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油 墨作为印刷的主要材料之一,如今随着科学技术的不断发展以及人们对印刷产品的更高需求,在不同的印刷领域发挥着巨大的作用。下面就介绍几种有着很好发展前景的特种油墨。

  一 、生物油墨

  美 国科学家早就致力于一种名为菌视紫质的蛋白分子的研究。天然物料往往可以演示诸如半导体之类制成物料所不能轻易获得的复杂功能。菌视紫质是在一种生长在盐碱沼泽中被称为“盐 制品嗜盐杆菌”体 上的强度紫色细胞膜中被发现的。照射其蛋白质,就能引发一个光化学反应圈。其原理是:该光化学反应沿着环绕细胞膜的通道运送质子。此细胞膜的紫色源自被称为“视网膜”的 菌视紫质成分。细胞膜通道中的胺酸与“视网膜”牢 固结合。

   而溶解状态下的“视网膜”与 胺酸不结合,并呈淡黄色。

   将不同波长的两组激光,交替照射到此种蛋白结构与黄色结构之间进行前后的转换。正是它的这种习性,激发了人们对菌视紫质的研究和利用。它可用作模拟视网膜中的敏元件,也可用作朊基处理装置中的存存储元件或者是光 学计算机中的存储元件。菌视紫质的薄膜还能依照外部电场的转换而改变基颜色。在常规菌视紫质中,在不同的电场作用下,会形成从紫色到蓝色的低对比度色彩变化。但由某种突变菌生成的菌视紫质结构,在强电场的作用下, 会从蓝色变换为淡黄色。将这种蛋白薄膜夹在组合了大量电极的透明板中,即可制成一张显示版。对此薄膜的不同部位施用各自适当的电压,就能在显示版面上“写入”一 页文稿或“置入”一 幅图像。

   同纸上的油墨一样,菌视紫质显示版上的图像也能在普通光线下看清。该蛋白薄膜也提供了高对比度的优点。而且,色彩的转变时间还能加快到200μs。 目前,整个研制工作面临的主要困难是需要耗用数百伏功率的电场来激发其色彩的变换。研究人员正努力进行这一项目的研究,以在获得一个对外部电场高度敏感的色彩方面取得突破性进展。

   二、静电调色油墨

   用于电子照相、静电记录等静电图像形成技术的材料,被称为静电调色油墨,具备有选择地附着于静电潜像、进行物理显像的功能。此外还有很多叫法,诸如电子调色剂、电子印刷油墨、显影剂等等。一般静电调色油墨是在被 称为载体的媒介中分散后的状态下使用。

   把这种分散物叫做显影剂,根据载体的种类,可大体分为:气体(空气)、液体(绝缘性有机液体)和固体(玻璃球、铁粉)。从静电调色油墨的整体质量考虑,它通常是和图像形成技术一起研究。

   在实用上,多分为对应于液体和固体的液体调色油墨(显影剂)粉体调色油墨(显影剂)。对调色油墨要求的一般特性是:(1) 高速、长期使用的质量稳定性;(2) 图像质量尤其是中间调的再现性;(3) 彩色(多色)图像再现性。而对粉体调色油墨、 液体调色油墨和彩色调色油墨来说,它们都有自身的要求特性,一般如下。

  1、 粉体调色油墨

   通常是一种颜料、染料等调色剂和树脂等粘合剂及助剂混为一体的微粒粉体,附着在玻璃球、铁粉等载体表面、在带电荷的状态下使用。使用粉体调色油墨的主要是静电印刷、间接电子照相机、静电记录以及电子传真方式的制 版和复印等,已受到人们的广泛注意,目前正在研究粉体调色油墨的新的制造方法:

  (1) 用加热滚筒、加热辊和融解等方法混合各种必要成分,制成均匀分散物,冷却后进行微粒粉碎。这是最一般的方法。

  (2) 把用溶剂在常温下混合的物质涂布在平板上做成成型薄膜,干燥固化后进行微粒粉碎。它的缺点是容易残留溶剂,只适于少量生产。

  (3) 把前项的混合分散物做喷雾干燥。

  (4) 把聚合性单体和着色剂及其他成分混合,使之悬浊聚合后微粒化。

  (5)把用(2) 项混合的溶剂分散物用溶剂溶解,混合并投入不溶解各成分的大量的非溶剂中,使之做为不溶性微粒子析出。

  (6) 把分散物在融解状态下混合在非溶剂中,使之做为球状粒子分散,原物冷却凝固后进行固、液分离。

   这样得到的粉体调色油墨,通常以下述性质作为评价质量的主要指标:
  1) 带电性:带电量、极性、稳定性、电荷保持性;颗料性:
  2) 颗粒形状、最大(最小)粒径、粒度分布;
  3) 显影性:密度、糊版、重影、拖尾、光泽、色调;
  4) 定影性:融溶温度、溶解性、附着强度;
  5) 图像质量:分辨力、反差;
  6) 强度:疲劳现象、粉化。

