第五章 印刷油墨

概 述 第一节 油墨的组成 一 连结料 二 色体 三 填料、添加剂等 第二节 包装材料常用印刷油墨 一 印刷油墨的分类 二 包装常用印刷油墨

概述 印刷油墨主要由有色物质(颜料或染料)和连结料组成，其中有色物质起显色的作用，靠与承印物的颜色不同形成对比，这样就在承印物上显出图象来，连结料在油墨中起分散有色物质的作用，负责把颜料转移到纸张上，使颜料与纸张表面粘着，并在印刷品的使用期间内起保护图象的作用。

第一节 油墨的组成 印刷油墨：能进行印刷，并且在被印刷物体（承印物）上干燥，具有颜色和一定流动度的浆状胶体。 对油墨的要求： 第一节 油墨的组成 印刷油墨：能进行印刷，并且在被印刷物体（承印物）上干燥，具有颜色和一定流动度的浆状胶体。 对油墨的要求： 良好的印刷性能； 满意的干燥速度； 鲜艳的颜色； 能够耐溶剂、酸、碱、水、光、热等

油墨的组成：连结料、色体（颜料或染料）、填料及其他添加剂组成，经研磨后呈均匀的浆状胶体混合物。 一 连结料 起连结作用，是油墨中流动体的组成部分，连结料的质量决定了油墨的质量（干燥速度，流动性等）。 连结料的组成：干性植物油，树脂，溶剂等组成。 当油以薄层的形式暴露在空气中时，很快就干燥的是干性油，不容易干燥的是半干性油和不干性油. 含不饱和脂肪酸多的油脂为干性油脂，含不饱和脂肪酸少的油脂为不干性油，介于二者之间的是半干性油。

1. 植物油：由许多不同种类的脂肪酸和甘油生成的化合物——“酯”所混合组成，称为甘油三酸酯或三酸甘油酯。 （一）干性植物油 1. 植物油：由许多不同种类的脂肪酸和甘油生成的化合物——“酯”所混合组成，称为甘油三酸酯或三酸甘油酯。 化学式： CH2OCOR1 CHOCOR2 CH2OCOR3 式中：R1、R2 、 R3分别表示不同的脂肪酸；若R1、R2 、 R3 相同，称为单纯的三酸甘油酯。

下面是几种主要的脂肪酸分子式： CH3(CH2)16COOH 硬脂酸 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 油酸 (9:10 十八碳烯酸) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亚油酸 (12:13,9：10 十八碳二烯酸) CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 亚麻油酸 (9:10,12:13,15:16 十八碳三烯酸) CH3(CH2)3CH=CHCH=CHCH=CH(CH2)7COOH 桐油酸 （9:10,11:12,13:14 十八碳三烯酸） CH3(CH2)5CH(OH)CH2CH=CH(CH2)7COOH 蓖麻酸

在工业上植物油的干性，采用“碘值”表示。碘值：在1克植物油中所吸收的碘的厘克数。 2. 植物油的干性 在工业上植物油的干性，采用“碘值”表示。碘值：在1克植物油中所吸收的碘的厘克数。 一般：碘值≥150以上，称为干性植物油； 碘值介于100～150之间，称为半干性植物油； 碘值<100，称为不干性植物油。 对人体而言，葵花油最好，依次为花生油和大豆油，菜油不好，饱和酸含量太高。

主要：亚麻仁油，桐油 3. 常用的连结料用干性植物油 1）亚麻仁油：碘值171，分散颜料的能力强，干燥性能好，具有一定的光泽，常用干性油 2）桐油：碘值160～173，耐碱性好，耐光性，耐水性好，缺点：很易出现皱皮，使膜层失去光泽，从而透明度差。一般与亚麻仁油混合使用。 还有：梓油，脱水的蓖麻油等

