油墨細(xì)度的測(cè)定

油墨產(chǎn)品的性能指標(biāo)：用來表征油墨產(chǎn)品的性能指標(biāo)，如果從儀器測(cè)試的角度去分，把它們分成兩種，一是定性指標(biāo)，一是定量指標(biāo)。

1．定性指標(biāo)

定性指標(biāo)測(cè)試目的是對(duì)產(chǎn)品定性，需要通過儀器的使用作出判斷的指標(biāo)，測(cè)試無數(shù)值化的結(jié)果。比如油墨的顏色、抗粘性、油墨印后的耐磨擦性等等。耐磨擦性可以通過耐磨擦實(shí)驗(yàn)儀來測(cè)試，它的工作原理是試樣的待測(cè)層與摩擦紙，在一定荷重摩擦體的作用下，以規(guī)定的速度相互摩擦。根據(jù)磨擦的次數(shù)與磨損程度，可評(píng)定該油墨耐磨擦的性能。

油墨很重要的指標(biāo)之一顏色是終端客戶最重視的。顏色大致是由油墨中所含的顏料所賦予的，當(dāng)然連接料以及顏料在油墨中的分散狀態(tài)對(duì)顏料的發(fā)色也有一定的影響。

2．定量指標(biāo)

定量指標(biāo)是通過儀器的測(cè)試得出具體得數(shù)值，從而給測(cè)試的指標(biāo)定量。這類指標(biāo)有很多，如粘度，光澤度、干燥性、細(xì)度、等等。粘度的測(cè)試儀器和方法有很多，各企業(yè)采用的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，儀器主要有平板粘度計(jì)，旋轉(zhuǎn)粘度、拉雷（落棒）粘度計(jì)幾種。光澤度可以用光澤計(jì)測(cè)試。而這些指標(biāo)中，有個(gè)最重要的指標(biāo)——細(xì)度。細(xì)度是與油墨的流變性能以及經(jīng)濟(jì)效益直接相關(guān)的一個(gè)重要指標(biāo)。細(xì)度不好的油墨，最多只能算半成品。對(duì)油墨其他指標(biāo)的測(cè)試只能建立在對(duì)細(xì)度已經(jīng)合格的成品油墨的基礎(chǔ)上。細(xì)度的測(cè)試，目前國內(nèi)企業(yè)主要還是采用刮板細(xì)度計(jì)

油墨測(cè)試的指標(biāo)很多，儀器使用也很多，下面重點(diǎn)對(duì)油墨細(xì)度測(cè)試的儀器——刮板細(xì)度計(jì)的原理，測(cè)試方法做一些介紹。

二．油墨細(xì)度的測(cè)定

1．細(xì)度的定義

所謂細(xì)度就是指混合在連結(jié)科中的顏料、填料等固體粉末狀物質(zhì)被分散的程度。它不僅取決于單個(gè)顆粒的實(shí)際大小，還取決于他們被分散的程度。

2. 細(xì)度測(cè)試的必要性：

油墨的粗細(xì)度之所以是一個(gè)很重要的質(zhì)量指標(biāo)，因?yàn)樗粌H與油墨的應(yīng)用性能（包括著色力、色相、穩(wěn)定性等）有關(guān)，還與油墨的流變性能以及經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)。油墨太粗會(huì)引起堆墨、糊版等弊病，而且油墨的著色力、色相也都會(huì)變差；油墨太細(xì)，則流動(dòng)性太大，在印刷后還會(huì)流動(dòng)，這種流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大，影響印品質(zhì)量。另外，油墨的粗細(xì)還會(huì)影響其分散性。當(dāng)油墨的分散性不理想時(shí)，它的印刷性能也不會(huì)令人滿意，表現(xiàn)為印刷品表面不夠光滑、流暢、柔和，而且會(huì)產(chǎn)生“塊”狀的感覺，因而大大降低了印刷效果。正因?yàn)槿绱?，大多?shù)油墨生產(chǎn)廠家都把細(xì)度作為最重要的一個(gè)性能指標(biāo)來對(duì)待。

3. 方法標(biāo)準(zhǔn)：

中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部涂料專用器具檢定規(guī)程JJG(化)018-96《刮板細(xì)度計(jì)》及其GB/T1724-93標(biāo)準(zhǔn)。

4. 測(cè)定的原理：

刮板細(xì)度計(jì)是一個(gè)在表面有凹槽或雙凹槽的不銹鋼平板，凹槽的深度由一端的最大變化至另一端的零值。放置試樣，用刮刀在凹槽內(nèi)刮成試樣薄膜，從薄膜中產(chǎn)生的線條來測(cè)定試樣粒子的大小。在平板上標(biāo)注出凹槽對(duì)應(yīng)深度，以讀出被測(cè)量顆粒的大小。

