油畫棒研究淺析

王莉

上海樂美文具有限公司 上海市青浦區(qū) 201703

市場上常見的繪畫產(chǎn)品有油畫棒、蠟筆、彩色鉛筆和水彩水粉顏料、油畫顏料等。蠟筆和彩色鉛筆存在上色不均勻，涂層比較薄，遮蓋力也比較差等問題，而水彩水粉顏料在使用過程中要調(diào)色，并需要用畫筆蘸刷顏料，使用不方便。而油畫棒則不存在以上問題，產(chǎn)品一般為六角形柱狀或者圓柱狀，易于攜帶，取出即可立即使用。相比于其他繪畫產(chǎn)品，油畫棒具有手感細膩、滑爽、鋪展性好、疊色、混色性能優(yōu)異，顏色鮮艷等特點。涂層具有一定的厚度，并且涂層在紙面的附著力、覆蓋力更強，有質(zhì)感，能充分展現(xiàn)油畫效果，滿足各種繪畫技巧難度需求。鑒于油畫棒的這些優(yōu)點，很快便受到兒童、學生和美術(shù)愛好者的重視和推崇，它的各種繪畫技法已用于教學實驗和研究[1-2]。油畫棒一般是由蠟、油、顏料等原材料混合制作而成，其中蠟和油均為從石油中提煉。但由于石油的不可再生性，近些年來，價格不斷攀升，給油畫棒的生產(chǎn)成本帶來了很大的壓力。同時，石油中所含有的非烴化合物和稠環(huán)芳烴容易隨之帶入油畫棒產(chǎn)品中，從而影響消費者的健康。為了消除這種影響，一些油畫棒生產(chǎn)廠家開始代替或者部分代替石蠟等石油制品的配方研究，采用動植物蠟如蜂蠟、牛油脂、木蠟、大豆蠟等來制作油畫棒。專利CN201610854135.3 提供了一種以植物蠟為原料的油畫棒制備方法，由此制得的油畫棒產(chǎn)品安全無毒，符合當今綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。

按照油畫棒的使用功能區(qū)分，主要有普通油畫棒、水溶性油畫棒、重彩油畫棒等；按照主要原材料的安全環(huán)保性能區(qū)分，主要有石蠟油畫棒和植物蠟油油畫棒。

1、普通油畫棒

一種油畫棒的配方組成如下[3]：

基質(zhì)：24～60 份；

填充料：50～125 份；

顏料：3～25 份；

其他助劑：0～5 份。

其中基質(zhì)由蠟類基料和溶劑油組成，其組成成分按質(zhì)量百分含量計為：石蠟3%～10%、微晶蠟3%～10%、硬化油15%～30%、合成蠟15%～30%、白油30%～55%。

選用熔點為58～62℃的全精煉石蠟，選用熔點為75～85℃的高熔點微晶蠟，利用高熔點微晶蠟取代傳統(tǒng)配方中的蜂蠟，可有效提高油畫棒的整體熔點，增加油畫棒棒芯的耐高溫性。選用硬化油的碳鏈長度為C16～C18，白油的運動黏度為22～40mm2/s，可更進一步優(yōu)選為運動黏度為32～38mm2/s 的36#化妝級白油。其中合成蠟（文具行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一叫法）是由硬脂酸和碳酸鎂或者氧化鎂經(jīng)高溫燒制而成，由于燒制時間長能源消耗大，又具有一定的污染，導致一些廠家的生產(chǎn)受到一定的限制。專利號CN201810334325.1 一種油畫棒用合成蠟及其制備方法，即使用動植物蠟來制作合成蠟的。由于成本因素和工藝穩(wěn)定性，由硬脂酸燒制的合成蠟仍不能被大范圍取代。

填充料選自碳酸鈣（重質(zhì)和輕質(zhì)）、滑石粉、高嶺土、云母、硫酸鋇、白炭黑、硅藻土、碳酸鎂和硅酸鋁中的至少一種；因填充料的粒徑太大會影響油畫棒的順滑性和描繪性能，填充料的粒徑太小則會降低遮蓋力和顏色的鮮艷度，因此本文將所述填充料的粒徑控制在2～50μm，優(yōu)選粒徑為5～15μm。

其它助劑選自分散劑、增稠劑、香精中的至少一種，所述其它助劑包括0～2 重量份的顏料分散劑和0～3重量份的增稠劑。其中，所述顏料分散劑能夠便于顏料的分散和研磨，提高展色性和顏色的均勻性；所述增稠劑選自白炭黑和有機土中的一種，能夠提高生產(chǎn)的成型效率和產(chǎn)能。

其中顏料選擇符合安全規(guī)范的有機顏料和無機顏料，常規(guī)使用三輥研磨機或者高速分散機進行研磨分散。一般色漿粒徑控制為5～15μm 比較好，由于設(shè)備狀態(tài)和操作人員的影響，研磨出來的色漿粒度分布可能比較寬，直接影響油畫棒成品的書寫手感和顏色鮮艷度。粒徑越大，書寫手感越澀，顏色也更加暗沉。

