墨汁配方

按比重配比的常用墨汁配方(ml)：松烟15、阿拉伯树胶25、水250、龙脑0.5、硼酸5、酒精10。墨汁以炭烟、胶料、添加剂和溶液等为主要原料。胶料还可采用压克力胶、聚醇树脂等。添加剂有各式稳定剂、渗透剂、防腐剂、湿润剂、芳香剂等。

墨汁配方

炭烟作为墨汁的原料，种类繁多，包括各种矿植物和动物原料经过燃烧或热分解而成。

墨汁主要成分是骨胶和炭黑。一般墨汁污染织物会附在织物表面，易溶于水，可以用水淀粉浆去渍。

「微距・云南博士后②」墨汁也能“去毒生肌”？

醇烟百炼久，万杵臼中锤。

规矩方圆定，花鸟松鹤偎。

圭玄韵味足，砂麝聚青瑰。

存迹经年远，余香依旧挥。

一首《五律》道尽了千年传承、暗香扑面的“墨韵”。

西周“邢夷始制墨，字从黑土，煤烟所成，土之类也。”《述古书法纂》这样载道。

墨，文房四宝之一，古已有之，是碳元素以非晶质形态的存在，即通过砚用水研磨成可书写的墨汁，在挥毫间晕出那错综复杂的韵味。

随着时代的发展和工艺的创新，古时的墨锭逐渐被墨汁取代，墨汁的品质就显得尤为重要。“现在市面上生产以及使用量最大的骨胶墨汁都含有一种防腐剂——苯酚，有毒，带有腐蚀性，对人体有害，有致癌作用。”云南省湿法冶金博士流动站原在站博士汤立红提出，能不能把墨汁中的“苯酚”替换成另一种对人体没有伤害的防腐剂，给墨汁“去毒生肌”。

瞄准市场痛点，科技创新破藩篱。

3年，上千次实验，每一个实验都要细化到每一个小的数据，最终独创世界首款β-CD混合胶法制作的高原花香中国墨，采用黑色素混合炭黑，并利用化妆品级防腐剂取代了墨汁里苯酚的添加，开启了骨胶法墨汁不含苯酚的新时代。

“以技术革新，研发一款无苯酚的新型骨胶法墨汁配方，让云南省也有自己的原创墨汁产品。”汤立红教授掷地有声。

01

1/200 200种择优只选1种

墨汁，分为植物胶墨汁和动物胶墨汁（也称骨胶法墨汁），主要由炭黑、胶料、添加剂和溶液加工制成。

植物胶墨汁，蛋白质含量少、不易腐败，易成功匹配各种工业原料，但墨色差。

动物胶墨汁，蛋白质含量高、易腐败发臭，但墨色好且均匀流畅。

因动物胶墨汁有“焦、浓、重、淡、清”五色，能写出轻重缓急和跌宕起伏之感，大大优于植物胶墨汁，虽然有“臭墨”的叫法，但自古以来，动物胶墨汁依然是古代文人墨客的“心头好”。

伴随科技和工艺的不断提升，为了防止动物胶墨汁沉淀和腐败，开始了添加电解质和防腐剂等工业原料，让墨汁变得易使用的同时解决了腐败发臭的问题，延长墨汁的保存和使用时间。

汤立红和团队生产的产品 供图

“目前，工业上，苯酚是和动物胶墨汁匹配最佳的防腐剂。”汤立红告诉记者，最初就是抱着找到可替代苯酚这种有害防腐剂的心态开始了科研，而这一寻找，花了整整三年多时间。

“我们找了市面上所有能和炭黑的酸碱度、PH值相匹配的防腐剂，包括化妆品级和食品级防腐剂原料，找到了200多种作为筛选对象。”汤立红回忆道，找到备选防腐剂原料只是实验的第一步。

1/200，如何从200种防腐剂原料筛选出最优最合适的那一种？

这，才是实验最难的。

生产线 供图

汤立红淡定地解释说，每一款防腐剂的添加量从5‰到1%开始实验，共分5个等级，再加入湿润剂、分散剂、芳香剂等不同添加量进行匹配，在不同的PH值、气温、气压等多重因素下综合对比其黏度、色泽度、PH值、耐光性、耐水性、渗化度、不溶物、书写性能等指标，每次实验都需要持续50天以上。

