炭黑在油墨中的应用

3.炭黑的分散

炭黑比任何颜料更需要分散在载体中，面炭黑的分散体应长期保持在稳定的状态。

在油墨中，炭黑的分散程度可有很大的变化，而分散的目的应使炭黑始终处于一种胶态之分布中，此分布程度好坏都会直接影响到色相、黑度、吸油量和遮盖力。

炭黑的分散主要受制于以下三个原因:

①炭黑本身的特性:

②载体或分散介质的类型;

②所使用的分散设备。

发展的分散性与其粒度、表面化学性质以及本身结构相关，干态下的炭黑分子并不以单独粒子存在，而是存在着内聚力，以附聚体存在，即大量聚集体交结在一起。分散时必须将这些附聚体打散，载体必须完全包围这些原始粒子。一 般来说，粗粒径炭黑比细粒径炭黑容易分散，但黑度较低。

细粒径炭黑比表面积相对大得多，必须施加更大分散能量来达到彻底的均匀的分散。

在某些介质中，炭黑的表面特性对分散的难易度有很大的影响。高含量的表面氧化炭黑，在基料中分散就容易得多;而表面只含有炭的炭黑，相对来说就比较困难。

所有的炭黑表面均有化学吸附的含氧官能团，其含量和炭黑的挥发分有关系。炭黑表面含氧量取决于炭黑的制造过程，接触法炭黑含量高，炉法炭黑含氧低，但经过表面氧化处理后，含氧量会增加(含氧量高的炭黑其水分散体的pH值常较低)。

高挥发分含量的凝黑使油墨有较低的黏度和较大的流动性。由于炭黑表面化学吸附的含氧量复合物起着类似于表面活性剂的作用，从而使炭黑表面容易被润湿，使其分散性和分散后的稳定性均大为增加，但接触法发黑和炉黑表面氧化处理的成本均高。由于炭黑有相当大的比表面积，因此有吸收大气中水蒸气的倾向，炭黑吸湿性取决于表面积的大小，也受表面化学性的影响。炭黑表面含氧基团愈多pH值愈低，炭黑吸湿性就越大。pH值小的炭黑使油墨的抗水性变差，干燥性变差，但有利于在水性油墨中分散。

造粒炭黑比粉状炭黑较难分散，但有的炭黑也不同，如:中橡化学公司、日本三菱公司、德国德固赛公司等炭黑都较为理想。总之，炭黑的粒径较大，结构较高，表面含氧量高时较易分散，但也受工艺、设备的影响;同样品质的炭黑，分散好时，油墨不仅比较好，筛余物小，而且黑度、着色力、光泽和流动性都会变好，相反就不够理想。

三、油墨的品种不同对炭黑的要求也不同

1.凸版印刷

墨膜先加到凸起的图像上，然后再传递到纸上。常用凸版墨是质地细腻的黏稠流体。它有相当高的“黏性”，能使一层较厚的墨膜附着在版面然后均匀地转移到纸张上，因此使用的炭黑应有较好的流动性，使油墨在含有10%~15%的炭黑时仍有适宜的流动性能。当采用轮转机时，轮转机转速越高，则要求墨的流动性越好。

如要求的油墨有高光泽时，就需要使用低吸油墨的炭墨。

2.平版胶印

墨膜先将图像传递到橡胶布上，然后再转印到纸上，由于墨膜较薄，故要求油墨有较高的着色力，因此胶印墨中炭黑含量较高(15%~22%)，但应有一定的流动性及适宜的浓度。

当油墨需要光泽时，应选用低吸油墨的炭黑。

3.凹版印刷

要求墨膜能充满凹处，并易传递，因此油墨的黏度应很低，易流动，易传递。另一方面，所印墨膜较厚，油墨中的炭黑含量不应太低(10%~15%)，在选择炭黑上仍需要采用低吸油墨的炭黑，要达到高固含、低黏度。

同时，凸版印刷的柔版油墨常用于印刷塑料薄膜、PP膜、PE膜、PVC膜等包装材料，和凹版墨一样都是流动的液态，要求油墨易流动，易干燥，因此仍需要低吸油量的炭黑。