墨水

簡介

人們想到墨水一般首先想到鋼筆或毛筆的墨水，但隨著印染及噴墨輸出技術的廣泛應用，實際上用得最多的是噴墨列印和印刷用的墨水。

墨水分染料墨水，顏料墨水，熱轉印墨水。

徽墨以松為基本原料，摻入20多種其他原料，經過點煙、和料、壓磨、晾乾、挫邊、描金、裝盒等工序精製而成。成品具有色澤黑潤、堅而有光、入紙不暈、舔筆不膠、經久不褪、馨香濃郁及防腐防蛀等特點，宜書宜畫，素有“香徹肌骨，渣不留硯”之美稱。徽墨的色澤可分為焦、重、濃、淡、清“”五個層次，墨色歷千年而不褪，油墨黑潤賽漆，淡墨丰韻如神；用於書畫變化無窮，妙趣橫生。它的兩面還鐫繪各種圖案，美觀典雅，是書畫藝術的珍品。

我國古代素來以“徽墨”為墨中之魁。徽墨，顧名思義，就是產在古徽州的墨。“徽墨”的“徽”，當然指的是由安徽省古徽州府所轄歙縣、黟縣、祁門縣、休寧縣、績溪縣、婺源縣等“一府六縣”組成的“古徽州”。

用色素製造的墨水一般摻有其它物質來防止色素被擦掉。這樣的墨水一般不滲入紙內，因此在印刷時使用的墨水可以降低印刷的成本。

墨水的常用顏色有紅、黑得像墨水和藍黑三種。紅墨水一般用來批改作業，使用範圍較小。藍黑墨水顏色初寫發藍，之後變黑，不易褪色，書寫流暢，是人們學習和工作中書寫使用較為普遍的一種墨水。黑墨水以碳素墨水最為理想，黑墨水有光澤，寫在紙上黑白分明，十分醒目，用來寫鋼筆字或書寫鋼筆書法作品，效果好。

用染料製造的墨水一般是染料溶在水中形成溶液，不易堵塞鋼筆。但是它們容易滲入紙內，並可能滲到紙的背部，因此它們在印刷中有一定的技術障礙。這樣的墨水一般使用幹得非常快的溶液或在印刷時設法加速墨水的乾燥。其它的技術有使用比較硬的紙或使用特別的紙。

墨水要使用同一牌號、同一顏色的，不能混用，否則，會產生沉澱，不利書寫。每次書寫完之後，應及時套上筆帽，否則，筆尖上的墨水會被晾乾，再次書寫時下水就不暢。如果要換一種墨水使用，應先將筆洗凈晾乾再灌注新的墨水。

五月八日在江蘇蘇州同里鎮召開《制筆國家標準制修訂工作會議》上提出初步意見，重視國家鼓勵積極採用國際標準的要求，起草單位寧波文魁代表認為國際標準要求比GB/T4306－－1992《圓珠筆》要求，各有各的優點，原標準中初始書寫角度≤47°、出墨量、劃線長度三個項目對球座和球珠的收口，對鉛黃銅筆頭有控制作用。義烏美能代表認為原標準中冒油跡對圓珠筆是重要到技術要求，在檢測紙問題上美能公司和浙江技術檢測部門在溝通上沒有辦法說服，浙江技術檢測部門按9g/T2776－－－2006或QB/T1655－2006、DB/T2625－－－2003中書寫紙符合GB/T12654的定量規格為70g/m’書寫紙進行檢測是符合要求，實際上檢測油性圓珠筆和水性圓珠筆的檢測紙有不同的要求，IS012757的內容有厚度、克(基低量)、有PH、有平滑度、有焚燒殘留物，GB/T12654隻有厚度和平滑度，所以用GB/T12654檢測紙檢測油墨圓珠筆和墨水圓珠筆的結果刁<一樣。修制定《圓珠筆》國家標 准初步意見中保留出墨量、劃線長度二個項目是對的，採用國際標準不能否定我們國家標準。青島昌隆代表認為修制定圓珠筆和考試專用圓珠筆要有區別，否則沒有意義。常熟和甸代表認為採用國際標準中書寫載荷為150g，對鉛黃銅筆頭有影響，劃線長度越長，耐磨性能越差，容易產生冒油跡。吳江雄鷹代表認為採用國際標準對油墨有促進作用，國內油墨不比進口油墨差，有些油墨對鉛黃銅筆頭有腐蝕，產生有害物質。參加修制定《圓珠筆國家標準》還有廣東金萬年、寧波貝發、溫州愛好、天豐、文正等單位。

制定標準要保護名優產品剷除不良產品，我國生產圓珠筆銅頭是用鉛黃銅材料，成本低，易加工，但是耐磨性能差，所以保留出墨量、劃線長度就是檢驗鉛黃銅銅頭的耐磨性能。日本標準重點是筆芯性能和圓珠筆有可能產生有害物質的要求。