现代油墨中不可缺少的组成部分，具有光泽大、干性好、抗水性强等特点。 （二）树脂 现代油墨中不可缺少的组成部分，具有光泽大、干性好、抗水性强等特点。 1. 天然树脂：用量大的是天然沥青，松香等 1）天然沥青 特点：具有硬质和可塑性，具有黑色光泽，几乎能溶于各种有机溶剂及植物油中，熔点范围在70～150℃间，其中98%是碳氢化合物，有少量杂质。 主要用于照相凹版油墨，轮转印报油墨等

2）松香 主要成分是松香酸，含量在70-90%之间，松香酸是各种同分异构体的混合物，其分子式为：C19H29C00H,由于松香结构中含有双键和羧基（酸值一般为160-170，中和1g树脂中的酸所消耗的KOH的毫克数），所以涂膜的耐水性和耐气候性不好，且软化点低，涂膜发粘。不能直接用于油墨，要对松香进行改性，改性后，松香具有一定的粘稠度，而且成膜性能良好。

改性： ①石灰松香（又称松香酸钙） 将熟石灰松香溶解于矿物油中制成的松香油，是铅印油墨及轮转油墨的连结料。 反应不能完全,否则不溶于溶剂中,酸性依然较高 ②松香改性的酚醛树脂 具有极好的油溶性，用于胶印，铅印油墨中。 ③松香改性的醇酸树脂 具有极好的油溶性和光泽性，用于胶印，铅印油墨。

④松香酸酯 一般用多元醇来改性松香，称松香酸脂，松香甘油酯 改性后的酸值显著下降，一般为15，涂膜发粘和发脆情况较松香有明显改进，耐久性增强，但耐碱性仍较差。由于价格低，一般用于低档的油墨中。

用季戊四醇与松香酸起脂化反应而制得的是季戊四醇松香。季戊四醇的一个分子能与四个松香酸分子起反应。季戊四醇松香软化点比甘油松香高，抗水性、硬度较好，墨膜干燥速度也快一些，应用较广。

2. 合成树脂 1）酚醛树脂 具有耐气候性好、抗水性强、附着牢度好、光泽高等优点，它最早进入油墨业，现在也占有十分重要的地位。 线性的热塑性树脂，不存在游离的羟甲基，加热也不会再缩合，比较稳定。在碱性催化剂的作用下，生成的树脂是体型缩聚物，分子链上仍有羟甲基，遇热仍会缩聚，贮藏时不稳定。但它与松香或桐油在高温下能反应，油墨工业大都用碱性催化剂制作酚醛树脂通过松香或干性植物油改性，具有成膜性好，光泽大，耐光性好等特点。

通过松香或干性油改性，具有良好的颜色保留性，亮光好，粘附性强，结膜坚韧，广泛用于胶印，印铁及丝网印刷油墨（可用于易拉罐，铁桶等）。 2）醇酸树脂 用一元酸（一般为脂肪酸）改性的多元醇和多元酸的聚酯称为醇酸树脂。它是由单元酸、多元酸或酸酐与多元醇共同酯化聚合而得的。 通过松香或干性油改性，具有良好的颜色保留性，亮光好，粘附性强，结膜坚韧，广泛用于胶印，印铁及丝网印刷油墨（可用于易拉罐，铁桶等）。

3）氨基树脂 油墨业中所使用的氨基树脂指含有氨基官能团的化合物与醛类(如甲醛)反应生成的树脂，如三聚氰胺甲醛树脂，脲醛树脂，烃基三聚氰胺甲醛树脂，苯胺甲醛树脂，对甲苯磺酰胺甲醛树脂等。 氨基树脂主要用做金属表面印刷油墨的连结料。由于其印刷适性较差，固化温度高，固化后的墨膜硬而脆，附着力差，所以一般都与其它树脂连结料并用，如醇酸树脂，热固性丙烯酸树脂等，以改善油墨的光泽、硬度、干性、抗水性等。