另外，由于環(huán)保生產(chǎn)的要求越來越嚴格，現(xiàn)在一些文具廠家選擇直接購買色漿，來消除顏料研磨帶來的污染，在選擇色漿時要控制顏料的平均粒徑及助劑的類型和使用量。顏料粒子的大小對其顏色性能有很大的影響，會影響其遮蓋力和著色強度，從而改善色漿的著色強度、色光、抗紫外（耐候性）、鮮艷度、透明性及狀態(tài)穩(wěn)定性等。在一定范圍內(nèi)顏料粒度提高，遮蓋力增加，比表面積增大，著色強度增加，但達到納米級時顏料將會是透明的，其遮蓋力將會下降。此外，粒徑對顏料的色光也有影響，通常粒徑大，粒度分布較寬，色光發(fā)暗；反之色光鮮艷，飽和度高[4]。

筆者經(jīng)多年對油畫棒配方的研究和試驗，得出表1結(jié)論。由表1可以看出當色漿粒徑小于2μm 或者采用納米色漿時，制成的油畫棒雖然涂畫順滑，但是涂層明顯單薄，疊色效果自然也大打折扣；當色漿粒徑大于50μm 時，制成的油畫棒涂畫時比較澀不夠順滑，并且有明顯涂色不均勻的現(xiàn)象；當色漿粒徑在2～50μm 時則滿足油畫棒的繪畫要求。

表1 油畫棒顏料粒徑與涂畫效果的關(guān)系

同時，不同顏色的顏料在制備色漿的過程中，盡量選用同種類的分散劑和潤濕劑，以免在顏色復配時，不同結(jié)構(gòu)或類型的助劑相互之間發(fā)生作用，從而導致分離或者影響使用效果。

近年來市場上出現(xiàn)了一種可分散顏料，不需要經(jīng)過研磨工藝和制備的色漿，可以直接添加至物料中經(jīng)攪拌分散即可使用。由于該顏料新穎和價格昂貴，并沒有在文具行業(yè)得到推廣和使用。

另外，調(diào)整相應(yīng)成分的比例也可以得到不同品質(zhì)的產(chǎn)品，如學生級油畫棒，專家級油畫棒，絲滑油畫棒，金屬色油畫棒，熒光色油畫棒等等。

2、水溶性油畫棒

水溶性油畫棒，簡單地說就是可以用水溶解的油畫棒。它的使用方法主要有三種：

（1）用配備的專用削筆刀或者其他工具將要用的油畫棒削成粉末狀，用毛筆蘸取適量水將顏色化開，像水粉顏料一樣直接在紙上作畫就可以了；

（2）用水溶性油畫棒涂色，然后用水濕潤的毛筆在涂層上輕輕涂畫，這時油畫棒的色彩溶解并均勻化開，根據(jù)需要的繪畫效果控制力度即可，用水多或者下筆重，暈開的顏色就會淺一些；

（3）如果是小面積上色的話，直接將毛筆蘸水打濕，從油畫棒上蘸取顏色使用即可。

而普通油畫棒是用油和蠟制作的，不能和水融在一起，不具備這種性能。水溶性油畫棒的使用方法和繪畫技巧要求更高一些，對于已經(jīng)入門的消費者來說，使用水溶性油畫棒可以畫出多種效果，是更好用的一種繪畫工具。

專利CN200310116040.4 和CN201510889957.0 分別公布了一種水溶性油畫棒的配方及其生產(chǎn)方法。目前，水溶性油畫棒已成為文具市場上常見的一種美術(shù)繪畫產(chǎn)品。油畫棒的主體原料為蠟和油，均不溶于水，若要使其能夠與水相溶，在配方設(shè)計上要遵循O/W 乳化體系的原理，在配方中添加符合要求HLB 值的乳化劑，使其遇水時通過簡單的混合即能形成O/W 體系，從而達到水溶的效果。表2列出了乳化常見蠟和油脂等所需要的HLB 值。

表2 乳化常見蠟和油脂等所需的HLB 值

聚乙烯蠟（9002-88-4） 15巴西棕櫚蠟（8015-86-9） 15凡士林（8009--3-8） 7-8礦物油（烷烴）（8012-95-1） 10二甲基硅氧烷（9016-00-6） 9

表面活性劑的HLB 值與其應(yīng)用如圖1所示。HLB 值在8～18 的表面活性劑，適合用做O/W 型乳化劑。單一乳化劑往往很難滿足由多組分組成體系的乳化要求，通常將多種具有不同HLB 值的乳化劑混合使用，構(gòu)成混合乳化劑，既可以滿足復雜體系的要求，又可以大大增進乳化效果[5]。因此，若要使水溶性油畫棒具有優(yōu)異的水溶性，也需要選擇不同的乳化劑進行復配。

圖1 表面活性劑HLB 值與其應(yīng)用關(guān)系

水溶性油畫棒在性能方面，除了符合油畫棒的標準要求外，最值得關(guān)注的是水溶性能的測試和評判。QB/T 2586—2014 《油畫棒》 要求將水溶性油畫棒試樣在粉碎后應(yīng)能夠擴散于水中。另外，也可以參考其他測試方法和要求，如QB/T 4435—2012《水溶性彩色鉛筆》的表2中水溶性能的要求。

