油墨用顏料技術新發展
     

   在油墨制造過程中，油墨連接料中的有機顏料無論采取何種研磨方式，都是以細微結晶粒子形式分散存在的。

因此，當顏料的化學結構確定以后，顏料制造工藝，顏料化加工及應用的技術差異對顏料最終的粒子物理特性都

具有十分重要的影響。
     

    隨著近年來我國油墨工業的快速發展，人們對油墨用有機顏料的質量要求也越來越高。許多油墨技術人員也

意識到，顏料作為印刷油墨的重要原料之一。不僅為油墨提供必要的印鮮明色彩，其化學結構和粒子物理特性在

一定程度上還會影響到油墨的印刷適性，如膠印油墨的鮮明性、流變性、抗水性等，又如溶劑型油墨的黏度穩定

性、耐遷移性、耐熱性、耐光性等。
    

 

    通常，顏料的鮮明性，著色強度，透明度，光澤度，耐光性等性能主要由分子結構，粒子大小及頒情況決

定，分散性和分散穩定性，抗絮凝性，耐遷移性等主要由顏料粒子表面的物理特性決定。因此，對于油墨用有機

顏料來說，一項重要的研究課題就是通過多種改善方法，賦予傳統顏料品種新的應用特性。
  

油墨用顏料的主要品種

1、四色膠印油墨用顏料品種

（1）黃色顏料
     

     從化學結構上區分，黃色顏料通常以PY12、PY13、PY174、PY176聯苯胺黃系列品種為主，這類顏料一般

具有良好的應用性能，比如高著色力，純正的中黃色光，適宜的透明度等，可以滿足油墨套色印刷的要求。
 

2、藍色顏料 

    藍色顏料多采用各項物理化學性能優良的PB15：3穩定型（β型）酞菁藍顏料，屬于穩定的β型綠光藍顏料，

除了具有鮮明的色彩外，還具有良好的應用性能，比如流變性，耐光性等。

3、紅色顏料
     

    紅色顏料多采用一般采用PR57：1偶氮色淀紅系列品種，在制造過程中，這類顏料可以采用不同的工藝條

件，制造出具有不同程度鮮明藍相的品紅墨，以供油墨用戶根據不同印刷要求選擇。需要更加純正的桃紅色時，

還可使用少量堿性桃紅，堿性玫瑰紅染料的磷鎢鉬復合酸鹽沉淀的PR81染料色淀顏料，但是這類顏料價格比較

昂貴，目前基本上已經被PR57：1偶氮色淀紅顏料替代。
  

2、單色膠印油墨用顏料品種

在各種單色膠印油墨中，黃色顏料多使用耐曬黃PY1和PY3，聯苯胺黃系列PY17、PY81、PY83，聯苯胺橙

PO13、PO34等；紅色顏料有金光紅PR53：1，耐曬大紅PR48：1、PR48：2，立索爾紅PR49：1、PR49：2

等。

3、UV及印鐵油墨用顏料品種 
      

    對于應用在UV及印鐵等油墨中的相對特殊的連結料體系中的顏料品種，選用時應特 別注意以下幾個問題
 

對于UV膠印油墨，由于連結料體系與顏料的相容性較差，顏料粒子不易潤濕，會影響顏料的相容性較差，顏料

粒子不易潤濕。會影響顏料的分散性能，同時油墨的流動性較差；比如耐熱性，耐光性，耐溶劑性等，因此，對

于這類油墨用顏料更需要慎重選擇。
   

4、溶劑型油墨用顏料品種

      

   除了顏色，著色強度等常規性指標以外，由于溶劑型油墨使用的樹脂，溶劑種類較多，物理化學性能差異較

大，顏料對如黏度和儲存黏度穩定性等油墨應用性能的影響更為明顯。

（1）黃色顏料 
        

   目前普遍使用且應用性能良好的黃色顏料以PY14，PY13，PY83聯苯胺黃系列為主。其中，PY14聯苯胺黃由

于自身化學結構，經過特殊的表面處理可制造具有多種應用性能的系列品種；PY83聯苯胺黃的價格相對較高，

因此通常只少量應用于有特殊要求的油墨品種。此外，PY12價格較低，加以適當改善也可以用于溶劑型油墨

中。

（2）藍色顏料
   

     藍色顏料廣泛采用PB15：3和PB15：4酞菁藍系列品種。其中，PB15：4酞菁藍屬于具有抗絮凝，抗結晶特

性的專用品種，在溶劑型油墨中具有良好的分散穩定性及黏度穩定性。

（3）紅色顏料
    

      紅色顏料品種主要有偶氮色淀紅系列PR48：1，PR48：2，PR48：3，PR53：1，PR57：1等，以及不溶性

偶氮顏料PR2，PR3，PR8，PR243等。

   

