油墨用色素炭黑

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炭黑在油墨中的應用

炭黑是一種理想的墨水顏料。具有對化學物質、光、熱的穩定性，這是其它黑色無機顏料和有機顏料無法比擬的。炭黑加入墨水中，黑度高、耐候性好、著色力強。炭黑的基本性能直接影響墨水的黑度、流變性和光澤等性能。當炭黑粒徑變小或表面積增大時，黑度增大，這時由于光的吸收增多，反射更少，使人們感覺更黑。粘度增加，分散性降低，是因為粒子間引力增大，破壞附聚體需要更多的能量。光澤減少，是由于涂層中供光線反射的漆料減少。當炭黑結構增大時，黑度降低，由于互相結團，會反射更多的光，粘度增加，漆料需要增加，表面上的自由漆料減少。當炭黑表面活性增加時，黑度增加，粘度降低，分散性增加，光澤也提高。

但炭黑的分散卻是諸顏料中最困難的。這是由于炭黑粒子比表面積大，表面自由能高，極易團聚，致使炭黑在墨水中形成不穩定懸浮質點，往往使墨水貯存過程小炭黑粒子又重新附聚使墨水返粗變質。所以在水中均勻穩定分散仍是目前急于解決的問

題。

炭黑的顏色不僅與顆粒的大小、色相有關，而且與顆粒的表面結構有直接關系，就是說，炭黑的粒徑越小，黑度越高；粒徑越大，黑度越低。較小的粒徑即等于較高的黑度，并且影響著其他性能，諸如吸油量、分散性等；也就是說，在油墨中加入同等量的炭黑，效果是不一樣的，較細粒子的炭黑將使油墨黏度增高，較粗粒子的炭黑將會使油墨無法流動，為此，要想得到適中的炭黑就需要更多的能量給炭黑以充分的分散，直到滿意為止。另外，炭黑較小的粒子和較大的粒子相比，顯示的色相也有很大的差距。

    結構這一術語是指炭黑的原始粒子是多或是少地聚集或熔合成如海綿狀的較大的立體結構。結構的測定是以100g炭黑吸收的鄰苯***酸二丁酯(DBP)的量，以mL來表示。DBP吸收量隨著結構的增加而增加?？傊?，高結構意味著，在相同炭黑加入量產生高黏度；就結構而言，僅在預先特定的黑度要求時是最重要的。于是，在規定要求的黑度下，可選擇不同黑度的炭黑。

    如上所說，要想選擇適中的炭黑，就必須了解炭黑的性能、結構，炭黑的添加量，油墨生產的工藝性，才能提高油墨的技術水準。炭黑的結構、黏度和分散性之間的關系也同樣影響著最終產品的光澤、流動性和色相。

高結構槽法炭黑和低結構爐法炭黑，這兩種炭黑都有氧化處理的和不氧化處理的。一般而言，經過氧化處理的炭墨能改善其分散性；不經過氧化處理的炭黑，分散性就差得多。但是，低結構爐法炭黑(吸油量為43～52mL，／100g)，適用于基料含量特別低、流動性良好和高光的場合。

    槽法炭黑的主要優點是在低黏度溶劑系統和水性油墨系統中有優良的分散性及穩定性。槽法炭黑由于其黑度、分散性和抗絮凝性等，已經被廣大油墨廠家所認可。 

   油墨的品種不同對炭黑的要求也不同  

印刷油墨和被印刷的產品對炭黑都有不同的要求，印刷油墨對炭黑的要求：良好的潤濕性，容易分散，高濃度，適當的粘度，良好的流動性能，儲存穩定性和經濟性。被印刷的產品：黑玉色度，遮蓋力，藍色調，光澤，耐擦拭。 

a．凸版印刷    墨膜先加到凸起的圖像上，然后再傳遞到紙上。常用凸版墨是質地細膩的黏稠流體。它有相當高的“黏性”，能使一層較厚的墨膜附著在版面然后均勻地轉移到紙張上，因此使用的炭黑應有較好的流動性，使油墨在含有10％～15％的炭黑時仍有適宜的流動性能。當采用輪轉機時，輪轉機轉速越高，則要求墨的流動性越好。如要求的油墨有高光澤時，就需要使用低吸油量的炭墨。

 b．平版膠印    墨膜先將圖像傳遞到橡膠布上，然后再轉印到紙上，由于墨膜較薄，故要求油墨有較高的著色力，因此膠印墨中炭黑含量較高(15％～22％)，但應有一定的流動性及適宜的濃度。當油墨需要光澤時，應選用低吸油量的炭黑。

c．凹版印刷    要求墨膜能充滿凹處，并易傳遞，因此油墨的黏度應很低，易流動，易傳遞。另一方面，所印墨膜較厚，油墨中的炭黑含量不應太低(10 9／6～15％)，在選擇炭黑上仍需要采用低吸油墨的炭黑，要達到高固含、低黏度。同時，凸版印刷的柔版油墨常用于印刷塑料薄膜、PP膜、PE膜、PVC膜等包裝材料，和凹版墨一樣都是流動的液態，要求油墨易流動，易干燥，因此仍需要低吸油量的炭黑。