印刷油墨的组成及生产工艺

油墨概述一、教学目的1 油墨的发展概况及趋势；2 油墨的基本类型及其组成特点。

二、教学内容1 油墨发展简史及现状2 油墨组成与分类油墨作为分散相的颜料和作为连续相的连结料组成的一种稳定的粗分散体系。

其中颜料赋予油墨以颜色，连结料则提供油墨必要的转移传递性能和干燥性能。

色彩性能，流动性能，干燥性能是油墨最基本也是最重要的性能。

油墨中除了主剂之外，还有作为助剂的各种添加剂，用以改善油墨的性能印刷适性油墨的分类可以按照印刷版式分为平版、凸版、凹版、孔版油墨等；或按干燥形式分为渗透干燥型、挥发干燥型、氧化结膜型、光固干燥型等；同时也可以按用途分类。

三、重点与难点掌握油墨的基本类型及其组成特点。

四、教学方法及手段板书及多媒体讲授（0.5学时）五、作业油墨的组成及各组成成分的功能分别是什么？第九章油墨的组成及特性一、教学目的1 颜料的基本理化性质及其对油墨性质的影响；2 各种颜料的结构特点及其应用性能；3 特殊颜料和填充料的用途及其作用；4 连结料的种类与用途；5 常用连结料组分的结构与性能；6 常用连结料的组成、性能、制备方法及其应用；7 常用辅助剂的种类与功能。

二、教学内容（一）颜料1 概述颜料是一种呈细微粉末状的固体有色物质，可以呈现球状、片状等不规则形态。

一般颜料粒子的直径在几百纳米到几十微米(10-7~10-5m)的范围内。

颜料可以均匀地分散在介质中，但不溶于介质，且不与介质发生化学反应；颜料是有色体，它既赋予油墨颜色，同时，它的分散、聚集又直接影响油墨的流动性、油墨的化学稳定性及油墨的干燥性。