    其他一些高性能有機顏料品種也適用于各種溶劑型油墨，但是價格一般比較昂貴，因而用量較少。水基油墨

對顏料的要求更加苛刻一些，這主要是因為丙烯酸水性樹脂的化學結構，體系組成不同于其他溶劑型油墨所致，

特別是對于偶氮色淀類紅色顏料尤為明顯。實際上，由于各品種油墨制造工藝的區別，即便同一種化學結構的顏

料也會呈現出不同的應用性能，因此需要針對油墨的溶劑樹脂體系的不同慎重選擇。

  

油墨用顏料的質量特性評價
   

   準確評價顏料在油墨中的質量特性，對于顏料和油墨工作者來說是一項極其重要的工作。

1、油墨用有機顏料應用性能評價由于印刷方式，承印材料的不同，油墨的品種和類型很多，其連結類型等組成

可能存在很大的差異，因此，評價一種顏料的品質是否符合油墨的要求，首先要從實際應用的角度來確定顏料的

應用體系類型，根據連結料體系的不同來選擇相應的應用性能評價方法，這樣才能比較準確地掌握顏料的應用性

能。

（1）四色膠印油墨用顏料應用性能評價
   

     目前，四色膠印油墨中主要使用松香改性的酚醛樹脂類，在生產該樹脂過程中已經考慮到諸如抗水性，成膜

強度及附著性，與顏料的潤濕性等多方面的問題，因此此類顏料的應用性能就要圍繞著膠油墨連結料的物理化學

性能進行正確評價，也就是說要選用相應的檢測方法。比如對于干粉顏料，可以用三輥研磨方法制成油墨來檢測

顏料的各項質量指標，并可準 確評價其分散性。 
   

對于一些專用型的濾餅，則可以直接用擠水換相方法制成油墨基墨加以評價。

 

（2）溶劑型油墨用顏料應用性能評價
 

    由于樹脂和溶劑制成的連結料體系的物理化學性能差異較大，對于溶劑型油墨用顏料的評價更需要有針對

性。由于不同溶劑型油墨中的連結料具有不同的性質，因此應根據不同的連結料體系選擇不同應用性能的顏料。

水基油墨用顏料的質量要求相對其他類型的溶劑型油墨來說要更加嚴格，主要體現在顏料對水基油墨流變性能方

面的影響。目前，水基油墨一般使用丙烯酸樹脂的乳液體系，由于該體系構成的特殊性，一些在其他體系中應用

性能良好的顏料品種在水基油墨連結料體系中可能無法使用。例如廣泛使用的偶氮色淀紅PR57：1顏料，普通

品種用于水基油墨時往往造成黏度過高，且存放時間越長，油墨越稠，嚴重影響其印刷適性。為解決這一問題，

應采用必要的表面處理技術和混合色淀化方法加以改善。

   

     此外，溶劑型油墨在承印材料上的耐遷移性，耐蒸煮性等方面的要求也什得重視，有機顏料的化學結構，分

子量結晶粒子大小，極性發及制造過程中使用的表面處理劑的種類等，都有可能對其產生影響。

 2、油墨用顏料物化特性分析 
      

     上述應用性能評價得到的數據是油墨用顏料質量特性的一種表現形式。但是決定這種表現形式的內在因素卻

是其物理化學特性。事實表明，將有機顏料物化特性分析與應用性能評價結合起來，可以起到兩者單獨評價達不

到的效果。

     

