一、油墨簡史及發(fā)展趨勢

中國是最先使用墨的國家，早在西漢時期（公元前200 年）人們就開始用墨了，這種墨可以在竹帛上寫字傳遞信息，其某些功能可與當代油墨類比。

15世紀德國谷登堡發(fā)明了鉛合金活字印刷，油墨有了改進。用燈黑作為顏料，亞麻油為連接料，用手工將其均勻混合制成當時的油墨。19 世紀中葉，油墨制造商能夠根據(jù)用戶要求制造出具有不同色相、明度、不飽和度的各種顏料來。油墨生產(chǎn)進入了新的發(fā)展階段。

中國現(xiàn)代油墨工業(yè)的形成，是從前清在北京的紙坊印刷紙幣開始的，當時生產(chǎn)油墨用的原料都依靠進口。解放前，國內(nèi)僅有生產(chǎn)油墨的作坊，規(guī)模很小的油墨制造廠，技術力量薄弱，生產(chǎn)設備落后，只能生產(chǎn)一些低級油墨，質量差，品種少，局面不景氣。

解放后，特別是改革開放以來，中國印刷業(yè)發(fā)展迅猛。中國油墨生產(chǎn)企業(yè)有160 余家，年產(chǎn)量10 余萬噸，占全世界年油墨消費量的5%。目前已有中外合資、合作企業(yè)30余家，產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的50% 以上。油墨工業(yè)存在的主要問題是生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品單一，低檔產(chǎn)品過剩，高檔產(chǎn)品和專用產(chǎn)品不足；生產(chǎn)原料（如顏料、樹脂、溶劑等）在品種質量、數(shù)量上不能與油墨同步發(fā)展等。油墨用納米級碳酸鈣開始全部依賴日本產(chǎn)的“OT”型油墨專用超微細碳酸鈣，20 世紀80 年代北京建材廠、資江氮肥廠等單位開始生產(chǎn)油墨專用超微細碳酸鈣產(chǎn)品，代替“OT”鈣，但到目前為止，極少部分高檔油墨仍需進口日本白石工業(yè)株式會社的“OT”鈣。因此油墨專用納米級碳酸鈣的研究與開發(fā)，特別是在透明度、著色力、分散性、光澤度等項指標全盤兼顧方面，有待提高。

納米級碳酸鈣是印刷油墨的填料，具有穩(wěn)定性好、光澤高、不影響印刷油墨的干燥性能、適應性強等優(yōu)點。碳酸鈣產(chǎn)品廣泛用于國民經(jīng)濟各部門，隨著科學繼續(xù)發(fā)展，微細碳酸鈣產(chǎn)量會相應增加，納米級碳酸鈣的應用，可有效提升油墨、醫(yī)藥、食品、日化等產(chǎn)品的質量，其重要性將日益為人們所了解。

二、納米油墨及作用機理

納米材料運用到油墨體系中會給油墨產(chǎn)業(yè)帶來巨大的推動。1994 年，美國的馬薩諸塞州XMX 公司已成功地獲得了一項用于制造油墨用的納米級均勻微粒原料的專利。而后，XMX公司準備設計一套商業(yè)性的生產(chǎn)系統(tǒng)，利用這項專利，選擇適當體積的納米微粒原料來得到油墨的各種顏料。另據(jù)報道，我國近年被科技部評為國家重點新產(chǎn)品的納米級透明氧化鐵系列顏料也已開發(fā)成功。它對傳統(tǒng)顏料的升級換代將產(chǎn)生重要的影響，主要應用于納米油墨、納米水性涂層材料等。該材料典型的針狀微粒的尺寸，長軸為45 納米，短軸為6～7 納米，具有很好的分散性、結晶性和耐候性、高明度和著色力強的特點。它的開發(fā)成功，對我國傳統(tǒng)顏料的更新?lián)Q代具有重大的意義，尤其可用于制作納米油墨，可使油墨質量大為提高。

如今，借助高新技術可以將油墨中的各種成分（如樹脂、顏料、填料等）制成納米級的原材料，這樣，由于它們的高度微細而具有很好的流動與潤滑性，可以達到更好的分散懸浮和穩(wěn)定，顏料用量少反而遮蓋力高，光澤好，樹脂粒度細膩，成膜連續(xù)，均勻光滑，膜層薄，使印刷圖像清晰；若用在UV 油墨中，可能導致更快的固化速度，同時由于填料的細微均勻分散而消除墨膜的收縮起皺現(xiàn)象；在玻璃陶瓷的印墨中，若無機原料構成為納米級的細的顏色。因為有些物質處在納米級時，粒度不同顏色也不同，或不同物質不同顏色，如Ti02、Si02 在納米粒子是白色，Cr203 是綠色，F(xiàn)e203 是褐色。還有如納米AI203 這類無機納米材料具有很好的流動性，若加入油墨中可以大大提高墨膜的耐磨性。納米級碳墨具有導電性，對靜電具有很好的屏蔽作用，防止電信號受到外部靜電的干擾，若把它加入油墨就可以制成導電油墨，如大容量集成電路，現(xiàn)代接觸式面板開關等。另外，在導電油墨中如將Ag 制成納米級而代替微米級Ag，可以節(jié)省50% 的Ag 粉，這種導電油墨可以直接印在陶瓷和金屬上，墨膜層薄且均勻光滑，性能很好。若將Cu、Ni 材料制成0.1～1 μm的超微顆粒，它可以代替鈀與銀等貴重金屬導電。此外，有些納米粉微粒自身具有發(fā)光基團，可能自己發(fā)光。這些新型納米發(fā)光材料，經(jīng)幾分鐘的光照就能在黑暗中自行發(fā)光12～24 小時以上，其發(fā)光強度和維持時間是傳統(tǒng)螢光材料的30倍以上，且材料本身無毒、無害、不含任何放射性元素，其穩(wěn)定性和耐候性優(yōu)良，并可無限次循環(huán)使用。用添加有這種納米微粒的油墨印出的印品不需要外來光源的照射，僅靠自身發(fā)光就能被人眼識別，用于防偽印刷也可以達到很好的一線防偽效果。用于戶外大型廣告噴繪或夜間閱讀的圖文印刷品，就不再需要外來光源，不但可以節(jié)省能源，而且大大方便了使用者。還有，由于納米微粒具有很好的表面濕潤性，它們吸附于油墨中的顏料顆粒表面，能大大改善油墨的親油和可潤濕性，并能保證整個油墨分散系的穩(wěn)定，所以添加有納米微粒的納米油墨，其印刷適性能得到較大的改善。相信隨著納米材料技術的進一步發(fā)展，會有更多的具有不同特性的納米材料會被人們所認識和利用。把這些納米材料應用到油墨制造中，用于機密文件印刷、多種防偽印刷及各種工藝品的印刷，都能獲得非同一般的良好效果。

納米微粒還可以替代化學顏料來制作印刷油墨。這套生產(chǎn)系統(tǒng)采用了顆粒均勻的納米微粒印刷油墨。制得的油墨色彩鮮艷，色相純正，無毒無味。納米油墨在膠印、凹印、柔印制作彩色紙箱、紙盒的應用前景十分廣泛。 (divid)