QB/T2776－2006有筆芯性能、有桿套技術要求，討論稿中將ISO12757JISS6039－2006，QB/T2625－2003，QB/T1655－2006，QBT2776－2006，GB21027－2007合在一起。但是合在一起存在技術問題：比如筆芯尺寸規格，討論稿中表1表2是否合併？出墨量、劃線長度二個項目中尺寸規格，是否可以統一尺寸規格的符號?中性筆大容量規格、水性筆直液式請各起草單位提供數據。關於檢測紙， JISS6039－2006完整按IS012757的內容，新制定標準繼續引用GB/T12654肯定有不足的方面，國內造紙行業高低不齊，難以達到IS012757的內容中，紙張有厚度、克度(基低量)、有PH、有平滑度、有焚燒殘留物，GB/T12654隻有厚度和平滑度，為了檢測的公正性，特別是對檢測部門的規範嚴肅公正性，對廠商負責，也是對產品負責。

通過討論初步意見為參照國際標準IS012757、IS012753的格式，將JISS6039－一2006標準和QB/T2776－－－2006標準取長補短，融合在一起，成為討論稿供全國制筆行業廠商討論，提出自己的意見，積極參與修制定《圓珠筆國家標準》的編寫工作，將不同意見寄《中國制筆》編緝部或全國標準化中心。

圓珠筆油墨配方中主要成分包括染料、成膜劑、溶劑、分散劑及其他助劑。圓珠筆油墨中 產生凝聚堵塞物和晶冠的另一原因在於黃銅和界面發生氧化作用，並在溶液中產生銅、鋅化合物所致。在抗氧劑中含有能吸附和吸收周圍氧的物質，因此能有效地防止氧化，抗氧劑和緩蝕劑並用能更有效防止或抑制銅合金的腐蝕，實驗表明，我們所用的抗氧劑效果良好。實驗中我們還採用了反乾燥劑，主要作用是阻止油墨表面或墨跡的氧化乾燥，使油墨和墨跡有較好的視覺效果，同時延長其使用期和保持期，在應用時還可以提高圓珠筆的性能，反乾燥劑同時也是抗氧劑。

1、染料

染料的作用是賦予油墨足夠的顏色深度，圓珠筆油墨中所用染料可分為油溶性染料和醇溶性染料，本試驗所用染料為酞菁系染料，該染料不溶於溶劑，在油墨中有好的分散性，對成膜劑有強的附著力，從而不滲透於紙張內部，且顏色要色澤鮮艷，耐候性好。

2、成膜劑

成膜劑是可擦性圓珠筆用油墨的重要組成部分，其作用主要是能在紙張表面均勻成膜並作為染料的載體。要求它對紙張表現有一定的粘附力，不易剝落，但可用橡皮擦輕輕擦去，和著色劑有強的附著力，在溶劑中溶解性好，且與其他成分相互穩定，能長期保存。本實驗中採用橡膠類成膜劑。

3、溶劑

在可擦性圓珠筆用油墨中，溶劑的作用在於溶解染料、成膜劑並與各類助劑相溶，提供一定的流動性，還要有恰到好處的揮發性，在書寫過程中能有效控制乾燥速度。試驗表明，採用共溶劑要比單溶劑效果好，本實驗採用了溶劑A：溶劑B=1:1.5~2.5的共溶劑體系，其效果最佳。

4、分散劑

適量的分散劑可降低油墨和紙張表面的粘附性，使油墨書寫到紙張表面時在一定時間內具有可擦性，分散劑還可以保持油墨的書寫流利性和長期穩定性。本實驗所用物質是鄰苯二甲酸酯類和乙二醇酯類二者按一定比例配製的混合物。

5、其它助劑

（1）潤滑劑和緩蝕劑

在油墨組分中通常以脂肪酸作潤滑劑，潤滑劑同時是助溶劑，潤滑劑作用包括：

A、使球珠潤滑，提供流利的書寫；

B、防止油墨乾燥，使圓珠筆具有穩定、良好的初筆性能；

C、增加染料溶解深度，提高染料色澤。脂肪酸的引入對某些筆尖金屬（如銅合金）有腐蝕性，使油墨中產生一種非均質結晶物質而堵塞通道，因而縮短圓珠筆的使用壽命。採用脂肪酸並輔以緩蝕劑的方法可以解決腐蝕問題，同時滿足潤滑要求。實驗中採用的緩蝕劑呈飽和狀態溶解在脂肪酸中，可達到防腐目的。