    利用儀器分析評價有機顏料的物理化學特性是一種高效、快捷的方法。有機顏料的儀器分析主要包含以下兩

個方面，一是對化學分子結構及構成元素測定。其中，后者對有機顏料在油墨中的實際應用性能的評價更顯重

要。其中，后者對有機顏料在油墨中應用性能更有說明力。
    

常用的有機顏料物化特性分析儀器有以下幾種：
 

（1）粒度分布測定儀。粒度
    

    分布測定儀（PSDA）可以測定顏料粒子分散狀態下的粒徑大小和分布區域。理想狀態下，粒度分布越集中越

好，以最大程度保證顏料的鮮明性，透明度，著色強度，耐光性和分散穩定性等。 
      

      透射型電子顯微鏡（TEM）可以直觀觀察顏料粒子的結晶形態和粒徑大小。同一種化學結構的顏料，結晶形

態不同，其色光，流變性能會有很大差異。
  

（3）X-射線衍射分析儀
     

      X-射線衍射分析儀（XRD）可用來判定顏料的結晶種類和相對含量組成，可輕松判別顏料的同質異晶特征。

有機顏料在合成過程中，最終粒子的發育狀態以及存在缺陷的程度可以依據顏料結晶度（借助X-射線衍射峰的

半峰寬度數據）表現，結晶度高的顏料粒子，在膠印油墨中主要表現為鮮明性，流動性，透明度，抗水性等方面

性能良好，在溶劑型油墨中則對油墨的黏度及黏度穩定性有益。采用多組分混合的顏料具有較高的結晶度，可使

油墨具有更好的著色強度，透明度和鮮明性。

（4）比表面積測定儀    

比表面積測定儀（BET）可以對粉末顏料的比表面積進行測定，一般情況下顏料粒徑越小，比表面積越大，吸油

量越大，易造成油墨流動性能有良。
    

    

   總之，對于油墨用顏料來說，有針對性地進行綜合質量評價與分析是一項十分重要的工作，只有采用正確的評

價方法，才能最大程度地掌握顏料的應用特性。
     

采用顏料擠水換相技術制造膠印油墨
  

 1、顏料擠水換相技術基本原理 
        

    采用顏料擠水換相技術制造膠印油墨的基本原理為：利用油墨連結料與有機顏料之間的“親和性”，使顏料

粒子在一定的剪切攪拌條件下，從水相轉移到油相連結料中，作為油墨的著色材料，有機顏料在油墨連結料中必

須充分分散，該分散狀直接影響其應用性能，諸如色光，流變性能，著色強度，光澤度，透明度及各種耐牢度

等。因此，在顏料制造或顏料化加工過程中采用多種表面處理方法對顏料的分散性能加以改善，可降低顏料在干

燥，粉碎過程中發生粒子間聚集的程度，其效果還是比較理想的。為使顏料最大程度地分散到油墨連結料中，一

般采用含水濾餅顏料（粒徑約0.01~1.00μm）直接在捏合機中與油墨連結料進行擠水換相處理,以避免顏料在干

燥過程中粒子間過度聚集,導致顏料分散不充分,著色強度降低以及鮮明性下降

3、顏料擠水換相技術工藝特點  
     

    采用顏料擠水換相技術制造膠印油墨的工藝具有以下特點。

 (1) 未經干燥的有機顏料濾餅中一般含顏料量約為25%~40%,基本保持著”初級粒子”狀態,經擠水換相使油

墨連結料包覆顏料粒子,大部分粒子尚未形成不易分散的聚集體,相對于用粉體顏料制造的油墨而言,顏色鮮明性,著

色強度,光澤度均更好,同時,顏料濾餅中約法三有85%~90%的水分從油墨基墨中排出,真空脫水后的油墨基墨中殘

留的可溶性鹽組分比用粉末顏料要少得多,利于提升油墨的流變性能和抗乳化性能.

(2) 濾餅顏料的擠水換相減少了顏料生產中的干燥,粉碎過程,降低能耗的同時,避免了粉末污染. 

(3) 由于顏料粒子處于高度分散狀態,在后續油墨軋制,調整階段可比用粉體顏料明顯降低成本,節約時間,降低能耗.  

