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 201703

市場上常見的繪畫產品有油畫棒、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。相比于其他繪畫產品，油畫棒具有手感細膩、滑爽、鋪展性好、疊色、混色性能優異，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，有質感，能充分展現油畫效果，滿足各種繪畫技巧難度需求。鑒于油畫棒的這些優點，很快便受到兒童、學生和美術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芳烴容易隨之帶入油畫棒產品中，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品安全無毒，符合當今綠色環保的發展趨勢。

按照油畫棒的使用功能區分，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保性能區分，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：24～60 份；

填充料：50～125 份；

顏料：3～25 份；

其他助劑：0～5 份。

其中基質由蠟類基料和溶劑油組成，其組成成分按質量百分含量計為：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（文具行業內統一叫法）是由硬脂酸和碳酸鎂或者氧化鎂經高溫燒制而成，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（重質和輕質）、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，能夠提高生產的成型效率和產能。

其中顏料選擇符合安全規范的有機顏料和無機顏料，常規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，由于設備狀態和操作人員的影響，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，由于環保生產的要求越來越嚴格，現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、透明性及狀態穩定性等。在一定范圍內顏料粒度提高，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，色光發暗；反之色光鮮艷，飽和度高[4]。

筆者經多年對油畫棒配方的研究和試驗，得出表1結論。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，不同結構或類型的助劑相互之間發生作用，從而導致分離或者影響使用效果。

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

另外，調整相應成分的比例也可以得到不同品質的產品，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繪畫產品。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 值與其應用關系

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，不能充分展現油畫效果，也不能滿足各種繪畫技巧。為克服現有油畫棒配方和技術中的不足，近年來出現了一種重彩油畫棒。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：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。所述基質由以下按質量份數計的各組分組成：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 公開了一種軟質微晶蠟的生產方法，該軟質微晶蠟組合物包括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，并且可以根據需要調整產品性質。

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品的安全要求，美術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品使用，為了避免消費者的擔心，在產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品外，市場上還出現了一些小眾型的油畫棒產品，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、著色力優異、顏色鮮艷、具有較強遮蓋力，深受中小學生和美術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繪畫人員的需求，顏色更為厚重，涂層更有質感和豐富，易于疊加和混色，更能體現油畫效果。隨著社會經濟的高速發展，人們對環保和產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，環保型綠色產品受到重視和推崇，個性化產品更趨流行，這也為今后油畫棒產品進一步的發展提供了空間。