印刷機(jī)輸墨系統(tǒng)中的油墨，轉(zhuǎn)移到承印物上后迅速凝固，形成耐機(jī)械摩擦的墨膜。這種由流體到固體的變化，叫做油墨的干燥。完成這一變化過(guò)程所需要的時(shí)間叫做干燥時(shí)間。干燥時(shí)間短，油墨干燥速度快；干燥時(shí)間長(zhǎng)，油墨干燥速度慢。
油墨的干燥一般分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段是油墨中的連結(jié)料向紙層內(nèi)滲透(或油墨中的溶劑揮發(fā))，油墨膜層的粘著性增大，失去流動(dòng)性的階段，叫做油墨的固著。第二階段是油墨發(fā)生物理、化學(xué)變化，牢固的粘結(jié)在承印物表面的階段，叫做油墨的固化。油墨的固著和固化在油墨干燥整個(gè)過(guò)程中是很難嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)的。
印跡的干燥速度對(duì)印刷品的印刷質(zhì)量有很大的影響。干燥過(guò)慢，輕則使印品背面蹭臟，重則造成印張粘頁(yè)；干燥過(guò)快，油墨在版面結(jié)皮，堵塞版紋，不僅使圖像清晰度下降，而且使油墨堆積，印品出現(xiàn)"墨斑"。因此，分析研究印跡干燥的規(guī)律，在生產(chǎn)中控制印跡干燥的速度，使印跡適時(shí)干燥，才能獲得墨色飽滿(mǎn)、色彩鮮艷、層次豐富、光澤度高的優(yōu)質(zhì)印刷品。
油墨的干燥過(guò)程，是個(gè)極其復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程。油墨干燥的速度和油墨干燥的形式、承印材料的性能、印刷工藝條件、環(huán)境的溫濕度等因素有關(guān)。
一、影響印跡干燥速度的因素
油墨的干燥速度，系指印刷品上油墨完全固化所需要的時(shí)間，時(shí)間愈短，印跡干燥的速度愈快。
1.油墨干燥的形式。在不同的承印物表面，采用不同的印刷方法印刷，油墨的干燥形式也不相同。平版、凸版、凹版以及孔版等普通印刷，印品上的墨跡一般依靠滲透、氧化聚合、揮發(fā)和UV(紫外線(xiàn))等形式干燥。
①滲透型干燥。油墨轉(zhuǎn)移到多孔性的承印物表面以后，在毛細(xì)管作用下，油墨中一部分連結(jié)滲入紙張內(nèi)部，另一部分連結(jié)料同顏料一起固著在承印物表面，油墨的干燥主要依靠承印物的毛管吸收作用來(lái)完成，這樣的油墨干燥叫做滲透干燥。滲透干燥的過(guò)程，即是承印物吸收油墨中連結(jié)料的過(guò)程。由于油墨顏料粒子間也存在著細(xì)微的空隙，這些空隙構(gòu)成的毛細(xì)管作用則是阻止油墨滲透的。當(dāng)承印物的毛細(xì)管作用和油墨顏料粒子間的毛細(xì)管作用相平衡時(shí)，油墨中的連結(jié)料便停止了向承印物內(nèi)部的滲透，印刷品上的油墨干燥。
在實(shí)際的印刷過(guò)程中，油墨向承印物的滲透經(jīng)歷了兩個(gè)不同的階段，在印版上的油墨和紙張接觸的短暫時(shí)間內(nèi)，油墨在印刷壓力的作用下，滲入承印物的表層，為加壓滲透；當(dāng)承印物離開(kāi)壓印區(qū)以后，轉(zhuǎn)移到承印物上的油墨依靠毛細(xì)管的作用力滲入到承印物的內(nèi)層，為自由滲透，加壓滲透和自由滲透的時(shí)間，可以用下面的公式表示：
加壓滲透時(shí)間：
t加壓=4ηh2加壓/P-2r (7-9)
自由滲透時(shí)間：
t自由=4ηh2自由/rγ (7-10)
以上兩式的推導(dǎo)參見(jiàn)(7-3)和(7-4)式。式中η為油墨的粘度，h加壓為在壓力作用下油墨向承印物內(nèi)部滲透的深度，h自由為自由滲透深度，r為多孔性承印物的毛細(xì)管平均半徑，γ為油墨的表面張力。(7-9)和(7-10)式表明，使用低粘度油墨，在質(zhì)地疏松多孔吸收性強(qiáng)的承印物上印刷，油墨干燥速度快。高速凸版輪轉(zhuǎn)油墨，連結(jié)料由礦物油和瀝青樹(shù)脂組成，用這種油墨在吸收性良好的新聞紙上印刷，印跡的干燥完全依靠滲透干燥來(lái)完成。但是，如果印刷壓力過(guò)大，連結(jié)料的粘度過(guò)小，往往發(fā)生"透印"故障。
?、谘趸酆闲透稍铩Ｒ愿尚灾参镉蜑檫B結(jié)料的油墨，與空氣中的氧發(fā)生氧化聚合反應(yīng)，使呈三度空間分布的干性植物油分子變成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的巨大分子，干固在承印物表面。這種利用氧化聚合反應(yīng)，使油墨由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)，在承印物表面形成牢固的印跡，叫做氧化聚合干燥。
