浅析纳米油墨的特性及用途

　　随着对印刷质量要求的不断提高，对油墨也提出了更高的要求。在科技飞速发展的今天，各种油墨不断出现，应用于普通印刷、特种印刷、防伪印刷等领域，它们不但要求印品质量优良，且还要符合诸如环保、防伪等多种特殊需要。因此，出现了诸如磁性油墨、荧光油墨、光致变油墨、温致变油墨等等，使印刷业的发展跃上新的高度。下面，就简单介绍几种高新科技含量特种油墨的特性及用途。

　　纳米油墨
 
（1）从油墨细度和纯度谈起

　　我们知道，油墨的细度和纯度，对印刷品质量有很大影响。要印刷出高质量的产品，必须要有细度、纯高度的油墨作保证。油墨的细度就是指油墨中的颜料（包括填充料）颗粒的大小与颜料、填充料分布于连结料中的均匀度，它既反映到印品的质量，同时又影响到印版的耐印率。工艺实践情况表明，彩印产品用网纹版印刷或实地版面中含有细小阴字、阴线，印刷过程中易出现糊版、版面感染、质量故障，如没有认真去检查和分析，可能陷入操作误区，以为油墨稠度不适、粘度太大、布墨量太大或压力太大而盲目作些错误的调整。谁知却是由油墨细度不好引起的。油墨的细度与颜料、填充料的性质和伙粒的大小有直接的关系。一般情况来说，用无机颜料（不包括炭黑）所制成的油墨，颗粒较粗。这与油墨的轧制工艺有很大关系。油墨在轧制过程中研磨的次数愈多，它就愈显得均匀，颜料颗粒与连结料接触面也就愈大，油墨的颗粒就愈细，其印刷性能也就显得愈好、愈稳定。以印刷网纹版为例，版面上高调和中间调的1-4成网点不乏有之，要是油墨颗粒与点子面积的比例较接近的话，则容易使网点空虚或铺展起毛，甚至出现点子不光洁之印刷弊病。因此，油墨细度愈高，印刷品上的网点也愈显得清晰和饱满有力。

　　油墨的细度低，颜料的颗粒粗，印刷过程中摩擦系数大，印版的耐印率就低，印刷时还容易产生糊版和积墨现象，以及传墨、布墨不均的情况。对油墨细度的好坏一般可以用肉眼观察来判别，即用墨刀刮过的表面，如呈现光滑、均匀的视觉效果，则说明该油墨的细度好；如刮过的表面出现小块状或颗粒状的粗糙层，则该油墨的细度差。此外，也可用铜版纸纸片沾上少许的油墨层，然后再用另一片纸拖磨墨层，至油墨层被拖磨到很薄时仍十分光润，说明该油墨细度好。如果墨层有痕迹出现，很显然该痕迹是由油墨颜料、填充料粗颗粒造成的。当然，以上只是凭经验判定而已，判别的准确率有一定局限性。要实现规范化、数据化的判定，惟有依靠细度仪来测定颜料颗粒的大小，才能较精确地检测出油墨的细度。做法是：把试样油墨稀释到一定的程度，放于细度仪的最深处，然后用刮刀治凹槽移动（要保持匀速）到最浅处，在凹槽两边刻度处即可看出油墨的颗粒大小情况，也可用显微镜来观察油墨颜料颗粒的大小程度。

　　（2）纳米油墨的特性

　　纳米技术是属于新兴的科学技术。纳米是一个长度单位，为9m～10m，此技术的研究对象主要是纳米材料。纳米材料如今已开始渗透各个领域。1994年，美国的马萨诸塞州xmx公司已成功获得一项用于制造油墨用的纳米级均匀微粒原料的专利。由于纳米金属微粒能对光波全部吸收而使自身呈现黑色，同时对光又有散射作用。因此，利用这些特性，可把纳米金属微粒添加到黑色油墨中，制造纳米墨油墨，以提高其纯度和密度。此外，半导体纳米粒子由于存在显著的量子尺寸效应和表面效应，因而对光的吸收表现出一定的特性。

　　研究表明，纳米半导体粒子表面经化学修饰后，粒子周围的介质可强烈影响其光学性质，表现为吸收光谱发生红移或蓝移。实验证明，cds纳米微粒的光吸收边有明显的蓝移，tio2纳米微粒吸收边出现较大幅度的红移。据此，如果把它们分别加到黄色和青色油墨中制成纳米油墨，便可提高其纯度。用添加了特定纳米微粒的纳米油墨来复制印刷彩色印刷品，层次会更丰富，阶调会更鲜明，图像细节的表现能力亦会大增。

　　如今，借助高新技术可将油墨中的各种成分（如树脂、颜料、填料等）制成纳米级的原材料。这样，由于它的高度微细而具有很好的流动与润滑性，可达到更好的分散悬浮和稳定，颜料用量少，遮盖力高，光泽好，树脂粒度细腻、成膜连续、均匀光滑、膜层薄，印刷图像更清晰。若用于uv油墨中，可加速其固化速度，同时由于填料的细微均匀分散而消除墨膜的收缩起皱现象。在玻璃陶瓷的印墨中，若无机原料构成为纳米级的细度，将能节省大量原料并印出更精更美更高质量的图像。这为油墨制造业带来一个巨大变革，使它不在依赖于化学颜料，而是选择适当体积的纳米微粒来呈现不同的颜色。因为有些物质它在纳米级时，粒度不同颜色也不同，或不同物质不同颜色，如tio2、sio2在纳米粒子是白色，cr2o3是绿色，fe2o3是褐色，还有如纳米al2o3这类无机纳米材料具有很好的流动性，若加入油墨中可大大提高墨膜的耐磨性。纳米级碳墨具有导电性，对静电具有很好的屏蔽作用，防止电讯号受到外部静电的干扰，若把它加入油墨就可制成导电油墨，如大容量集成电路、现代接触式面板开关等。另外，在导电油墨中如将ag制成纳米级而代替微米级ag，可节省50%的ag粉，这种导电油墨可直接印在陶瓷和金属上，墨膜层薄且均匀光滑，性能很好。若将cu、ni材料制成0.1μm～1μm的超微颗粒，它可代替钯与银等贵重金属导电。因此，将纳米技术与防伪技术结合，将会开辟出防伪油墨的另一个广阔天地。

　　此外，有些纳米粉微粒自身具有发光基团，可能自己发光，如「－n≡n－」纳米微粒。用加有这种微粒的油墨印出的印品不需外来光源的照射，靠自身发光就能被人眼识别，用于防伪印刷也可达到很好的效果；用于户外大型广告喷绘或夜间阅读的图文印刷品，就不再需要外来光源，不但可节省能源，且大大方便了使用者。

　　由于纳米微粒具有很好的表面湿润性，它们吸附于油墨中的颜料颗粒表面，能大大改善油墨的亲油和可润湿性，并能保证整个油墨分散系的稳定，所以加有纳米微粒的纳米油墨印刷适性能得到较大的改善。相信随着纳米材料技术的进一步发展，会有更多具不同特性的纳米材料会被人们所认识和利用。

　　在静电复印中，用磁性纳米色粉代替现在广泛使用的无磁性色粉，就可省却了在无磁性色粉中加入铁磁颗粒作载体，而制成单组分复印用显影剂，可节约原材料，并能提高复印质量。

　　至于纳米材料的来源。实际上，获得纳米材料的方法很多，有高温烧结法（如碳纳米管的烧结技术）、沉淀法、高温溶解法、化学气相凝聚法或近代的等离子能量聚合法。