mmHg/20℃）沸发潜热（ kcal/kg25℃） 401 120 400 119 389 36 810 79 2291 31
混合溶剂的挥发过程
诱导力：是由于极性分子的永久偶极诱发临近其他分子
的偶极，使分子间产生永久的牵引力而形成的结合。结合 能约为0-0.5kal/mol。 这三种效应的综合结果,便在分子间产生二次结合力. 油墨和纸张之间的极性力和色散力是纸张和油墨间产生二 次结合力的主要原因.
二次结合力的大小随分子间距离的增大而 迅速降低. 二次结合力的存在使纸张与油墨之间产生 一定的结合力，但如果印张过多堆积和密附会 使分子间距离急剧减小,造成“背面蹭赃”。
R1CH=CH-CH-CH=CH-R2 O-OH R1CH=CH-CH-CH=CH-R2+·OH
O· (游离基） 或R1CH=CH-CH-CH-CH=CHR2+·OOH 用RO·表示R1CH=CH-CH-CH=CHR2 O· 用R·表示R1CH=CH-CH-CH=CH-R 2 ·
聚合阶段
当RO· 、 R· 或·OH相互碰撞时，就会生成新的化合物： R1O-O-R2 R1OH R1-O-R2 R1-R2 ·OCH2R2 CH-R3 CH-R4 R1CH2-O R2CH2- O R1CH-O-CH-R3 R2CH-O-CH-R4
挥发量 g
a b
(min) a : 恒定沸点的溶剂 b : 在一定沸点范围内的溶剂
纯溶剂、连结料中的溶剂、油墨中的溶剂的挥发
挥发量 g
a
100 80 60 40 20 10 20 30 40
b c
纯溶剂 a b 连结料中的溶剂 c 油墨中的溶剂
(min)
2、树脂对溶剂挥发速率的影响 树脂的品种和在油墨中的数量都会影响溶剂的挥发速率。
2、“二次结合”力 “二次结合力”是由分子间的配向效应（极性力）、 诱导力和色散力（分散效应）引起的。
极性力：结合能约为0-2cal/mol,（氢键结合属于配向效应）
配向效应示意图 （极性力）
色散力：（分散效应）是非极性分子在电子淆动运动中产
生的瞬间偶极，使得分子间产生牵引力而形成结合的效应。 结合能约为0.2-2cal/mol
Φ(r)
油墨 纸张
r Φ(r) r2＜r1
油墨 纸张
r Φ(r) r2 = r1
油墨
纸张
r r1＜r2
第四节
油墨的挥发干燥
一、挥发干燥型油墨的干燥过程和机理
•首先有机溶剂脱离树脂的束缚游离出来，依靠自身的 挥发能力脱离墨膜进入气相。 •树脂分子重新靠近，逐渐从溶胶状态转变成凝胶状态， 结膜干燥。
第六节
一、干燥机理
ＵＶ固化干燥
在紫外光的照射下，体系中的光引发剂发生均裂，产生 自由基，自由基与活性单体反应，产生单体自由基，进一 步发生自由基的链增长和链传递反应；同时，单体自由基 与体系中的预聚物发生交联，这种由自由基引发的光聚合 和光交联反映使油墨在非常短的时间内彻底结膜固化。
二、影响因素
润版液pH值与油墨的干燥时间
纸张 胶版纸正面 证卷纸正面 干燥时间（ h） PH值 =3.8 PH值 =3.6 PH值 =3 16 17 22.5 21 22 32
PH值 =7 12 15
PH值 =2 70 84
讨论：胶印亮光快干油墨的干燥机理 —渗透和氧化结膜相结合 承印材料：胶版纸、铜版纸 油墨印到承印材料上以后，油墨连结料中的两相快速 分离，首先依靠低粘度相的快速渗透实现快固着，再依靠 干性植物油氧化结膜，同时树脂逐渐从溶胶转变为凝胶， 在承印物表面形成有光泽、耐摩擦的墨膜。
凹版印刷机、柔性版印刷机的加热干燥装置
第五节 油墨的氧化结膜干燥
一、氧化结膜干燥的过程及机理 •氧化结膜干燥的主要特征是连结料组分发生聚合或缩合 反应而形成固体。 •氧化结膜的过程： （1）诱导阶段 （2）氢过氧化物生成阶段 （3）氢过氧化物分解，自由基生成阶段 （4）聚合阶段 （5）聚合物分解阶段（极长时间后的事了！）
r γLG
COS θ
4η
t2
