三、磁性油墨的基本結(jié)構(gòu)

　　磁性油墨基本構(gòu)成與一般油墨相同，即由顏料、連接料、填充料和輔料組成。

　　1、顏料

　　磁性油墨所用的顏料不是普通色料，而是強(qiáng)磁性材料，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)處理后具有保留磁性的能力。磁性油墨中的主要成分是磁性顏料，最好的磁性顏料為氧化鐵黑(Fe3O4)和氧化鐵棕(Fe2O3)。這些顏料大多為小于1μm的針狀結(jié)晶，這樣的顆粒大小和形狀使它們極易在磁場(chǎng)中均勻排列，從而得到比較高的殘留磁性。

　　用于磁性油墨顏料的強(qiáng)磁性材料主要有鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)等磁性元素，含有Fe-Mo和Fe-W強(qiáng)磁性元素的合金，以及具有Mn-Al和Mn-Bi等NiAs型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的合金等。大多磁性油墨顏料是鐵素體。所謂鐵素體是指一般用XO-Fe2O3表示的無(wú)機(jī)化合物，其中X為二價(jià)的金屬離子，根據(jù)X的種類不同，有錳-鐵素體、鐵-鐵素體、銅-鐵素體等。

　　氧化鐵黑的組成中，一般氧化亞鐵含量約在18%～26%之間，氧化鐵含量在74%～82%。合成氧化鐵黑具有優(yōu)良的耐滲性、耐化學(xué)性(酸、鹼)、耐光性，幾乎是無(wú)毒性的，分散性在好至優(yōu)之間。耐熱性能較佳，只有超過(guò)177℃左右時(shí)，氧化鐵黑才會(huì)氧化成氧化鐵紅。氧化鐵黑的顆粒一致性比較好，沖淡后其色相帶有干凈的藍(lán)灰色。氧化鐵黑一般是性反應(yīng)，它們的顆粒形狀一般是立方形或圓球形。

　　2、連接料

　　油墨的流動(dòng)性、粘性、干性、印刷適性都主要取決于連接料。連結(jié)料是油墨中流體組成的部分。而磁性油墨的連結(jié)料同樣是油墨質(zhì)量好壞的基礎(chǔ)。磁性油墨的連結(jié)料與一般油墨的連結(jié)料相類似，可以選用植物油、動(dòng)物油、礦物油，但更多地選用合成樹脂作為磁性油墨的連結(jié)料。

　　植物油的基本化學(xué)組成是脂肪酸的甘油酯混合物，或稱三甘油酯。所有的油脂都可看作各種脂肪酸與甘油反應(yīng)生成的產(chǎn)物。如果將油脂薄薄地鋪于玻璃上，一定時(shí)間后，這薄層油膜會(huì)由于吸收空氣中的氧而逐漸變稠、有彈性，最后形成固態(tài)。這就是油脂的干燥過(guò)程。這個(gè)過(guò)程越短，油的干性就越好。油脂的干性好壞，主要取決于油脂結(jié)構(gòu)中的不飽和雙鍵數(shù)與位置情況。可用碘值來(lái)測(cè)定油脂的不飽和程度。一般來(lái)說(shuō)，碘值在140～200之間為干性油，在100～140之間為半干性油，低于100的為不干性油。可以看出，不飽和雙鍵越多，則干性越好。也就說(shuō)，不飽和脂肪酸越多則干性越好。

　　合成樹脂在油墨工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，所以各種類型的樹脂型連結(jié)料，就成了目前主要的研究?jī)?nèi)容。樹脂的特性決定了連結(jié)料的特性。純亞麻油制的植物油型連結(jié)料，其主要缺點(diǎn)是相對(duì)分子質(zhì)量小，所以制成的油墨在膠印印刷中容易引起乳化，從而帶來(lái)一系列的弊病，使印刷不能順利進(jìn)行，印刷效果不好。而樹脂型連結(jié)料幾乎完全克服了這方面的缺陷，從而大大提高了印刷的質(zhì)量。

　　醇酸樹脂應(yīng)用在漿狀油墨中時(shí)，可以考慮用一種樹脂增塑劑，由于它的粘附性和柔韌性較好，故也可調(diào)節(jié)油墨的干性及固?時(shí)間。在油型油墨中使用醇酸樹脂時(shí)，一般應(yīng)考慮到它與顏料的反應(yīng)性、與硬樹脂的反應(yīng)性以及它的成膜性能。異苯二甲酸醇酸樹脂的潤(rùn)濕性則更為顯著。以醇酸樹脂與硬樹脂制造的連結(jié)料配制油墨時(shí)，對(duì)選用的顏料應(yīng)加注意，如果顏料過(guò)度吸收低分子量的連結(jié)料時(shí)，就要注意連結(jié)料中硬樹脂與醇酸樹脂的平衡情況。一般漿狀油墨大多采用長(zhǎng)油(65%)醇酸樹脂。油性長(zhǎng)油一般溶解性也比較好，因此，它在絲網(wǎng)(網(wǎng)孔)版油墨中也廣有應(yīng)用。這類樹脂用在印鐵油墨中時(shí)具有良好的顏色保留性，亮光好，粘附性優(yōu)良。

　　為了達(dá)到快干、亮光，磁性油墨中樹脂含量要高，固速度要快，以便更多的連接料留在表面，并要求連接料有較好的抗水性及顏料的潤(rùn)滑性。填充料在磁性油墨中同樣可減少顏料用量，降低成本，又可調(diào)節(jié)油墨的性質(zhì)，如稀稠、流動(dòng)性等，也提高了配方設(shè)計(jì)的靈活性，還有磁性油墨中的附加料可以是顏料的附加部分，連結(jié)料的附加部分也可以作為油墨成品的附加部分，主要視產(chǎn)品的特點(diǎn)要求而定。

　　四、磁性印刷的應(yīng)用

　　目前，磁性印刷在很多領(lǐng)域都得到應(yīng)用，例如車票、月票、印花、銀行存折、身份證等均可采用磁卡形式;價(jià)目表示卡上采用了磁性膜;資料登記表、支票上也可用磁性油墨印刷。

　　日本應(yīng)用磁性油墨印刷日元，但這種油墨用在何處，用量多少絕對(duì)保密。經(jīng)有關(guān)專家檢測(cè)面值1萬(wàn)元的日元紙幣，其磁性油墨在右上角，該油墨可檢出的元素有14種之多，其中帶磁性的金屬是鐵、鈷、鎳。

　　紙制磁場(chǎng)強(qiáng)度為12高斯，比地磁高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　磁性材料容易獲得，加之磁性油墨印到產(chǎn)品上易受外界摩擦等作用而導(dǎo)致磁性減低甚至消失，影響其防偽效果。據(jù)報(bào)道，用電磁波激發(fā)后而顯現(xiàn)特征的防偽油墨在國(guó)內(nèi)已研制成功。


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