(4) 采用擠水換相,只需適當的分散加工,然后按照油墨配方適當補加連結料,干燥劑和助劑,攪拌即可得到相應的油墨產品

4、顏料擠水換相技術局限
  

    需要注意的是，采用顏料擠水換相技術制造油墨時，由于各膠印油墨品種采用的連結料不同。因此即便選用

同一種顏料，其也有可能在不同的連結料體系中表現出不同的質量特性。同時，生產設備的品種變更不宜太頻

繁，也就是說該法比較適合大批量生產的膠印油墨品種，對于小批量制造有一定的局限性，因此，為提高生產效

率，采用一種油墨調整出幾種類型的油墨產品是今后膠印油墨制造的主要研究課題。

5、顏料擠水換相技術工藝要求
     

    顏料擠水換相技術的工藝過程受到的諸多因素的影響，主要包括連結料的類型，黏度，顏料固含量以及與連

結料的加入比例，加入速度，捏合體系溫度，真空脫水時間等。
    

    此外，不同的顏料品種，其顏料擠水換相技術的工藝要求也是不同的。如對于三原色膠印油墨的擠水換相技

術來說，各色系、各品種顏料在擠水換相過程中受加工條件的影響程度也有一定的差異。

（1）黃色顏料 
     

    黃色顏料由于化學結構原因，顏色比較淺，較高的溫度條件下易產生過度聚集，粒子增大，比表面積減小，

吸油量降低，會對油墨的鮮明性，透明度產生不良影響（但是流動性能可以得到改善）。

（2）藍色顏料
    

    酞莆藍顏料的分子結構是一種對犯法的金屬惡性合物，化學及熱穩定性非常好，耐加工性能優良，因此在擠

水換過程中質量較小。此外需要注意的是，目前膠印油墨使用權的酞菁藍顏料屬于PB15：3穩定的β型結晶，具

有綠光藍色相，經X-射線衍射分析，即便是穩定的β型酞莆藍顏料，其中也會含有一定比例的α型PB15組分，可

以使顏料的鮮明性提高，但普通的α型酞菁藍顏料屬于不穩定性結晶，與β型酞莆藍顏料相比呈紅光色相，雖具

有較高的著色強度，但是吸油量較大。在有機溶劑、溫度等環境條件下容易向綠光藍β型結晶轉化，因此，為了

保證油墨的鮮明性，在擠水換相過程中應該注意溫度和時間的控制。
 

（3）紅色顏料 
 

    PR57：1立索爾寶紅顏料的擠水換相工藝相對于黃色，藍色顏料來說要復雜一些，主要是真空脫水過程中加

熱溫度較高，這種溫度條件會促使偶氮色黨淀類顏料的結晶向穩定，高著色強度，純正的藍相色光方面轉化，這

種結晶的調整轉化過程被稱為“發色”，“發色”程度的控制直接影響最終油墨的色光，透明度，流動性，著色

強度和鮮明性等。

油墨用顏料的環保化 
    

    隨著社會上健康生活方式意識的不斷增強，人們越來越注重工作和生活環境的清潔程度，印刷業對油墨的要

求也逐漸向無毒，無污染方面過渡。基于這種趨勢，選用不含芳烴的大豆油部分代替石油溶劑制造的環保型膠印

油墨已在一些發達國家普遍使用，在國內也已受到印刷業的普遍關注和推廣使用，可以相信，隨著印刷和油墨工

業的快速發展，對油墨用顏料的要求將不僅停留在產品質量方面，其使用的化學安全性相關特性也會越來越受關

注。
     

    對于我國有機顏料行業來說，由于目前有機顏料制造采用的裝備，工藝主要還是依靠比較傳統的方法，使用

的原料質量指標控制也不是十分嚴格，因此顏料制造過程中使用的有毒有害物質（如重金屬含量，致癌芳胺，氯

苯類有機溶劑的殘留量等）應引起關注。
      

     因此，國內在有機顏料制造中，要選用各種清潔的原材料，助劑和添加劑，優化工藝配方，最大程度地降低

或消除有害物質殘留量，更新栓測分析儀器以及提高檢測評價技術水平，改善傳統工藝設備，逐步實行自動化控

制以及生產在線檢測，加強高新技術和標準化生產的投入和應用，通過提高治理技術水平來降低“三廢”排放

量，同時充分關注如歐盟REACH法規等與有機顏料生態安全性相關的法規。