油墨的原料和组成

油墨的原料与组成
一 颜料

1) 颜料的特点与种类

颜料是油墨中的着色剂，是表现油墨颜色的主要原料。它与染料的区别是：颜料一般不溶于水，也不溶于连结料，在溶剂中大部分呈悬浮状态。而染料在连结料中是可溶的真溶液，能使物体全部着色。颜料的种类很多，分类方法也很多。按一般的概念可分为无机颜料和有机颜料；按金属类型可分为锌颜料，钴颜料；按色彩特性可分为彩色颜料与非彩色颜料等。一般国际上将它们分为：

a：颜料性染料（pigment dyestuff）

即指不溶性的有色有机体或载体。包括偶氮颜料、酞菁颜料、硝基颜料、亚硝基颜料、还原性颜料。

b: 沉淀性染料（色淀—lake）

即指含有无机物质或载体的有机颜料。包括普通色淀、坚牢色淀。

c: 通那(toner)

即指水溶性的酸性或碱性染料，是没有无机物质或载体的有机颜料。它是一种没有被冲淡的有机有色体，具有最大的着色力。

2) 颜料的质量指标

颜料的质量直接影响油墨的性能，一般评价颜料性能优劣与否有以下几种指标：

a：色调。

色调反映颜料对光谱的选择吸收特性，取决于颜料本身的性质，也与墨膜的厚度，使用的填充料、连结料种类，以及纸张的特性有关。颜料对主光波吸收越大，有害吸收则越少。

b：着色力。

着色力指一种颜料与其它颜料混合后对混合颜料的颜色所起的影响能力。颜料的着色力越高用它配制的油墨所需数量越少。

c：遮盖力。

遮盖力指颜料能遮盖承印物体表面的能力。即承印物表面颜色不透过颜料的能力。颜料的遮盖力取决于颜料折光率与连结料折光率之差。

d: 视比容。

视比容指每千克重的颜料占有多少立方米的体积。视比容与视比重互为倒数。视比容越大越好。

e：吸油量。

吸油量指一定量的颜料所能吸收的油量，以让100克颜料紧密粘在一起所需的亚麻油克数计算。印刷油墨的性质与颜料的吸油量有关，吸油量小的颜料制成的油墨所含颜料就多，油墨遮盖力强，但稳定性差。在印刷时容易产生堆版，也容易被乳化。一般要求颜料吸油量要大。

f：分散度。

分散度反映颜料颗粒的大小，颗粒越小的颜料其分散度越高。一般提高分散度能使颜色变得鲜艳，并提高颜色明度。

g：耐光性、耐晒性、耐渗透性及其它耐腐蚀性等。

3)胶印油墨对颜料的基本要求。

a：颜色性能要求着色力很高、色浓度高、透明度高、色调误差小。

b：稳定性要求耐光、耐热、耐酸碱腐蚀性

能强。

c：印刷性能要求颗粒细小均匀、分散度高且不溶于水。亲油性比亲水性强，不含有害物质。

二　连结料

1) 连结料在油墨中的作用

连结料是油墨质量好坏的基础，它在油墨中的作用如下：

a ：颜料的载体及分散剂

b ：决定油墨的墨性

c ：给油墨一定的光泽、耐磨擦性、耐各种溶剂性，以及一定的耐冲击性等物理性能

d ：决定油墨的干燥类型和干燥速度（固着速度）

2) 连结料的基本反应机理

连结料在把颜料按需转印到承印物后，为使颜料稳定牢固固着在承印物上，连结料就需发生由小分子到大分子的固化交联反应。这种反应是在借助外界的热、光能量的作用或溶剂的去除作用而进行的。其基本反应类型如下：

a：聚合作用

b：氧化作用

c：缩合作用

d：异构化作用

e：酯化及酯交联作用

3) 常用连结料的类型及特点

① 干性连结料

这种连结料主要是以不饱和性植物油（亚麻油、桐油、蓖麻油等）为主体，在适当的温度下聚合为一定程度的粘稠液体。它的干燥是利用空气中的氧对不饱合双键进行氧化交联以形成大分子。用这种连结料制成的油墨光泽性较好，但氧化干燥速度很慢，加入干燥油后虽然加快了干燥速度，但使油墨质量不稳定。而且这种连结料分子量不是很大，在有水存在的胶印中容易乳化。现在单纯利用这种连结料做油墨已为数不多，而常把它和高分子树脂混合使用或用该种植物油改性高分子树脂，以提高其应用能力。

② 溶剂型连结料

这种连结料由固体树脂溶解在溶剂中制成，一般用于渗透性较大的承印物如新闻纸中。

③ 反应型连结料

利用外界的能量使树脂发生交联固化作用的连结料，如UV干燥型、EB（电子束）干燥型、红外干燥型等。

④ 树脂型连结料

该种连结料利用固体高分子合成树脂溶于植物油、石油系列高沸点溶剂中，制成高粘度相，然后加入低粘度的油墨油稀释，当它们接触到承印物纸张后，表面张力小的油墨油立即渗入纸中即油墨的初期干燥——固着。此后剩下的高粘度相，由于失去了流动性而发生交联固化而留在纸张上，即完成了油墨的固着干燥。这种连结料可以做成快干型、亮光型以及快干亮光型油墨，这由树脂的性质及其在油墨中含量决定。在选用树脂时，一般要考虑它的分子结构及分子量大小，溶剂的溶解度及释放性，树脂的稳定性等。树脂的分子大，含量多则油墨的光泽就好；溶剂的溶解性和释放性是相对立的两方面，溶解性差而释放