就这样，汤立红和他的团队一起扎到实验室3年，自己也数不清到底做了多少次实验，才最终筛选了20种配方作为备选对象。

“优中选优只择一种，我们又通过大量的实验，具体筛选出一种防腐剂更能解决产品的需求，更能结合我们墨汁配方的工艺需求。”汤立红说，最后才定下了最合适企业墨汁配方的防腐剂，以一款化妆品级别的防腐剂替代苯酚，至此无苯酚骨胶法墨汁配方才算“尘埃落定”，真正解决了传统骨胶法墨汁含苯酚对人体有害的痛点，造就一款无苯酚的环保健康墨。

汤立红和团队生产的产品 供图

02

“不能熬透也不能熬不透”的吹胶

2018年，云墨文化有限公司负责人王昊找到了汤立红，想在云南创办一家生产墨汁的工厂，填补西南没有做墨汁的现代化企业的空白。

“创办一家新的企业，必须要有一个技术的革新，才能打开市场的销路。”王昊说道，一拍即合，自己和汤立红决定开发一款无苯酚的新墨汁配方，生产出云南自己的原创墨汁。“墨汁虽和颜料、油漆的做法类似，但却是其中最难做的，最难之处就是需要炭黑粉在水中保持悬浮而不能沉淀。”

炭黑粉在水性中保持悬浮状态，才能着墨在纸张上。“若是不悬浮，炭黑粉沉淀在水下了，即使在纸上写上了字，但这个墨一遇水就会散开，字迹消失不见。”王昊解释道，所以墨汁的分散性要好，不能发生团聚和沉淀。

生产线 供图

保持好的分散性，吹胶至关重要。

吹胶，就是熬胶，熬透骨胶，是制墨最关键的一步。

走进企业的生产车间，里面弥漫着墨香味。王昊捧起一堆像大粗盐粒子的骨胶告诉记者，“胶是骨胶，大多从猪骨、牛骨中提炼而出，熬不透墨汁易凝固、熬得过透托不住墨，熬不好就会造成墨汁沉淀。”

为了达到“泼水不散墨”的效果，汤立红和王昊开始了吹胶的改良工艺，这一改良实验就浪费了“几十吨”骨胶，价值几十万元。

但在车间实验了一年之久，吹胶工艺始终不稳定。这时，一个偶然的机会，汤立红在一份食谱中发现了一种常用的食材添加进吹胶过程中，墨汁的胶性变得很稳定。“添加这种原料后，在吹胶过程中打断了原生胶链以环状形式存在的大分子，将大分子变成了一个个小碎片的分子，这些片段的小分子更容易改变胶质的性能，提高墨汁的分散性。”汤立红解释道，经过改良后的胶制成的墨能在-7℃正常使用，而传统的墨汁只能稳定在8度左右，否则就会凝固。

汤立红和团队生产的产品 供图

替代苯酚防腐剂、改良吹胶工艺、纳米级研磨、低温冷熬……紧握科技创新之剑，突破传统工艺，打破市场痛点，造就环保健康墨。目前，公司研发生产的“云墨”成为全国第二家通过了ISO9001以及墨汁国家国标的产品，“含金量”之高。

截至目前，汤立红带领团队已研究开发了箐墨、晴墨、菁墨、青墨等多种新型墨汁，质地极其细腻且紧实、流畅不滞、层次丰富，浓则一点如漆，淡则茶紫色调，色泽黑亮，墨色生香，经久不变。

2021年6月，“云墨”正式上市，虽然刚开始市场化效果不理想，但是凭借“无苯酚”环保健康墨这一核心技术优势，“云墨”迅速占领了云南、四川50%左右的墨汁市场，同时向江苏、新疆、河南以及东北地区辐射推进。

仅半年的时间，该公司线上（拼多多旗舰店）+线下（代理商门店）的销售额达到200多万元，截至2022年5月销售额已达400万元，今年预计将突破1000万元。

“现在，我们又开始复原古籍中的八宝药墨，这是一种已经失传上百年的墨。”汤立红说，在复原古墨的同时，自己结合挂钩帮扶的临沧市临翔区博尚镇邦公村，采购当地种植的三七、滇黄精等云南特色中药材进行入墨复原，一方面解决了企业原料加工问题，另一方面拓宽了当地农产品销路，振兴了乡村发展。

