15.3 烘干、冷却必须匹配
油墨由颜料、粘结料、填充料和助剂混合而成。其中,粘结料是油墨的液体成分,是颜料、填充料等固体粉末的载体,将其均匀分散在粘结料中。粘结料又是一种成膜物质,颜料等固体成分利用粘结料干燥成膜层,牢固地附着在承印物表面。因此,粘结料决定着油墨的干燥性和膜层品质。
油墨的干燥主要有物理方式干燥和化学方式干燥。物理方式干燥是将油墨中液态粘结料通过挥发并渗透到承印材料中,将其固体(颜料、树脂)成分固着在承印材料上。油墨表面空气的温度、对流速度、压差决定挥发干燥的效果。渗透干燥取决于油墨粘度、连结料和承印材料的吸收性。化学方式干燥是在化学反应中,油墨中液态粘结料发生固化交联反应,生成高分子化合物,主要是通过粘结料聚合物的氧化和UV辐射,或电子束辐射实现交联反应而固化。
卷筒纸胶印机目前常用的油墨大致可分为两大类,即冷固油墨和热固油墨。
冷固油墨主要用于书刊和报纸印刷,油墨主要是通过挥发和渗透干燥。油墨印刷到纸上之后,粘结料大部分渗入纸张纤维,剩下的颜料和树脂固化在纸张表面,随后进行氧化结膜,干燥后形成坚固墨膜。因此,一般不需要烘干和冷却装置,只有极少数速度很高的机器(如报纸机),为了加速油墨渗透和氧化,在印刷机组上方增加红外干燥装置。
热固油墨主要用于商业、彩色印刷。油墨的结构和性能要求,必须经过加热、冷却才能干燥。其基本原理是油墨中易挥发的溶剂,在烘干箱经加热挥发,同时油墨内的树脂被加热软化,固体的颜料颗粒渗入半流动状态的树脂中,最后经过冷却,将树脂冷却固化,同时颜料颗粒也固定在纸带表面,油墨也就干燥了。
烘干与冷却温度必须与印刷速度相匹配。在印刷速度一定的情况下,烘干温度要和冷却辊温度配合好,才能保证油墨的干燥。
烘干和冷却配合是否合适的检验标准是:纸带经冷却辊冷却后的温度不高于32℃。如果比32℃高,可采用下列办法解决:
1)降低烘干温度。
2)降低烘干温度的同时,降低印刷速度。
3)降低冷却辊冷却温度。降低冷却辊温度的办法,主要是降低冷却水温度,或是加快冷却水的循环速度。
一般在油墨不干时,首先检查冷却温度;在冷却温度无法降低的情况下,再调整烘干箱温度;如烘干温度调整无效,则应考虑降低印刷速度。在保证印刷速度和油墨干燥的前提下,烘干温度应尽量低。