性强，油墨的固着就快，反之则慢。常见的树脂种类有：

1> 固体树脂由合成固体树脂溶解在干性植物油或高沸石油溶剂中制成。常用的有：

a:松香酯类包括甘油、季戊四醇及它们的二聚松香酯。

b:酚醛树脂类包括用松香或二聚松香改性并以苯酚、双酚或烷酚（如叔丁酚）等类为原料的酚醛树脂和纯酚醛树脂。

c:顺丁烯二酸酐改性松香酯类包括用顺丁烯二酸酐改性的松香及二聚松香甘油或季戊四醇酯。

d:石油树脂包括改性石油树脂。

2> 液体合成树脂

a:醇酸树脂邻、间、对苯二甲酸酐制的醇酸树脂等。

b:油改性酚醛树脂干性植物油改性的酚醛树脂。

c:聚氨酯树脂

该种树脂用于大胶印油墨中具有亮光好、流动性好、成膜性好、对颜料的润湿性好等特点，但用量过多固着速度较慢。

3> 胶质油以铝皂或酸铝化合物及其衍生物与树脂油制成的弹性胶状物。其常用的成份

如下：

a:硬脂酸铝大多用二硬脂酸铝，这种物质易使胶质油在高速印刷下不稳定，且印刷网点较差。

b:低度碳酸铝常用异辛酸铝，没有硬脂酸铝的缺点，质量较好。

c:异丙醇铝及其衍生物对油墨光泽、印刷性能有益，成胶体稳定，在高速下不易破坏。

胶质油用在油墨中可使使油墨增加粘度而不增加粘性，在胶印中具有去粘，改善身骨、网点等的特点。

三　填料

1) 填料在油墨中作用

填料是一种能均匀分散在连结料中的白色粉状物，其在油墨中的用量是根据油墨颜料的用量和墨性要求来调节。在油墨中作用大致如下：

a:降低油墨成本

b:调节油墨的墨性

c:调节油墨的色浓度

2) 常用填料的类型及特点

a: 氢氧化铝油墨中用的氢氧化铝都是以沉淀法制得的，它是油型油墨中常用的填料。它和适当粘度的调墨油（干性亚麻油在一定温度下聚合而成）制成印刷中常用的维利油。油墨中氢氧化铝用量不能太多，否则会抑制油墨的干燥，同时也会减弱油墨的光泽。

b: 硫酸钡油墨中用的硫酸钡也是用沉淀方法制成的。其比重大，透明性差，吸油量多，在油墨中单独使用会使油墨的流动性减弱，而且用量不能很高，否则在印刷中会出现堆墨现象。它可以与比重小、颗粒细，研磨后油墨要求不太高的颜料一起使用，以作为改善油墨流动性之用。

c: 铝钡白此种填充料是硫酸钡与氢氧化铝的沉淀物。其光泽较好，制成墨浆后印刷性能也较好，但若使用不当，会使油墨胶化或变粗。选用时可与调墨油一起研磨以取得良好的流动性和光泽

性。

d: 碳酸钙油墨中使用的碳酸钙是由氢氧化钙与碳酸钠沉淀得到的。这种方法得到的碳酸钙具有良好的透明度和光泽性。而且碳酸钙颗粒可以做到很小（0.02-0.1μm），能达到胶体粒子的范围，故有时也称之为胶质碳酸钙。胶质碳酸钙在油墨中按一定比例调配，能很好地改善油墨的流动性、光泽度、透明度等，而且一般不会产生不良的印刷故障。胶印油墨中特别是树脂型胶印油墨，常选胶质碳酸钙做填充料，以取代其它类型的填充料。

四 辅助剂

辅助剂是油墨中加入的用以改善油墨某些特殊性能或要求的附加物，可以是颜料、连结料以及油墨成品的辅助剂。其目的是改变颜料、连结料之间的润湿性、相溶性以及油墨本身的性能变化或某些特殊要求。辅助剂在油墨中的含量很小，一般不超过10%。油墨中常有的辅助剂如下：

1）干燥剂主要是指能促进干性油型连结料聚合干燥的物质。大多是金属钴、锰的盐类或皂类。

2）撤粘剂这种辅助剂能有效地降低粘性而基本上不改变油墨的身骨。常用的有蜡类及凝脂（胶质油）类。蜡类撤粘剂除具有去粘作用外，还有使油墨耐磨擦及增滑作用；而胶质油具有去粘及保持稠度和身骨的作用。

3）增稠剂用于增加油墨和连结料的粘度，改善油墨的触变性，防止颜料的沉积，并提高图文光泽与网点再现性。

4）防蹭脏剂用于防止印品蹭脏，一般是将淀粉分散在调墨油中，再掺入油墨中。