4）聚酰胺树脂 主链上含有-HN-CO-结构的聚合物，常由二元酸和二元胺缩聚而成。制成油墨后，附着牢度好，光泽高，主要用于非吸收性承印材料的印刷油墨。 5）硝酸纤维素和乙基纤维素 广泛用于柔性凸版、照相凹版油墨。 除此之外，还有氯化聚烯烃、聚氯乙烯、环氧树脂等。

将树脂溶解于溶剂制成溶液作为连结料，称为树脂型 连结料（或树脂型油墨）。 常用的溶剂： （三）溶剂 将树脂溶解于溶剂制成溶液作为连结料，称为树脂型 连结料（或树脂型油墨）。 常用的溶剂： 芳香族烃类溶剂（苯、甲苯等）； 脂肪族烃类溶剂（汽油、煤油等）； 酯类溶剂； 醇类溶剂； 酮类溶剂； 醚类溶剂； 水。

（四）连结料分类 1. 干性油类 干性植物油 合成树脂 矿物油（如高沸点煤油等） 干燥形式：以氧化结膜为主体完成膜层的干燥（胶印多采用此方法干燥） 2.矿物油类 干燥形式：以渗透部分矿物油而完成干燥，如印报纸干燥。 干性植物油 合成树脂 矿物油（如高沸点煤油等） 矿物油：机械油 松香（改性） 沥青

3）溶剂类 干燥形式：挥发溶剂而干燥（凹版印刷）。 还有其他干燥形式，例如：紫外干燥、光固化等 有机溶剂 合成树脂 部分胶质物质

二 色体 在印刷油墨中使用的有色物质通常都是颜料，也有些是染料。颜料和染料都是颗粒极细的有色物质，颜料一般不溶于连接料；在溶剂中大部分呈悬浮状态，而染料在连结料中是可溶的，颜料仅能使物体表面染色，染料却能使物体全部染色。

（一）颜料的特性（对颜料要求）： 1. 具有强的着色力（着色强度），即颜料使其他物质呈现颜色的能力； 1. 具有强的着色力（着色强度），即颜料使其他物质呈现颜色的能力； 2. 有一定的遮盖力，即颜料遮盖底色的能力； 3. 较高的分散度（颗粒大小）， 颜料颗粒的大小不应超过油墨层的厚度，否则会影响印刷品的光泽。颜料分散度的提高在其它条件相同时往往会使颜色变得鲜艳，并提高颜色的明度。颜料分散度的提高，也会提高颜料的遮盖力和着色力。

4. 吸墨量要大 吸墨量是指一定的某种颜料所能吸收的油量， 印刷油墨的性质与吸油量有关，吸油量小的颜料制成的油墨所含的颜料就多，这种油墨的遮盖力就大，但油墨的稳定性较差，在印刷时容易堆版，也容易被乳化。吸油量大的颜料制成的油墨的性能较稳定，但吸油量过大也有缺点，例如印刷后干燥过慢、透印等。 5. 具有各种耐抗性能。

（二）颜料的种类 1）铅铬黄：颜色有浅黄→中黄→深黄→深红黄。 主要成份：铬酸铅(PbCrO4) 1. 无机颜料：常用的有： 1）铅铬黄：颜色有浅黄→中黄→深黄→深红黄。 主要成份：铬酸铅(PbCrO4) 不透明度极高，当需要油墨具有较大的遮盖力时，常采用铅铬黄颜料。这种颜料便宜，而且很容易分散到油墨的连结料中去，化学稳定性也很好，对大多数化学药品都有较好的惰性。 但由于含铅量高，对人体和环境都有很大影响，要限制其使用。

