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1、炭黑在印刷油墨中的应用炭黑在印刷油墨中的应用 炭黑是油墨中用得最多的黑色颜料，和其它可用于油墨的黑色颜料，如骨碳、石墨、氧化铁黑、苯胺黑等对比，炭黑的光学性能、耐候性、耐化学品性均较好。 1油墨的分类及其主要成分 油墨可按印刷方式、颜色、连结料性质、墨膜性能等进行分类。对选用炭黑来说，以印刷方式来分类较为适宜。 凸版油墨：单张凸版油墨、凸版油墨、凸版胶印油墨、单张纸柔性版油墨等； 平版油墨：单张纸胶印油墨、轮转胶印油墨、胶印油墨、金属版油墨、干式平版油墨等； 凹版油墨：单张纸凹版油墨、凹版轮转油墨、凹版胶印油墨等； 丝网油墨：单张纸丝网版油墨、轮转丝网版油墨、誊写油墨等。 油墨是由颜料、连结剂
2、、助剂经充分搅拌，反复研磨而成的均匀的有色胶粘状流体。 颜料是不溶于水、油和其它介质的，只能分散在胶粘状连结料中，是反射特定波长光线的固体粉状物质，是使油墨显示一定颜色的着色剂，它直接影响油墨的流变性、干燥性和各种耐抗性性能。 彩色油墨多选用颜色鲜艳，着色力强的有机颜料，非彩色油墨则多选用无机颜料。 连结料是一种具有一定粘稠度和流变性的胶粘状流体物质，它是颜料的分散介质和成膜剂。 助剂是在油墨组成中，为改善或调整其着色力、干燥性、流变性等所添加的，使油墨能适应印刷工艺条件的各种要求的辅助成分。 2炭黑性质对油墨性能的影响 2.1炭黑基本性质对油墨性能的影响 炭黑粒径、结构与油墨性能的关系可归纳
3、于表1。当粒径较大，结构较高时，油墨性能和表中的趋势相反。 表1 炭黑粒径、结构与油墨性能的关系 油墨性能 粒径较小 结构较低 油 墨 性 粒 径 较 小 结构较(比表面积较大） 黑 度 着色力 底 色 吸油量粘度 分散性 较 黑 较 强 偏 棕 较 高 较 难 较 强 偏 蓝 较 低 较 难 能 (比表面积较大） 低 流动性 光 泽 润湿性 添加量 较 差 较 慢 较 好 较 好 较 快 较 多 下面就炭黑的性质对油墨的印刷效果、流动性、结构性、界面化学性质、干燥性的影响，分别进行说明。 2.1.1印刷效果 印刷品的颜色取决于油墨的颜色及其光学性质，而炭黑的性质又对黑色油墨的黑度、着色力、光
4、泽、色相有重大影响。炭黑的黑度和着色力与炭黑的粒径、结构密切相关。炭黑粒径小、结构低时，吸收光和散射光的作用大，则黑度和着色力高。但粒径小于1620nm时，由于炭黑难分散，炭黑被白色颜料粒子遮盖以及油墨透明度增加等原因，着色力会降低。 光泽和炭黑的结构性、分散性有关，结构低、分散度高时，光泽就好。 在淡色体系中，炭黑粒径小时趋于红相，炭黑粒径大时则趋于蓝相。这是因为粒子大时，波长长的光散射多，并被炭黑吸收，因此波长短的光反射较多，即趋于蓝相。为了消除红相，可用蓝色颜料作补色剂。 2.1.2流动性 印刷油墨是固体颜料分散到连结剂中的微粒子分散体系。这种分散体在印刷到承印材料表面时所需的流动性，取
5、决于所用印刷机械、版的类型、印刷速度等。 炭黑基本性质和油墨流动性的关系大致如下。 粒径 炭黑粒子小时，单位质量的粒子数和表面积就大，流动性变差。换言之，炭黑粒径小，油墨的流动性差。 结构 一般而言，炭黑的结构高时，容易在连结剂中形成三维网络，在网络的空隙中，吸留的树脂、油脂、溶剂等较多，因此油墨的粘度也较高，并显示出较大的触变性。而炭黑结构低时空隙少，粘度低，并显示良好的流动性。因此，油墨希望采用结构较低的炭黑，其DBP吸收值在45120cm3/100g为佳。 表面化学性质 炭黑的挥发分成分包括炭黑表面的含氧基团和表面吸附的含氧化合物，这些成分起着类似于表面活性剂的作用，可促进连结剂在研磨、
6、混合时对炭黑的润滑和分散作用，从而使油墨的流动性提高，触变性和屈服值降低。当炭黑的挥发分低于4%时，油墨的流动性和分散性均较好。 2.1.3干燥性 干燥性是指转移到印刷纸张表面的油墨墨层，在干燥过程中所显现的干燥现象。油墨的干燥性主要取决于所用连结剂的性质及其在组成中的配比。油墨在印刷纸张上的结膜过程，一般可分为固着和干燥两个阶段。若固着所需时间过长即干燥性不好，易在印刷纸张背面产生粘脏或转印现象，影响印刷品质量。 在以亚麻仁油、桐油为连结剂的油墨中，炭黑会起延迟干燥的作用，其原因是炭黑会吸附催干剂。炭黑的比表面积愈大，表面酸性基团愈多，延迟干燥的作用愈大。 在紫外线固化油墨中，由于炭黑的紫外线吸收功能，对油墨的固化有阻碍作用。为解决这一问题，可以增加助剂用量，或采用粒径较大，紫外光吸收能力较小的炭黑品种。 2.2炭黑的分散对油墨性能的影响 炭黑在连结剂中的分散性，对油墨的光泽、着色力、流动性等有重要影响。一般来说，炭黑的分散性好，油墨的黑度高，流动性好，着色力强，光泽好，底色偏蓝。
