一、油墨干燥、固化原理

油墨干燥与固化主要有氧化结膜、渗透、挥发及辐射等四类。

1.氧化结膜

这类油墨以干性植物油为连结料，在吸收了空气中的氧以后，发生氧化聚合反应，构成网状结构，干固在承印物表面。这种干燥形式可形成高光泽、耐摩擦、牢固的油墨膜层。

2.渗透干燥

这类油墨的连结料对承印物有渗透作用，或承印物对油墨中的连结料有吸收作用。当油墨被转移到承印物上时，由于连结料的渗透而减少，油墨失去了流体性而呈现固体的形态或膜层。

3.挥发干燥

这类油墨的连结料是挥发性的，当逃逸到空气中后，就留下树脂和颜料形成固体膜层固着在承印物表面。

4.辐射固化

辐射固化是一种借助于辐射能量照射实现化学配方（涂料、油墨和胶粘剂）由液态转化为固态的加工过程。它有固化速度快，膜层坚硬、光亮，但附着力欠佳等特点。目前常用辐射固化方式有3种：红外线固化与干燥(IR)、紫外光(UV)固化和电子束(EB)固化。

UV固化和EB固化非常相似。UV油墨或涂料由液态预聚物、活性稀释剂(单体)、颜料、助剂和光引发剂混合而成。当合适的波长和光强的紫外光透射到墨层时，光引发剂便分解成游离基或自由基。接着这些游离基引发预聚物和单体中的不饱和基团，发生快速的加成聚合反应，迅速转化成不溶性交联网状结构。EB固化油墨或涂料与UV的不同。加速器产生的电子具有高电位。它们携带的能量远高于UV辐射，不外加光引发剂就能引发链式聚合反应，使预聚物和单体迅速交联成膜。

1)红外线辐射固化与干躁：油墨中含有螯合剂，当被波长3～30μm的中波红外光照射时，会加速聚合反应，同时红外光产生的热量促进溶剂挥发，加速油墨干燥。短波、长波红外线不利于油墨的干燥。

2)紫外线(UV)辐射固化：UV油墨或涂料经紫外光辐射后光引发剂被引发，产生游离子基或离子，这些游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应，形成单体基因，这些单体基因开始连锁反应生成聚合体固体。UV固化油墨或涂料中基本不含溶剂。

3)电子束(EB)辐射固化：热离子阴极管发出高能量辐射电子束，通过调节阴极管发射器选择辐射波长，因而没有可见光和红外线伴随辐射，完全是冷光源。电子束有效辐射强度很高，可直接引发树脂聚合成固体，因此，EB油墨中可不采用光引发剂。将UV油墨中的光引发剂去除或少量添加就可作为电子束固化油墨。

通常，油墨的干燥并不是单一的干燥方式，而是几种干燥同时发生。

二、UV油墨固化

1.传统UV光源

常用高压汞灯和金属卤素灯，高压汞灯是汞原子受激发形成连续光谱，调节灯管内的汞含量，使辐射波长在固化段254～420nm，紫外线较丰富。金属卤素灯是在汞灯内添加如镓、铁等金属卤化物，在汞激发条件下激发其产生辐射，可根据油墨吸收光谱的差别适量添加不同金属，使UV灯辐射更多油墨所吸收的光波，金属卤素灯管内杂质含量极小，电极材料纯度高，因此制造工艺复杂、难度高、价格高，目前国内尚不能生产高质量、高功率金属卤素灯，市场上现有的是美国、德国、日本等公司的产品。功率密度160W/cm的灯管寿命可达2000小时而灯头不黑，4000小时后仍可达50%辐射率。