实验结果：
h(μm) B A A h(μm) h(μm) B
0
t
(s) 0
1
η
(Pa.s) 0
P (Pa)
2、纸张和油墨中颜料粒子毛细孔的大小及分布
无论是加压渗透或自由渗透，影响渗透的重要因素是纸张 毛细孔的大小及分布、颜料颗粒的大小及分布、二者间的 关系。 研究表表明：纸张毛细孔的分布和颜料颗粒的分布都近似 符合正态分布。
tack
理想的叠印应该选择在油墨开始固着 而又没有完全干燥的时间内进行。
t
油墨的附着
1、润湿
γ LG
G
γ SG
θ
L
γSL
可以用润湿角的大小或自由能的变化作为判据
杨氏润湿方程：
γ γSL SG γSG (1)当 γSL ＜ γ LG
0
γ LG
COS θ
≠ 0 θ ＞900
COS θ ＜ 0 不能润湿
R1O· + ·OR2 R1· + ·OH R1O· + R2· R1· + R2.· R1CH20· + R1CH2-O R2CH2- O
含有共轭双键的干性植物油，可以和氧直接生成 过氧化物，然后通过分子重排产生氧桥相连的高分子。
OH …-CH=CH-CH=CH-C CH-…
分子重排
…-CH=CH-CHຫໍສະໝຸດ CH-CH-CH-… O O O O
小结问题
UV光固化油墨墨膜不干的原因是什么?(思路:灯具老化和灯具的位 置;灯的波谱与油墨的光敏区是否一致;墨色;墨膜厚度;墨的存放时 间,引发剂的含量)
零，可以自发进行。
γSL 总是介于γSG 和 γLG 之间 （3）在数值上， γSG ＞ γSL ＞γLG 即或
或 γSG ＜ γSL ＜γLG 要使液体(油墨)润湿固体（承印材料），液体的表面 张力必须小于固体的表面张力。
即：γSG ＞ γLG
承印物的表面能： 纸张类：100dyn/cm 塑料薄膜类：30--42 dyn/cm 属于高能表面 属于低能表面
颜料的种类对溶剂挥发速率的影响
颜料 碳黑 铁蓝 铬红 立索尔红 密度 1.77 1.51 5.9 1.59 颗粒平均粒径 30 65 210 70 挥发速率（mg/cm2.min）200℃ 1.81 1.75 3.49 2.25
颜料的密度越小，颗粒越细小，溶剂的挥发速率越低。
４、温度、湿度对油墨挥发干燥的影响
二、影响油墨挥发干燥的因素
1、溶剂的挥发速度 单一溶剂的挥发速率可按下列公式计算： P25℃ M Er=K d25 Er---溶剂的相对挥发速率 P25℃ ---25℃时溶剂的饱和蒸汽压 d25 ---25℃时溶剂的密度 M ---溶剂的分子量 K---常数=1.64（以甲苯的Er定为100）
常用溶剂的挥发速率
第十二章 油墨的干燥性质
第十二章 油墨的干燥性质
第一节
概述
在印刷的瞬间，印版或橡皮布上的油墨被分成两 部分，一部分留在印版或橡皮布上，另一部分附着 在承印物上。 油墨的附着
对于纸张类承印材料，表面具有凹洼、空隙，油墨可以 流入其间被固定，这种附着是利用机械的“抛锚效应”而实现 的。 对于表面光滑又没有吸收性的承印物，如塑料薄膜、铝箔 等，油墨的附着一方面取决于油墨对承印物的润湿作用，即 液体对固体表面的亲和状态，另一方面取决于油墨与承印物 分子间的作用力。
树脂的种类和溶剂的挥发速率
树脂 酚醛树脂 石灰松香 石油树脂 聚合松香 挥发速率（mg/cm2.min）200℃ 3.1 2.94 2.8 2.45
3、颜料对溶剂挥发速率的影响 颜料的表面特性、比表面的大小及在油墨中的含量都 会对溶剂的挥发产生明显影响。
颜料浓度对溶剂挥发速率的影响
碳黑 0 5 10 15 20 挥发速率（mg/cm2.min）200℃ 3.54 2.21 2.01 1.78 1.51
油墨的干燥
油墨的干燥分为两个阶段完成： 1、油墨由液态转变为半固态，不再流动和转移—固着阶段。 用油墨的“初干性”表示。 2、油墨中连结料的主体部分发生物理、化学反应，完全干固 结膜—干燥阶段。用“彻干性”表示。