2）铁蓝：亚铁氰化铁(Fe4[Fe(CN)6]3 铁蓝分散在连结料中后对连结料具有催干的性能，因此用铁蓝颜料制出的油墨有干燥较快的特点。 3）锌钡白，也称立德粉，分子式为BaS·ZnSO4，是硫酸锌及硫化钡溶液相互作用而生成的等分子化合物。 锌钡白耐光性很差，见光后析出金属锌而变暗，因此一般不在印刷油墨中使用。 钛白TiO2， 由于钛白与铁蓝或其它有机颜料合用时，会使混合的油墨在光的作用下褪色或变色，在胶版油墨中一般不采用钛白颜料。

锌白ZnO较便宜，因此国内生产的胶版油墨多以锌白为主要颜料。但应注意，锌白与铬黄或有机颜料合用则所得混合油墨不耐光。 4）元素碳黑 在印刷油墨中，几乎所有的黑墨都采用炭黑作有色物质。炭黑的吸油量有的高达180％，这么大的吸油量说明炭黑吸附能力强，因此炭黑与亚麻仁油制成的油墨干燥十分缓慢，一般要在油墨中加干燥剂，以促使油墨加速干燥。 5）金属颜料：金粉（铜合金粉），银粉（铝合金）。

2.有机颜料 有机颜料的分子结构中： ①具有发色基团：一CH=CH一 ，>C=O， —N=O， ，一N=N一，>C=N一， >C=S等 ②还有助色基团（只有发色基团，颜料不够鲜艳）： 一OH，一NH2，一NHR，一NR2，一SH，一OR等

有机颜料的种类： 1）色源性颜料：不使用载体的有色物质。 ①偶氮颜料(黄---红,蓝色和绿色很少) ②酞箐颜料： 只有蓝(C32H16N8Cu)与绿(C32HCe15N8Cu)两色。色泽鲜艳，着色力高(高于铁蓝2~8倍)、化学稳定性高，不溶于一般的溶剂，耐光、耐热，是蓝色颜料中最优的颜料。 ③硝基颜料 ④亚硝基颜料 ⑤还原性颜料

2）色淀性颜料：指可溶性的染料用沉淀剂沉淀，并染色于氢氧化铝、硫酸钡、铝钡白等载体上的有色物质。 ①普通色淀性颜料：耐晒度差 ②坚牢色淀性颜料：耐晒度好 与无机颜料相比，有机颜料有比较明亮的颜色，着色力也较强，比重要轻得多，制成的油墨很少发生沉淀现象。

三 填料、添加剂等 1. 填料 作用：调节油墨的性质；降低成本。 油墨用填料：CaCO3、MgCO3、BaSO3、Al(OH)3、3BaSO4·Al(OH)3、Al2Si2H4O9等 要求：纯而颗粒细小。 2. 添加剂 由各种不同用途的添加剂，可能是连接料用（表面活性剂），也可能是颜料（偶联剂），也可能是油墨自身用（干燥剂、去粘剂、冲淡剂等）。

干燥剂 干燥剂起的作用就是加速干燥过程，干燥剂分白燥油和红燥油两种。红燥油是一种以萘酸钴为主的干燥剂，呈紫红色的浆状液体，适合于加在深色墨中，其干燥形式是以墨层表面先干为主，用量为1％－2％之间。白燥油则是由钴、锰、铅的金属盐类混合组成，俗称混合燥油，具有使墨膜内外全面催干作用，其燥性没有红燥油强烈，但催干效果较好，且其是白色半透明状，加入浅色墨后对色相无影响。 

去粘剂 去粘剂是一种蜡类膏状的混合物，质地松而润滑，适量加入油墨后能降低油墨粘性，减少纸张拉纸毛、掉粉弊病，并可提高油墨的均匀度。 （使粘度下降）  还有抗氧化剂、稀释剂、耐摩擦剂等。

第二节 包装材料常用印刷油墨 一 印刷油墨的分类 凸版印刷油墨 凹版印刷油墨 按版型分： 平版印刷油墨 丝网印刷油墨 特种印刷油墨 第二节 包装材料常用印刷油墨 一 印刷油墨的分类 凸版印刷油墨 凹版印刷油墨 按版型分： 平版印刷油墨 丝网印刷油墨 特种印刷油墨 二 包装常用印刷油墨 （一）凸版印刷油墨