3、重彩油畫棒

對于專業(yè)繪畫人員來說，油畫棒的涂層則略顯單薄，疊色效果也較差，不能充分展現(xiàn)油畫效果，也不能滿足各種繪畫技巧。為克服現(xiàn)有油畫棒配方和技術(shù)中的不足，近年來出現(xiàn)了一種重彩油畫棒。重彩油畫棒最為突出的是其超細增厚涂層材料，油性占比大顏色厚重，涂層更有質(zhì)感和豐富，涂層重量由普通油畫棒的0.002～0.003g/cm2增加到≥0.005g/cm2，并且具有優(yōu)異的疊色和混色性能。不僅適合普通油畫棒的使用技法如點涂、平涂、刮畫等，還可以用刮刀進行涂抹等技法。

這里提供了一種重彩油畫棒的配方組成如下：

基質(zhì)：46～60 份；

顏料：1.5～12.5 份；

溶劑油：25～45 份；

凡士林：1～15 份；

填充料：40～110 份。

所述基質(zhì)選自軟蠟、蜂蠟、硬化油、聚乙烯蠟、合成蠟、費托蠟、石蠟、硬脂酸、日本蠟、大豆蠟、蒙旦蠟和氧化聚乙烯蠟中的至少兩種。所述基質(zhì)由以下按質(zhì)量份數(shù)計的各組分組成：軟蠟3～10 份、蜂蠟3～10 份、硬化油15～30 份和合成蠟15～30 份。其中軟蠟質(zhì)地柔軟，具有一定的延展性和柔韌性，針入度≥30mm，此蠟受力變形但不易破碎，使生產(chǎn)制備出的棒芯在使用時具有一定的涂層厚度和良好的附著力，即使在低溫下也不變脆硬。CN200610134147.5 公開了一種軟質(zhì)微晶蠟的生產(chǎn)方法，該軟質(zhì)微晶蠟組合物包括50%～90%微晶蠟，5%～40%石油蠟，1%～30%增粘劑，該微晶蠟組合物硬度降低、黏性提高，具有韌塑性好、不易脆裂等特點，并且可以根據(jù)需要調(diào)整產(chǎn)品性質(zhì)。

所述溶劑油為白油，所述填充料為碳酸鈣和滑石粉，所述凡士林為白色膏狀；所述白油的運動黏度為36～85mm2/s，高黏度的白油賦予棒芯所需的粘附性能。所述普通顏料的粒徑為5～50μm，所述普通顏料為各種顏色的市售產(chǎn)品。

4、植物蠟油畫棒

以上介紹的普通油畫棒、水溶性油畫棒和重彩油畫棒，其主體材料均從石油中提煉制備。鑒于原材料成本的壓力與油畫棒產(chǎn)品的安全要求，美術(shù)畫材的研究人員開始著手于采用動植物蠟制作油畫棒的研究。

一種植物蠟油畫棒的配方組成如下[6]：

植物蠟 100

碳酸鈣 30-125

顏料 5-30

由此做出的油畫棒具有植物油脂特有的醇香，安全無毒，棒芯繪畫性能優(yōu)良，手感好，其順滑性、疊色和混色性均可以和普通油畫棒相媲美。將配方組成中的顏料用食品著色劑（如檸檬黃鋁色淀、胭脂紅鋁色淀、果綠鋁色淀等）代替后，可以作為兒童早教益智產(chǎn)品使用，為了避免消費者的擔心，在產(chǎn)品中添加適量的苦味劑防止兒童啃咬吞服，一般添加量不超過0.003%。

另外，除了上述主要油畫棒產(chǎn)品外，市場上還出現(xiàn)了一些小眾型的油畫棒產(chǎn)品，如潔凈/不臟手油畫棒、褪色油畫棒等。專利CN201710451721.8 一種水擦可褪色彩色油畫棒及其制備方法，采用環(huán)保可降解色料使水擦褪色不留痕跡，既可用作兒童涂鴉，又可用于白板教學書寫使用。

油畫棒作為一種常見的繪畫工具，因其使用方便、手感細膩、著色力優(yōu)異、顏色鮮艷、具有較強遮蓋力，深受中小學生和美術(shù)愛好者等廣大消費者的喜愛和支持。水溶性油畫棒兼具油畫棒和水彩顏料的效果，對繪畫技巧要求更高一點。重彩油畫棒完全滿足專業(yè)繪畫人員的需求，顏色更為厚重，涂層更有質(zhì)感和豐富，易于疊加和混色，更能體現(xiàn)油畫效果。隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對環(huán)保和產(chǎn)品安全的意識也隨之提高，這就對油畫棒提出了更高的要求。從國際文體商品需求走向看，環(huán)保型綠色產(chǎn)品受到重視和推崇，個性化產(chǎn)品更趨流行，這也為今后油畫棒產(chǎn)品進一步的發(fā)展提供了空間。