1）颜料的分类颜料的分类有以下几种方法：按化合物特性可分为无机颜料和有机颜料。

在有机颜料中，又可以按分子聚集状态不同分为色淀颜料、色原颜料和颜料型染料。

按分子结构不同分为偶氮颜料、酞菁颜料等。

按色彩特性分类。

可分为彩色颜料(如黄、品红、青等)和消色颜料(如黑、白、灰)等。

2)颜料的理化性能颜料的分散度：颜料的分散度是指颜料颗粒的大小，分散度越高，颜料粒径越小。

通常，颜料分散度高，着色力、遮盖力随之提高。

颜料的分散度越高，油墨的稳定性越好。

着色力：着色力是某一颜料与其它颜料混合后该颜料呈现自身颜色强弱的能力。

颜料的着色力取决于它本身的光学特性及颜料的晶型构造，同时受分散程度的影响。

遮盖力(透明度)：遮盖力是指颜料遮盖底层的能力。

遮盖力与透明度是对颜料同一性质的相反的描述。

油墨是否有遮盖力取决于颜料折射率与连结料折射率之比。

遮盖力以g／m2表示，即产生一定覆盖遮色效果所需颜料量。

吸油量：颜料吸油量是对颜料与油脂结合能力的一种描述。

吸油量等于将颜料制成浆状体所需加入的油脂重量与颜料重量之比，以g／100g颜料表示。

吸油量直接影响油墨的性能。

密度：颜料的密度对油墨的力学性能及稳定性都有相当大的影响。

颜料密度也可以用“视比容”来描述。

视比容是指每克重颜料所占的体积，用g/cm3表示。

颜料的视比容越大，其密度越小，在连结料中不易沉淀，油墨的稳定性好。

而视比容小的颜料制成的油墨吸墨性差，传递不良，易糊版；较稀薄的油墨易沉淀、结块等。

所以，用来配制油墨的颜料，视比容越大越好。

耐抗性：印刷品将使用于各种环境之中。

对于一些特定环境，如高温、日晒、酸、碱、有机溶剂等，颜料必须抵抗外界作用，尽量不产生物理及化学变化，以保证原有色彩。

因此，要求颜料具有相应的抵抗能力，称之为耐抗性。

2 无机颜料无机颜料一般指由单质元素、金属氧化物、无机盐、络合物等组成的颜料。

它们的共同特点是色彩鲜艳，遮盖力强，视比容小，耐抗性好，廉价。

1)白色颜料钛白(TiO2)：用于油墨中的钛白有金红石和锐钛型二种，皆为四方晶型。

钛白的白度很高，颗粒细小，折射率很高，具有很高的光扩散性；当它分散在介质中，能表现出很高的遮盖力；具有极强的化学稳定性、耐高温性。

锌钡白：锌钡白是硫酸钡和硫化锌的混合物，分子式为BaS04·ZnS。

锌钡白颗粒细软，遮盖力仅为二氧化钛的1／4左右。

但它的耐碱性较好，毒性小，与醇酸树脂拼混性较好。

其应用范围远不如二氧化钛。

2）黑色颜料炭黑是碳氢化合物不完全燃烧或裂解的产物。

按照来源可分为灯黑、炉黑、槽黑、热裂解黑等。

炭黑的性质：炭黑的原生颗粒极为细小，且颗粒越小，着色力越强。

炭黑具有很高的比表面能，所以，通常是以聚集体的形式出现；炭黑具有较大的比表面和空隙，因此具有很强的吸附性。

炭黑表面的酸度不同，pH值较低的炭黑，吸附油墨中干燥剂能力很强，使油墨中干燥剂的含量相对下降，产生抗干性，且酸性越强，抗干作用越强。

应用：色素炭黑；专用炭黑；溶剂型油墨用炭黑。

3）彩色颜料黄色一铅铬黄：是系列黄色颜料的统称，是铬酸铅(PbCrO4)、硫酸铅PbSO4，氧化铅Pb0的混合物。

这类颜料色相丰富，遮盖力强，着色力较强，耐化学溶剂性强，价廉。

但密度大，且含有有毒元素，是一种低质颜料，在某些廉价的黄墨中仍有使用。

蓝色一铁蓝：化学名称为亚铁氰化铁[KFe·Fe(CN)6·H20]。

着色力强，颗粒细小，色彩鲜艳，但不耐酸碱。

在油墨中应用较多，但也有逐渐被酞菁蓝取代的趋势。

3 有机颜料1)结构特点及分类有机颜料和染料都是不饱和的有机化合物，由萘、蒽、氮萘、氨蒽等碳环或杂环芳香族有机化合物衍生而成。

它们能够有选择地吸收光谱中的某些部分，并将吸收区域从紫外线区域移到可见光部分，使化合物成为有色体。

有机颜料一般可以分为色原(toner)和色淀两大类，前者是以金属盐或酸类将水溶性染料制成不溶性的有机颜料的统称；后者则是利用铝钡白等无机载体将有机染料沉淀而成的颜料(英文名Lake)。

2) 有机颜料的应用与无机颜料相比，有机颜料具有色相齐全、色泽鲜艳、密度小、着色力强，一般比较透明等特性，是制造红色油墨、透明黄墨不可缺少的原料，但价格较高，还有一些如还原颜料成本高，价格贵，只能作高级颜料使用。

另外，有些有机颜料(例如碱性色淀颜料)耐光性较差。

汉沙黄(Hansa Yellow)：又名耐晒黄，属于单偶氮颜料系列。

汉沙黄在烘烤后有起霜(升华)现象，不适于制印铁油墨，现在是胶印和凸印油墨常用的黄色颜料。

联苯胺黄(AAA)：又名二芳胺黄或联苯胺黄HC，颜料索引号12(21090)，它属于不溶性双偶氮黄色颜料系列，颜色是绿相黄，着色力比汉沙黄强3~4倍，密度小，透明性好，耐水、酸、碱性良好，常用于制造四色胶印套墨，印刷性能良好。