凡是印版上图文部分高于非图文部分的印刷版印刷，称为凸版印刷。它包括铅印（包括活版）印刷、铜版（锌版）印刷、轮转（新闻）印刷和柔性凸版印刷等。 凸版印刷油墨对其印刷适性有以下要求： （1）要有较好的流动性，一般在27~36ºC的范围，以保证油墨在墨斗中旋转，使出墨量均匀。 （2）油墨的粘度以不超过5000mPa∙s为佳，主要视机器的速度而定。速高则粘度低。 （3）油墨应有一定的触变性，其稠度也比胶印油墨稠些。 （4）油墨印刷到纸张上后应能尽快地干燥，达到既不蹭背（反印）也不易抹掉，印品的印迹应当清晰。

铅印油墨通常是指印刷书籍、图表、商标等。干燥形式一般为渗透与氧化干燥为主，或是两者的组合。纸张较好时一般用氧化结膜型油墨。 铜版油墨主要用印制高级书籍、商品图案及挂历、画报等。 目前用的最多的是柔性凸版油墨（也叫苯胺油墨），是在橡胶上刻出的版。苯胺油墨大部分是溶剂型的，但溶剂应不损害橡皮或树脂板材。不能用苯及二甲苯等芳香烃溶剂和酯类溶剂。按所用的溶剂不同，可将挥发型油墨分成三类。

柔性凸版油墨：溶剂型油墨 1. 水溶性 溶剂：主要是水+适量醇类； 树脂：干酪素、虫胶、聚丙烯酸酯共聚物等； 承印物：纸。 2. 醇溶性 溶剂：主要是醇类； 树脂：硝酸纤维素、顺丁烯二酸酐树脂等； 承印物：铝箔、塑料等。 3. 混合溶剂 溶剂：醇类+碳氢化合物； 树脂：聚酰胺等； 承印物：聚烯烃类塑料、铝箔、玻璃纸等。

（二）平版（胶版）印刷油墨 平版印刷的图文部分（即亲油吸墨部分）和非图文部分（即亲水排油部分）几乎是在同一块印版的同一平面上。利用油水排斥原理，通过特殊处理，使印版各部分具有选择性润湿能力，使空白部分能亲水抗油，而图文部分亲油抗水，印刷时先用润版液涂布印版，使印版空白部分被水润湿，而图文部分亲油不着水，然后再涂布油墨，使图形部分着墨。 若图文凸出，称为平凸版→PS版， 若图文凹入，称为平凹版 它是一种间接印刷，平版胶印的着墨量最少，墨层薄，因此要增加颜料含量，但含量过大会影响流动性。

1）耐水性强；不能用染料，因为有润版液的存在 1.平版油墨对颜料的要求: 1）耐水性强；不能用染料，因为有润版液的存在 2）具有较高的着色力（墨层很薄）； 3）颜料的色彩要求符合标准； 4）应具有良好的亲油性和分散性； 5）耐光性、耐酸碱性、耐溶剂性要高。

2.对连结料的要求： 1）颜色越浅越好； 2）连结料的粘度要适中； 3）连结料的酸值不宜高。 平版油墨的种类很多，有单张胶印油墨（快干油墨、亮光油墨、紫外线固化油墨）、胶印轮转油墨（热固油墨等）、纸板油墨、印铁油墨等，用于印刷金属箔片、纸张、纸板及塑料薄膜等。

（三）凹版印刷油墨 凹版就是印刷部分（图文）凹于平面（非图文）部分的一种供印 刷用的印版。一般分为雕刻凹版印刷和照相凹版印刷（影写版印刷）。 1. 对照相凹版印刷油墨的要求： 1）表面张力要小；（避免产生斑点） 2）附着力要强；（便于转移） 3）稳定性好；（不能沉淀） 4）干燥要快。（墨层较厚） 5)粘度低（便于填充） 2. 对颜料的要求： 除与胶印要求相同外，还要求： 1）比重轻；（减少沉淀） 2）溶剂的稳定性好； 3）具有一定的耐抗性。（挥发干燥要求）