油墨中的干性植物油，由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的反應(yīng)很復(fù)雜，一般需要通過(guò)過(guò)氧橋聚合或通共共軛雙鍵加成聚合，反應(yīng)均發(fā)生在不飽和酸的雙鍵上。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，分子鏈逐漸增大，油墨的粘度也逐步上升，直到不飽和酸的雙鍵全部反應(yīng)完時(shí)，油墨也完全干燥。因此，干性植物油墨的雙鍵愈多，氧化聚合干燥的速度愈快。
干性植物油的氧化聚合反應(yīng)速度比較慢，這是因?yàn)楦尚灾参镉秃形⒘苛柞ヮ?lèi)有機(jī)抗氧劑，加上其它阻滯干燥作用的影響，吸收的氧較少，是干燥過(guò)程的誘導(dǎo)期，此階段內(nèi)干性植物油基本上不起變化。因此，干性植物油的氧化聚合干燥時(shí)間，一般需要幾小時(shí)，甚至長(zhǎng)達(dá)幾天之久。要加快氧化聚合的反應(yīng)速度，必須破壞抗氧化劑，使干性植物油吸收空氣中的氧，形成過(guò)氧化物，以過(guò)氧化物為媒介，引發(fā)雙鍵的聚合反應(yīng)。
在以干性植物油為連料的油墨中，加入催干劑(即干燥油)，可以加速油墨的干燥。催干劑的加入，一方面可將油墨中的抗氧劑氧化或與抗氧物質(zhì)相結(jié)合生成沉淀，去除抗氧劑對(duì)氧化聚合反應(yīng)的干擾，縮短誘導(dǎo)期；另一方面催干劑還可以促進(jìn)聚合作用。
平版印刷，大多采用質(zhì)地比較緊密、吸收性小的涂料紙印刷，印刷品上的墨跡主要依靠氧化聚合干燥。
?、蹞]發(fā)型干燥。轉(zhuǎn)移到承印物表面的油墨，連結(jié)料中具有較大能量的有機(jī)溶劑分子，克服了油墨中分子間的相互引力逸向空氣，剩余的樹(shù)脂、顏料等其它成分迅速增稠、固結(jié)。這種依靠溶劑揮發(fā)完成油墨干燥的形式，叫做揮發(fā)干燥。
揮發(fā)干燥的油墨，連結(jié)料中均含有揮發(fā)性較強(qiáng)的溶劑，例如：水、苯、二甲苯、酯、低碳鏈的醇等。揮發(fā)干燥的速度，主要取決于溶劑的揮發(fā)速度和溶劑的蒸發(fā)潛熱。
表7-16 油墨常用溶劑的沸點(diǎn)、蒸發(fā)潛熱、揮發(fā)速度
溶劑名稱(chēng) 沸點(diǎn)范圍(℃) 蒸發(fā)潛熱(kcal25/kg) 揮發(fā)速度(s)
乙酸乙酯 72～80 401 85
甲苯 109～112 400 180
乙醇 75～80 810 240
水 100 2291 1120
溶劑的揮發(fā)速度，可以用1ml溶劑在過(guò)濾紙上完全揮發(fā)所用的時(shí)間秒(s)數(shù)來(lái)表示。蒸發(fā)潛熱是指一定量的溶劑，全部變成氣體時(shí)所需要的熱能。同一類(lèi)溶劑，沸點(diǎn)愈低，揮發(fā)速度愈高；但不同類(lèi)型的溶劑，沸點(diǎn)低，揮發(fā)速度卻不一定就快。表7-16列出幾種油墨中常用的溶劑的沸點(diǎn)、蒸發(fā)潛熱和揮發(fā)速度。表中的乙醇和乙酸乙酯，沸點(diǎn)相近，但乙酸乙酯的揮發(fā)速度卻是乙醇的二倍以上，這是因?yàn)橐掖嫉恼舭l(fā)潛熱比乙酸乙酯的蒸發(fā)潛熱高。溶劑的蒸發(fā)潛熱愈小，揮發(fā)干燥速度愈高。
揮發(fā)干燥型油墨，主要成分是溶劑、樹(shù)脂和顏料，由于樹(shù)脂分子和顏料分子存在于油墨表層，溶劑分子和樹(shù)脂分子、顏料分子之間有強(qiáng)的牽引力，使溶劑分子難以向空氣中逸出，故油墨的揮發(fā)速度比溶劑的揮發(fā)速度低。
不同的樹(shù)脂對(duì)溶劑揮發(fā)速度的減緩程度不同。溶解度愈大的樹(shù)脂，溶劑越難從中脫出。使用沸點(diǎn)不同的溶劑，調(diào)整油墨的揮發(fā)干燥速度時(shí)，油墨中的樹(shù)脂必須對(duì)選用的溶劑有一定的釋放性。否則，印刷過(guò)程中，溶劑脫出困難，印刷品上的墨跡干燥不良，易出現(xiàn)"背面蹭臟"的故障。
此外，溶劑的揮發(fā)速度還與外界的溫度及蒸氣壓有關(guān)，外界的蒸氣壓愈大，溫度愈高，溶劑的揮發(fā)速度愈快。
在非吸收性承印物表面印刷，印刷品上的墨跡，主要依靠溶劑的揮發(fā)來(lái)完成干燥。
隨著高速、多色、多品種印刷的發(fā)展，印刷中大多使用混合干燥型油墨印刷。例如凸版樹(shù)脂書(shū)刊油墨，主要依靠滲透干燥，但同時(shí)也包含著氧化聚合干燥；快固著樹(shù)脂油墨，利用滲透干燥加速油墨的固著，利用氧化聚合干燥來(lái)完成油墨的固化；熱固性油墨則是利用揮發(fā)干燥來(lái)加速油墨的初期干燥的?；旌闲偷挠湍稍镄问?，使印跡的干燥變得更為復(fù)雜。
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