印刷材料学四大件ink

第二篇油墨第八章绪论一、油墨发展简史及现状二、油墨组成与分类油墨油墨的发展简史从最早期用木材烧成炭再与树胶均匀的混合干燥制成墨，到后来的水性墨、油性墨、纳米油墨、无水胶印油墨、彩色喷印油墨和UV油墨等，油墨的发展经过了漫长的发展历程。今后油墨的研究发展方向是：①水基型绿色油墨；②无溶剂型光固化环保油墨；③适应不同新机型的特种环保油墨；④引入纳米材料形成减量、高性能的油墨。油墨及其样本油墨的组成与分类油墨主剂助剂色料连结料干燥性调整剂流动性调整剂色调调整剂颜料染料包含无机颜料、有机颜料包括水溶性、油溶性、醇溶性染料等包含植物油、矿物油、有机溶剂、水、天然树脂、合成树脂、沥青等其他助剂包含撤粘剂、稀释剂、增稠剂、冲淡剂、增塑剂和表面活性剂等油墨各重要组分的作用•色料——使油墨具有色彩。•连接料——充当色料的载体（两者相混，印刷时从印版转印到承印物上，形成干燥的墨膜）•助剂——调节墨的色调、粘性、流动性、干燥性、印刷适性。油墨的分类根据印版的种类：平印油墨、凸印油墨、凹印油墨、网印油墨根据油墨的干燥方式：挥发干燥型、渗透干燥型、氧化结膜型、热固干燥型、光固干燥型等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。第九章颜料第一节概述第二节无机颜料第三节有机颜料第四节特殊颜料第五节填充料第一节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)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。油墨色料分成颜料和染料颜料：不溶于水、油、有机溶剂（仅使物体的表面染色，油墨大多使用这种）染料：溶于水、油、有机溶剂（使物体全部染色）颜料染料一、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。油墨•颜料：微细颗粒物质，形状多为球、棒、层状，粒径约为10-7～10-5m，在微米级。可均匀分散于介质中是悬浮状态，但不溶于介质。有机颜料（以分子结构分）：酞菁颜料、偶氮颜料（以分子聚集状态分）：色淀颜料、色原颜料和颜料性染料无机颜料包括炭黑、铬黄、铁蓝、钛白粉、锌钡白、金属颜料等有机颜料无机颜料二、颜料的理化性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.颜料的化学性质和物理性质颜料的化学性质：自身极性、反应活性、酸碱性等。碱性颜料与连接料混合时遇到酸性物质就反应，导致油墨黏度变化，或沉淀、凝固等。颜料极性会使它与连接料相溶性好，分散达均匀。颜料的结构导致到光照射后的稳定性，直接在颜色上变化，影响印刷效果。颜料的表面性质如浸润性可直接影响油墨对承印物的初期粘着性。油墨无机颜料•组成：单质、金属氧化物、无机盐、络合物等•结构特征：即无机颜料中具有一些离子基——发色团，如：络酸盐CrO42-、硫化物S2-、氧化铁Fe2+、Fe3+、铁蓝颜料[Fe（CN）6]•特点：染色鲜艳、遮盖力强、耐抗性好、价廉。但其中含有Cr、Pb，不利于环境与人体健康，逐步被有机颜料代替。第二节无机颜料油墨（1）白色颜料钛白锌钡白氧化锌油墨（2）黄色颜料（3）蓝色颜料（4）黑色颜料铁蓝炭黑铅铬黄一、白色颜料1．钛白2．锌钡白ZnS.BaSO4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。第二节无机颜料二、黑色颜料1．炭黑的性质（1）粒径及聚集体结构（2）表面性质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。2．应用色素炭黑；专用炭黑；溶剂型油墨用炭黑。三、彩色颜料1．黄色——铅铬黄PbCrO4PbSO4PbO2．蓝色——铁蓝KFe.Fe(CN)6.H2O第二节无机颜料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。一、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)。第三节有机颜料二、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。1．汉沙黄又名耐晒黄，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。2．联苯胺黄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。3．洋红6B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。4．立索尔红色相范围广，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。5．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。6．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。7．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。8．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。9．射光蓝浆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。10．还原颜料——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。油墨（1）偶氮类颜料汉莎黄联苯胺黄金光红立索尔红油墨油墨（2）色淀颜料酸性色淀碱性色淀射光蓝孔雀蓝耐晒桃红油墨酞菁颜料酞菁蓝酞菁绿其他染料洋红6B、硫靛桃红第四节特殊颜料一、金属颜料1．铝粉2．铜粉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。二、发光颜料1．夜光颜料2．萤光颜料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.特殊颜料油墨荧光颜料夜光颜料铜粉铝粉第五节填充料一、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。二、填充料的种类及品种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。高岭土硫酸钡6.填料氢氧化铝碳酸钙油墨第十章连结料与助剂第一节概述第二节连结料组分的性能与结构第三节常