3. 对连结料的要求 1）树脂的软化点要高一些，颜色要浅一些，光泽高一些； 2）具有良好的溶解性，还应具有一定的溶剂释放性； 3）树脂的附着牢度好； 4）树脂与颜料的润湿性好。

4. 对溶剂的要求： 1）挥发速度要恰当；沸点一般在80-150oC 2）溶解树脂后使油墨具有一定的滑动性，能耐摩擦、耐划伤，在导辊上不粘墨； 3）要求溶剂无毒、无味，对连结料溶解性好，价廉且易回收。 包装材料常用的有凹印塑料油墨、玻璃纸油墨、 金属箔油墨、纸箱油墨等。

（四）丝网印刷油墨：（滤过版） 丝网版印刷的名称很多，如丝网印刷、丝印、绢印，也有叫丝漆印刷、丝漏、漏花、筛框印花及孔版印刷等。为了方便简称丝印。其原理就是将承印物质放于丝印版的下面，用橡皮刮板将油墨从版的漏室部分刮下去，使其固着于承印物质上。丝印印刷品由于墨层厚、立体感强、图案简练醒目；油墨选择范围广；印刷压力很小，可以对各种形状的成型品印刷；制版简便等，故丝印印刷范围很广，且印刷品别具一格。纸张、塑料、玻璃、金属、搪瓷等都可以采用这种方法来进行印刷。

要求丝印油墨的流变特性应当是稠（厚）、不粘而成奶酪状。这主要是因为丝印印迹比较厚（通常在8~30µm之间），使用橡胶刮板将油墨从版的漏室部分刮下去而进行印刷的缘故。 为了有利于印品图案清晰，操作顺利，要求油墨中的颜料含量相应地减少一些。丝印油墨的干燥形式是多种多样的，大致有氧化干燥型、挥发干燥型、催化反应型、水型等几种。

（五）其他油墨 1. UV油墨 UV固化油墨由液态预聚物、单体、颜料、补充剂、和光活化剂（紫外光引发剂）混合而成。当200~400nm波长的UV辐射时光引发剂因激发、分解生成游离基；该游离基和UV固化树脂中的双键反应，形成增长键；该增长键进一步反应，形成类似于乙烯基溶液聚合物的那些聚合物链。若增长后的分子含有一个以上双键，自然就会产生交联网状结构。 特点： ①节省能量；②无挥发溶剂；③固化周期短；④无须加热；⑤单组分体系；⑥节约场地。

2. 荧光油墨 荧光油墨用于广告、包装箱等的印刷，其颜色鲜艳、装潢效果好。平版、凸版、照相凹版、网版等多种印刷方式都可用荧光油墨。 荧光油墨是用荧光颜料制成的。荧光颜料颗粒比较粗，所以要用润湿性能好的溶剂。 3. 罩光油 为了增加墨层的光泽和牢度，在印完最后一色时，可再上一层罩光油。罩光油是由合成树脂和溶剂制成的透明液体。卫生要求比较高时，可用醇溶性树脂和乙醇配置。

用金属粉作为着色材料制成的油墨称为金属粉油墨。一般只用金色油墨和银色油墨两种。 4. 金属粉油墨 用金属粉作为着色材料制成的油墨称为金属粉油墨。一般只用金色油墨和银色油墨两种。 金属粉油墨是将金粉（黄铜粉）或银粉（铝粉）与连接料（市售印金油）调和制成。印金油是采用树脂（如酚醛树脂等）、干性油及有机溶剂制成的，印金油应具有适当的干性和粘度，并且易与金属粉调匀。

The end!