   在粉体调色油墨范围进行的研究,基本上都是以上述性质即整体的性能为中心内容。

   对调色油墨的组成成分,例如对用作粘合剂的树脂和各种添加剂做了大量的研究。即:染色后的无水硅酸微细粉末;做为接受体/给 予体的多核碳氢化卤素附加物;次核酸/次 碳酸的聚酯;表示磁性载体和相反极性融点鲜明的聚酸胺;聚二醇或其共聚物;玻璃转移点不同的两种树脂的混合物;乙烯树脂/磷 苯二甲酸酯/聚溶已酯/磺酸酸胺/氯 化聚体基化合物等,这些主要都是与粘合剂有关的物质。

   添加剂是在润滑油、凝聚剂等油性物质载体和调色剂的表面上被覆高级脂肪酸、盐等。此外,从整体考虑,还可以熔点100°C以 上的颗粒为核心,外表面被覆100°C以 下和介电物质的记录用粉末;正极性有机调色剂和负极性有机调色剂的混合物;正极性调色剂是有—NH2、—OH、—COOH等 的齐聚物;负及性调色剂是有—NO2、 卤素的齐聚物;电场不同时的转印比例极大或极小、阻塞少的调色油墨;把亲油性调色剂/载 体极性化后,配以相反极性的亲水性树脂粉末的制版剂等等。通常为了控制摩擦带电性,要对载体颗粒的表面进行处理。

  2、 液体调色油墨

   这是把染料、颜料等调色剂和树脂、带电控制剂粘合剂分散在高绝缘性液体载体中制成的,主要用于电子传真。把有静潜像的表面浸渍于调色剂的分散物,再分散稀释于过剩的液体载体中——液 体显影剂中或把显影剂在滚筒上涂覆,则调色油墨有选择地附着于潜像。然后,除去过剩的显影油墨,使液体载体蒸发后,图像在表面定影。

   因采用以上步聚,所以对液体调色油墨,必须注意下述性质:
  1) 分散性:长期保存、继续使用时的分散稳定性;
  2) 带电性:带电量、极性、稳定性;
  3) 显影性:密度、糊版、色调、光泽;
  4) 定影性:干燥性、粘结强度;
  5) 图象质量:分辩力、反差;
  6) 安全性:毒性、引火性、臭气。

   尤其是液体调色油墨和载体的关联性,造成分散性和带电性等一些问题,正在以此为中心进行新的组成方式的研究。

   从主要成分的化学结构测定分散和带电的稳定性,有下述方法:
  1) 把极性不同、有相溶性的共聚物混合在一起,测定颜料分散和整体的分散;
  2) 应用使极性基和油溶性基平衡的长链共聚合体;
  3) 利用羰基和胺的反应生成物;
  4) 把覆上了亚麻仁油的颜料和聚丙烯酯混合调配;
  5) 使两种以上的颜料平衡;
  6) 颜料和凝聚的松香和被覆表面后成为稳定溶胶的松香混合物;
  7) 二甲笨树脂:高级烷基丙烯酯聚合物:
  8) 聚乙烯醚;
  9) 丙烯共聚体;
  10) 加压反应醇酸等等。

   另外,使用了特殊添加成分的范例,已发表的有;1) 使用帮助液体连结料和显影材料分散的可溶化剂;2) 使用聚异氨酸脂和油性物质;3) 树酯酸钴;4) 柴油机油;5)沥青/脂肪酸;6)3价或4价 的金属盐和胺的混合物;7) 水溶对氮苯黑、炭黑和络化活性剂;8) 烷基丙烯磺酸盐;9) 市售润滑油;10) 磷酸酯;11) 香茅醇;12) 铝或钛的乙醇化合物;13) 含有给予体的树脂和IV族 以上的金属盐的混合物等。

   以同样的目的,除聚合性单体和颜料等的接技、共聚物之外,还在研究沥青芳香族物质的硫化交联生成物。在带电控制方面,负极性调色剂尤其受到注意,据说改变共聚物的极性基或者炭墨含有的发挥成分能够控制带电性。

  3、 彩色调色油墨

   迄今为止,静电调色剂几乎都是以炭黑或水溶对氮苯黑作为调色剂的黑色调色油墨,目前对于彩色调色剂的要求非常强烈,正在积极进行这方面的研究。但是实际上,这要通过如何廉价地制造彩色复制装置来决定,所以也可以 说目前还处在基础的阶段。关于彩色调色油墨,特别是与电泳方式有关的调色油墨很多,这里只就除此而外的其他有关方面作一叙述。

   用过去的方式所能使用的彩色调色油墨有:
  (1) 染料的胺基和脂肪酸、树脂酸的盐;
  (2)酸胶;
  (3) 有苯环的颜料和丙烯单体的接枝;
  (4) 三氯间二氮苯基和长链胺的反应生成物;
  (5) 结合了长链烯基的偶氮、蒽醌类染料等。

   此外,据说还可以把以铬和钴为配位键的络体染料,金属的硫代硫杂蒽、次硫代甲氨酯等做为调色剂使用。还有静电凹印、转印、通过电流使隐色化合物成色;通过偏压调节,顺次显影;依靠染料增感来修正图像表面等新方法。


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