?水性UV油墨的干燥(固化)速度是預干燥(水分蒸發)與 UV 固化兩個階段共同作用的結果,其快慢受原材料配方、工藝參數、設備條件等多方面因素影響,具體可分為以下幾類:
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一、原材料配方因素
水性樹脂類型與含量
樹脂是油墨成膜的核心,其水溶性、分子量及交聯活性直接影響干燥效率:
若采用低分子量、高反應活性的改性丙烯酸酯樹脂(如自交聯型),UV 固化階段的聚合速度更快;
樹脂含量過高時,油墨黏度上升,可能導致預干燥階段水分難以蒸發,間接延長整體干燥時間;含量過低則會影響固化膜強度,需平衡配比。
光引發劑的種類與添加量
光引發劑是 UV 固化的 “觸發器”,其效率直接決定固化速度:
選擇吸收 UV 光范圍廣(如同時吸收 250-365nm 波長)、分解速率快的類型(如苯乙酮類、膦氧化物類),可縮短固化時間;
添加量不足時,自由基生成少,固化不徹底;過量則可能導致殘留(影響環保性),且可能因光引發劑團聚降低效率,需控制在 3%-8%(占油墨總量)的合理范圍。
顏料特性與含量
顏料的顏色、粒徑及分散性會影響 UV 光的穿透性和水分蒸發效率:
深色顏料(如黑色、深藍色)對 UV 光的吸收能力強,會削弱到達光引發劑的光能量,導致固化速度變慢(需增加 UV 功率補償);淺色顏料(如白色、黃色)影響較小;
顏料粒徑過大或分散不均,會阻礙水分蒸發,同時可能遮擋 UV 光,延長干燥時間。
助劑的影響
消泡劑、流平劑等助劑若添加過量,可能在油墨表面形成薄膜,阻礙水分蒸發;
保濕劑(如乙二醇)雖能改善油墨儲存穩定性,但會降低預干燥階段的水分蒸發速度,需控制用量。
二、工藝與設備參數因素
預干燥條件
水性 UV 油墨需先通過預干燥去除大部分水分(通常蒸發 70%-90% 水分),再進入 UV 固化階段,預干燥效果直接影響后續固化效率:
溫度:低溫(如 40-60℃)下水分蒸發慢,預干燥時間長;溫度過高(超過 80℃)可能導致油墨表面過早結膜,內部水分無法排出,固化后易出現氣泡或針孔;
風速與風量:熱風循環風速大、風量足時,可加速水分揮發,縮短預干燥時間(需避免風速過大導致油墨流掛);
干燥時間:預干燥不充分會導致 UV 固化時水分受熱汽化,破壞固化膜,需根據油墨厚度調整干燥時間(通常 10-30 秒)。
UV 固化設備參數
UV 固化階段的能量供給、光照時間是關鍵:
UV 燈功率與類型:高壓汞燈(功率 80-120W/cm)、LED-UV 燈(365nm 或 395nm 波長)的能量輸出不同,功率越高、波長越匹配光引發劑吸收范圍,固化速度越快(如 LED-UV 燈針對特定光引發劑,固化效率比傳統汞燈高 20%-30%);
燈距與照射時間:UV 燈與承印物的距離過遠(超過 15cm)會導致能量衰減,需縮短燈距(通常 5-10cm);傳送帶速度越快(照射時間越短),需更高功率補償,否則固化不徹底。
印刷膜厚
油墨涂布厚度過厚(如超過 15μm)時:
預干燥階段水分需更長時間才能蒸發完全;
UV 光難以穿透穿透至油墨底層的能量減弱,易出現 “表面固化、內部未干” 的情況,需降低膜厚或分多次印刷。
三、承印材料特性
表面滲透性
承印材料的吸水性 / 滲透性直接影響預干燥速度:
多孔材料(如紙張、紙板)會吸收油墨中的水分,加速預干燥(但需注意吸水油墨過度吸水導致油墨發色不均);
非滲透性材料(如 PET、PP 薄膜、金屬箔)無吸水能力,水分只能通過表面蒸發,預干燥時間更長,需提高干燥溫度或延長時間。
表面溫度與平整度
承印材料表面溫度過低(如低于 25℃)會降低水分蒸發速率;表面不平整(如粗糙的牛皮紙)會增加油墨與空氣的接觸面積,輕微加速水分蒸發,但可能導致 UV 光反射不均,影響固化一致性。
四、環境因素
環境溫度與濕度
溫度過低(如低于 15℃)會減緩水分蒸發和 UV 固化的化學反應速率;溫度過高(超過 35℃)可能導致油墨在印刷過程中提前變稠,影響涂布均勻性;
相對濕度過高(超過 65%)時,空氣中水分含量大,油墨中水分蒸發受阻,預干燥時間延長;濕度過低(低于 30%)則可能導致油墨表面快速干燥,出現橘皮紋。
空氣流通性
車間通風良好時,可及時排出預干燥階段蒸發的水分,避免局部濕度升高,加速干燥;密閉環境中水分易積聚,會顯著延長預干燥時間。