洋红：又名宝红6B或罗平红。

它是有较高着色力的鲜艳的蓝相红色颜料，树脂化的钙盐具有良好的物理性能，耐酸碱和耐醇稍差，色相好，耐光性强，耐热性好。

立索尔红(lithol red)：色相范围广，着色力强，耐渗性一般，价格便宜，流动性好，但不耐光，常用于胶印及其它油墨的制造。

金光红C：又名来克红，也是色淀性的偶氮颜料，它树脂化后透明度提高，耐渗性较好，流动性好，可以用来制造各种印刷油墨，但耐光性较差。

耐晒桃红色淀：又名桃红色原，属于坚牢色淀，桃红色原为鲜艳的品红色，着色力强，耐光性尚好，用于制造四色胶印油墨，是一种高级颜料，价格较贵。

酸性湖蓝色淀：是在氢氧化铝载体上制成的酸性色淀，以钡盐为沉淀剂。

酞菁蓝：又名铜酞菁，稳定酞菁蓝(β型)。

酞菁颜料具有鲜艳的色泽，着色力极高，化学稳定性优异，耐光性好，在200℃高温下不变色，适用于各种印刷油墨，而且价格比其它高级颜料低，所以使用量很大。

射光蓝浆(膏)：是醇溶蓝经磺化制得的内盐色淀，加入调墨油制成深蓝色的基墨，用于调整黑色油墨中的棕黄色调，提高黑度。

还原颜料一硫靛红：它是由还原染料氧化后制成的不溶性颜料。

硫靛桃红就是一种各项牢度极好的高级颜料，耐光、耐热、耐各种溶剂，适于制造印刷油墨。

4 特殊颜料1)金属颜料铝粉：铝粉即银料。

铝粉颗粒表面有一层透明的氧化铝膜，使之比较稳定。

铜粉：铜粉是铜与其它金属合金的粉末，即金粉。

不同的合金有不同的色相。

超细级金粉可用于制造胶印和铅印油墨，特细级金粉适用于凹版及柔性凸版油墨。

2）发光颜料夜光颜料(磷光颜料)：这种颜料能在夜间发光，实际上是高纯度硫化锌晶体经过高温处理，具有特殊的晶格构造，并掺入铜、钴等激发剂制成的。

由于硫化锌粉的颗粒较粗，只能用丝网印刷方法印在表盘或纸张上。

萤光颜料：有一些物质当受到不可见光的照射时，能够吸收它的能量放出可见光波，称为萤光物质。

目前纺织业已采用将萤光染料用树脂处理的方法，使它们成为不溶性的颜料，只要2％左右，即可制成萤光油墨。

目前使用的萤光颜料透明性好，但遮盖和着色力较差。

5 填充料1）填充料的作用与用途填充料是一种着色力很低的白色颜料，但不用于制作白色油墨，而用于与其它彩色颜料的调色添加物。

用填充料可以调整油墨固体—液体比例，同时冲淡油墨颜色，也可以取代一些高成本颜料，降低油墨成本。

2）填充料种类及品种碳酸钙(CaC03)：碳酸钙来源于矿石（称天然碳酸钙，这种碳酸钙颗粒粗硬，密度较大）和化学沉淀（称沉淀碳酸钙，这种碳酸钙颗粒细而匀，化学纯度高，杂质少）。

油墨中使用的是后者。

硫酸钡(BaS04)：天然硫酸钡又称重晶石，具有一定的透明性，耐光、耐热，具有良好的化学稳定性，价格低廉，是用于油墨中的一种良好的填料。

硫酸钡在油墨中，可以调节油墨的流动性能，具有一定的防脏作用。

氢氧化铝[Al(OH)3]：氢氧化铝密度小，透明，结构软，印刷性能良好。

氢氧化铝经改性可用于以树脂为连结料的油墨中，氢氧化铝也可以作为色淀颜料的载体。

铝钡白：铝钡白是氢氧化铝与硫酸钡的混合物。

分子式为：3BaS04·A1(OH)3，性能介于二者之间。

高岭土：高岭土即水合硅酸铝。

一种天然的细粒状的粘土矿物，含有微量的钙、镁、钾等元素。

主要用于雕刻凹版油墨。

（二）连接料及助剂1 概述1）连结料的用途和类型油墨连结料，又称凡立水(Vehicle)，是由高分子物质混溶制成的液状物质，在油墨中作为分散介质使用。

是一种具有一定粘度和流动度的液体，但不一定都是油质的。

连结料的类型按照油墨的干燥形式可以分为挥发干燥型连结料，渗透干燥型连结料和氧化结膜干燥型连结料等；按照构成连结料的介质材料不同可分为干性油型连结料、矿物油型连结料和溶剂型连结料。

每一种类型的连结料都是由多种成分构成的，每种成分的作用也各不相同，一般说来，连结料主要由植物油、矿物油，有机溶剂，各种天然和合成树脂及少量蜡质构成。

2）连结料组分的理化指标a.酸值。

酸值对于植物油而言是指游离脂肪酸的含量。

通常，连结料或树脂酸值太大时，制成的油墨在胶印时易于亲水乳化，同时还会导致有些颜料制成油墨后，粘度增大，甚至胶化；如果酸值过小，则表现为对颜料润湿性差，油墨流动性能不良，光泽差等弊病。

b.碘值。

碘值是对油脂不饱和程度的描述。

用每克油脂所消耗的碘的mg数[(I2)mg/g]表示。