5. 刮板細(xì)度計(jì)的組成及精度控制：

圖（1）刮板細(xì)度計(jì)外形圖

如圖（1）所示，刮板細(xì)度計(jì)是由刮板和刮刀兩部分組成的。

刮板的主要尺寸如圖（1）所示。刮板的材料應(yīng)是工具合金鋼，例如性能優(yōu)異的4Cr13型鍛打件。板上有一凹槽，在凹槽邊上標(biāo)注出凹槽對(duì)應(yīng)深度，以讀出被測(cè)量顆粒的大小。 表面光潔度應(yīng)為▽10，凹槽光潔度為▽10。這里需要提出的是目前油墨行業(yè)內(nèi)大多是用0-25μm雙凹槽的刮板細(xì)度計(jì)，這是因?yàn)橛湍a(chǎn)品對(duì)細(xì)度的要求大多數(shù)都在15μm以下，且雙槽可以使測(cè)試的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，減少了人為誤差，下文還將有詳細(xì)分析。

由于油墨廠家對(duì)細(xì)度要求越來越高，本公司特提供0-15um刮板及大尺寸的油墨行業(yè)專用刮板。

②刮板精度的控制：

a.刮板細(xì)度計(jì)上平面平直度0.003毫米。

b.凹槽底平面平直度0．003毫米。

c.分度值誤差0.001毫米。

刮板細(xì)度計(jì)采用光學(xué)比較儀來檢定，但刮板細(xì)度計(jì)的使用者沒有光學(xué)比較儀，所以一般只是生產(chǎn)廠家出廠檢驗(yàn)。檢驗(yàn)刮板上平面平直度兩個(gè)點(diǎn)。以某一微米刻度線平面為0，測(cè)該點(diǎn)槽深；再以另一位置微米刻度線平面為0，測(cè)另一點(diǎn)槽深，以此類推。有兩點(diǎn)需要注意：

（1）任一微米刻度線的基準(zhǔn)面的微米數(shù)是否均為0，簡言之，刮板細(xì)度計(jì)凹槽兩邊是否為平面？對(duì)于生產(chǎn)廠家來說，一般講如何磨出平面，保證平面誤差在多少之內(nèi)，這樣會(huì)把使用者帶到誤區(qū)。克服有簡單辦法。使用前面介紹的方法，用校驗(yàn)合格的刮刀，將調(diào)好的油墨自上而下刮下，如果兩邊能刮凈不掛墨，一般可以認(rèn)定其表面為平面；如果刮后鄰近槽邊的表面能刮凈，較遠(yuǎn)離槽表面的位置刮不凈判定為中高；反之為中凹。如果刮后槽兩邊表面上有花紋，則說明刮板上表面不是一平面。

（2）假定刮板上表面為平面，斜槽底平面平直度0．003mm，對(duì)于油墨工作者，無論刮板上平面平直度還是斜槽底平面平直度可以接受的誤差只能是≤± 1μm。理想的刮板細(xì)度計(jì)除中間槽外，整個(gè)刮板表面為一平面，零點(diǎn)切齊，各點(diǎn)槽深與標(biāo)注值誤差不超過±1μm。

Ⅱ.刮刀

①刮刀的主要尺寸如圖（1）所示。它是由優(yōu)質(zhì)的工具碳素鋼制成，兩刃均磨光，表面光潔度應(yīng)為▽8，刀刃研磨光潔度為▽10。

②刮刀精度的控制：刮刀兩刀口平直度 0.002mm。為達(dá)到刮刀平直度指標(biāo)，有些生產(chǎn)商把刀口磨成與刀身垂直的小平面。這里筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出：這種刀雖然平直度達(dá)到指標(biāo)，但檢測(cè)中只有刀口完全垂直時(shí)能刮墨，其他角度均不適用，嚴(yán)重時(shí)根本刮不凈槽兩邊平面上的油墨，也就是那種“滿堂紅”刮刀。使用這種刮刀無法得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。刮刀刮墨應(yīng)是垂直握刀刮下，這只是目測(cè)垂直。具體操作中總有一定的誤差，理想的刮刀邊緣磨成15度弧線，以避免這種誤差，一般來講弧度越小，刀越鋒利刮出的細(xì)度越低（細(xì)），反之亦然。所以應(yīng)在研磨時(shí)刀刃口磨出一為0.2mm的弧度。

Ⅲ.誤差的討論及解決方案。

油墨行業(yè)對(duì)刮板細(xì)度計(jì)準(zhǔn)確度要求甚高，而刮板和刮刀在實(shí)際使用中均可能會(huì)引起測(cè)量誤差，為了能得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，我們可以采用以下兩種方案解決這一難題。

①匹配法：

微米數(shù)偏高的刮板與弧度偏小的刮刀匹配。 微米數(shù)偏低的刮板與弧度偏大的刮刀匹配。匹配后的刮板細(xì)度計(jì)與公司質(zhì)檢中心在國家計(jì)量檢定所檢定的刮板細(xì)度計(jì)對(duì)比校正，如果不合適更換刮刀或刮板直至合適為止。