（2）抗氧劑、反乾燥劑

1、配方的基本成分

染料 5%－25%

成膜劑 5%－15%

溶劑 30%－60%

分散劑 5%－20%

其他助劑 2%－10%

墨水是隨著書寫工具的改正，如鋼筆的使用而出現，從其原料的化學性能，可分為藍黑墨水和顏色墨水。

又稱鞣酸鐵墨水，是由變黑持久不褪成份、色素成份、穩定劑、抗蝕劑、潤濕劑和防腐劑等組成。

1、變黑持久不褪成份：

主要是鞣酸（C4H10O9）、沒食子酸（C7H6O5）和硫酸亞鐵（FeSO4）等成分彼此化合，生成鞣酸亞鐵和沒食子酸亞鐵，氧化后都變成不溶性的高價鐵，即鞣酸鐵和沒食子酸鐵，前者增強耐水性，後者增強變黑性，這樣使墨水耐水、變黑，色持久不褪。

2、色素成份：

現今常用的是酸性墨水藍和直接湖藍染料，黑水藍是墨水的主色，水溶液遇酸不變質，但遇鹼則變為棕色。直接湖藍在墨水中起助色作用，由於其中含雜質較多，不宜多用，在潮濕環境易長霉。

3、穩定劑：

在墨水中加穩定劑的目的，主要是消除墨水的沉澱，以免書寫時發生斷水現象。常用的穩定劑有硫酸（H2SO4）、草酸（HOOCCOOH）2、甲醛（HCHO）溶液。這些穩定劑都具有一定酸性，給紙張酸化埋下了潛在的危害，不宜多用。

4、抗蝕劑：

因墨水中加入的穩定劑具有較強酸性，為防止腐蝕，常加抗蝕劑，使它和鐵質結成薄膜，降低硫酸的腐蝕作用 90%。使墨水中的含鐵量不會因腐蝕筆尖而增加，從而增加了墨水的穩定性。

5、潤濕劑：

為防止墨水中的水份蒸發，造成書寫不便，在墨水中加入不易揮發，且有吸水性的 丙三醇〔C3H5（OH）3〕，使筆尖保持濕潤，以利書寫。

6、防腐劑：

深藍色水溶液，對酸穩定，遇鹼會變質。屬於有機染料墨水，雖色澤鮮艷，但字跡的堅牢性不如藍黑墨水，其字跡容易褪色。書寫后字體的色澤為鮮艷的純藍色。供自來水筆及蘸水筆之且，適合於一般書寫，尤其是青年學生的筆記的作業，不適宜用來書寫檔案文件。

主要成分：

1、染料：如起主色作用的酸性墨水藍、起調色作用的酸性大紅。

2、穩定劑，如硫酸。

3、防腐劑，如苯酚、亞砷酸酐等。

4、潤濕劑，如甘油、乙二醇等。

5、溶劑，主要為經過處理的水。

墨水原料中所含有機物等物質，在潮濕環境下容易腐爛、長霉，為防止腐爛常加苯酚或五氯酚鈉等藥劑為防腐劑。

為什麼將藍黑墨水加入到石灰水中，出現了紅褐色不溶物呢？

因為藍黑的墨水中有二價和三價的鐵離子，而鐵離子遇到石灰水中的氫氧根離子，就會生成氫氧化鐵沉澱，而氫氧化鐵沉澱的顏色就是紅褐色的。

染料墨水和顏料墨水的區別

染料墨水是分子級全溶解的墨水，這種墨水是完全的複合溶液，堵墨頭的概率很小，噴繪后易於被材料吸收，色彩艷麗，而且造價成本低，

缺點是不防水，並且由於染料分子在紫外線照射下很快分解，導致戶外紫外線下使用一個月內就有明顯褪色。優點是色彩鮮艷、層次分明且價格也較顏料型墨水低，因此是列印圖片、製作彩噴名片等用途的首選產品。

顏料墨水說得形象點，就是粉狀墨水，當然，這只是一種形象的說法，並不夠準確。準確一點地說，它是把固體顏料研磨成十分細小的顆粒，溶解於特殊的水溶劑中，是一種懸浮溶液或者叫半溶液，跟我們印染衣物的顏料性質同樣。與染料墨水滲入到介質再形成色彩的原理完全相反，它是通過色彩附在介質（如複印紙或列印紙等）的表面來發色的。

因此，其優點是用顏料墨水來列印，即使在普通紙上列印也不會洇墨，而且由於顏料本身防水，也不容易被紫外線分解，所以它的耐水性強，也耐光，列印出來的東西即使在戶外使用也能維持一年以上沒有明顯的褪色跡象。

缺點是，大多數的顏料墨水都會因此而使表面殘留色彩，所以，即使在有光紙等表面平坦的紙上列印也不能列印出有光澤的圖像來，這就是為什麼一般用顏料墨水列印出來的東西都沒光澤的緣故。另外，顏料墨水的製造成本較高，所以售價也較染料墨水貴，其價差高達二至四倍以上

熱轉印圖象色彩鮮艷，層次豐富，其效果可與印刷相媲美，不同之處在於熱轉印是在高溫下使熱轉印油墨受熱升華，滲入介質表面，凝華后，即可形成的圖象。所以，不會在介質表面形成膠膜，並且圖像不脫落，不龜裂，而且耐光性很強，很長時間不會褪色。