②研磨刮刀法：

如具備磨刮刀技術(shù)，可通過磨刮刀使對(duì)比的刮板細(xì)度計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)刮板細(xì)度計(jì)細(xì)度值基本相同。

6.細(xì)度測(cè)試方法：

① 工具與材料：

a.調(diào)墨刀

：木柄錐形鋼身，長200mm，最寬處20mm，最窄處8mm。 調(diào)墨刀平面應(yīng)光滑，最好用壓延拋光的，粗糙的刀表面會(huì)存留油墨，另外刀口最好磨成與刀平面成30～40度角，平直度較好，這樣的刀口才能在玻璃板上刮凈油墨，每次擦?xí)r才能擦凈。

b.玻璃板：200mm×200mm×5mm

c.乙醇：工業(yè)用

d.潔凈棉紗。

②測(cè)試條件：

測(cè)試應(yīng)在溫度（25±1）℃和（65±5）%相對(duì)濕度下進(jìn)行。

③測(cè)試步驟：

a.取適量的油墨，置于玻璃板上，用調(diào)墨刀將其調(diào)勻。

b.將調(diào)和均勻的油墨置于刮板細(xì)度儀上的凹槽深處，將刮刀垂直橫置于刮板儀凹槽深處的油墨上，刮刀保持垂直，然后用雙手的拇指和重指握住刮刀，用4秒以上的時(shí)間，向0刻度方向均勻刮動(dòng)。

c.刮好后，立即將刮板儀表面以30度角斜對(duì)光源，觀察油墨在兩槽上呈現(xiàn)的劃痕跡數(shù)以及其對(duì)應(yīng)的刻度數(shù)值。這里筆者就要說明一下采用雙凹槽的細(xì)度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)了，由于細(xì)度板的測(cè)試是手工操作，觀察出數(shù)據(jù)，因此受人為操作誤差較大，不同的人可能測(cè)出的數(shù)據(jù)有偏差，如果象傳統(tǒng)的涂料行業(yè)測(cè)細(xì)度時(shí)采用單凹槽的細(xì)度計(jì)，得出得數(shù)據(jù)更沒有可比性。而雙凹槽測(cè)試結(jié)束后，如果發(fā)現(xiàn)兩條凹槽的數(shù)據(jù)相差一個(gè)刻度時(shí)，試驗(yàn)必須重做，這樣就減小了人為誤差對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

7．測(cè)試的一些注意要點(diǎn)

在檢測(cè)過程中，由于儀器誤差、人為操作誤差、環(huán)境條件異同等因素常引起油墨細(xì)度檢測(cè)時(shí)，生產(chǎn)中控與公司級(jí)質(zhì)值中心之間、公司級(jí)質(zhì)檢中心與印刷廠之間有爭議。因此，作為油墨生產(chǎn)廠家來說，應(yīng)把這些外在的因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響減少到最低。下面是筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，舉出了一些影響結(jié)果的常見因素和解決方法，供讀者參考。

① 取墨樣 :

膠印油墨表層因氧化而結(jié)膜，取墨時(shí)應(yīng)先除去表面干皮，取四個(gè)位置的墨，使之具有代表性。將所取的油墨在玻璃板上調(diào)動(dòng)15次，往返為一次。取其中的一小部分，例如0.3ml各用。

② 刮刀的使用方式：

刮墨時(shí)刮刀應(yīng)盡量垂直。刀向后傾斜所得細(xì)度值偏?。?xì)），向前傾斜所得細(xì)度偏大（粗）。刮墨時(shí)雙手用刀要均勻，不偏重一邊。

③觀察方式

刮墨后應(yīng)立即將刮板儀表面以30 度角斜對(duì)光源觀察，30秒內(nèi)迅速確定集中點(diǎn)、集中點(diǎn)上一個(gè)刻度范圍內(nèi)的顆粒數(shù)以確定細(xì)度值，觀察時(shí)必須快而準(zhǔn)。觀察細(xì)度的光源最好是標(biāo)準(zhǔn)光源，如不具備條件，光源亮度應(yīng)適宜，并用放大鏡輔助觀察。

④保證細(xì)度的優(yōu)先測(cè)試

對(duì)一個(gè)油墨，如果要測(cè)定的項(xiàng)目不是一項(xiàng)，那就先測(cè)細(xì)度，以免測(cè)其他項(xiàng)目時(shí)將墨污染。測(cè)出細(xì)度，刮顏色片及測(cè)著色力，而后再做其他項(xiàng)目。

⑤保證測(cè)試環(huán)境

檢測(cè)細(xì)度的環(huán)境要保持無飛塵，棉紗等輔料應(yīng)事先準(zhǔn)備好，溶劑過濾好。環(huán)境溫度不能太低，習(xí)慣上所說檢測(cè)細(xì)度與溫度、濕度無關(guān)的觀點(diǎn)欠妥。最好在標(biāo)準(zhǔn)溫、濕度條件下進(jìn)行檢測(cè)。