墨带残膏浓复淡，笔生春意晬而温。闲暇之际，铺一张纸，握一支笔，蘸一笔墨，酝一下神，挥一句词，感受挥毫落纸间的那一抹墨香和这份宁静。

策划：杨萍

记者：杨萍

编辑：范春艳

视频制作：段芃

海报设计：陈洪涛

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史上（不敢说）最全的隐形墨水配方大集合！

大家好，我是因为明星大侦探播完了，现在不知道应该看什么的大脸喵。

这真的是一部非常良心的综艺，不仅脑洞丰富，还能学到不少的科学知识。

例如节目中最常出现的形式之一： 一喷显字

▼

拿着药水

在线索上轻轻一喷

隐藏着的文字就显现出来了

是不是很神奇？

看完这篇文章

包你掌握这项炫酷的技能

你就是这条街上最酷的崽~

◀ 1 ▶

隐形墨水：柠檬汁

显形剂：加热

柠檬汁里的柠檬酸，比一般纸张的碳化温度低，所以纸上被柠檬汁涂过的地方，遇热会先碳化，变成焦黄色。

牛奶也能做到同样的效果，除了用熨斗，火烤或是吹风机加热也是可以的。

◀ 2 ▶

隐形墨水：淀粉水

显形剂：碘酒

淀粉是白色粉末，由直链淀粉和支链淀粉组成。其中溶于水中的直链淀粉，呈弯曲形式，并借分子内氢键卷曲成螺旋状。

加入碘酒后，碘分子便钻入螺旋当中空隙，并借助范得华力与直链淀粉联系在一起，从而形成包合物。

这种包合物的颜色跟淀粉的聚合度或相对分子质量有关，颜色可由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色变化。

◀ 3 ▶

隐形墨水：小苏打

显形剂：葡萄汁

葡萄汁属于酸性物质，小苏打属于碱性，二者相遇会发生酸碱中和反应，造成了纸张的变色。

◀ 4 ▶

隐形墨水：棉花糖+小苏打

显形剂：烤箱烤制

用小苏打浓溶液在棉花糖表面写字，然后放入烤箱中稍加烤制，就能看到褐色的文字了。

这里发生的是一个对烹调食物非常重要的反应：美拉德反应。

这种发生在氨基酸和还原糖之间的反应会带来诱人的香味，还会加深食物的颜色。碱性环境可以促进美拉德反应，因此字迹处的棉花糖首先上色。

◀ 5 ▶

隐形墨水：酚酞的乙醇溶液

显形剂：氢氧化钠溶液

酚酞是化学中常用的指示剂，当遇到碱性的氢氧化钠时会变为红色。

由于它们都是无色的，所以调换过来，用氢氧化钠写字，再用酚酞显色也是可以的。

◀ 6 ▶

隐形墨水：硫酸亚铁溶液

显形剂：单宁酸/茶水

硫酸亚铁和单宁酸反应，生成鞣酸亚铁，在空气的作用下还会氧化变成难溶于水的鞣酸铁，显现出颜色。这也是一种传统的墨水配方。

◀ 7 ▶

隐形墨水：硫氰化钾溶液

显形剂：氯化铁溶液

氯化铁和硫氰化钾反应生成红色的硫氰化铁，深红色的硫氰化铁配合物就会在写过字的地方清晰地显现出来。

◀ 8 ▶

「CIA曾经使用过的隐形墨水配方」

美国中央情报局(CIA)最新公开了保存最久远的美国联邦政府机密文档，这批文档日期为1917年至1918年，处于一战中后期；解密文档揭示了间谍、将领和外交官使用的最高信息传递技术——隐形墨水配方。

这批机密文档解密后，国内各大媒体纷纷翻译、转载，毕竟大家都非常好奇特工们的工作啊。

文件解密了5种配方，分别是：

❶

隐形墨水：亚硝酸钠和淀粉的混合溶液

显形剂：碘化钾和酒石酸的混合溶液

亚硝酸钠在酸性环境下具有很强的氧化能力，能够和碘化钾反应生成碘的单质，然后碘单质遇到淀粉溶液显示出蓝色。

❷

隐形墨水：硝酸钠和淀粉的混合溶液

显形剂：碘化钾和酒石酸的混合溶液

❸

隐形墨水：柠檬汁和硝酸钾

显形剂：未说明

可能跟我们初阶版里的柠檬汁遇热变色是一样的原理吧。

❹

隐形墨水：硫酸铁溶液

显形剂：亚铁氰化钾溶液

❺

隐形墨水：硝酸银溶液

显形剂：硫酸钠溶液

银离子跟硫酸根离子反应，生成白色硫酸银沉淀，可以在有色纸张上显示出来。

尽管公布了配方，但由于材料比较难找，我们还是不太容易自己复制出来。

◀ 9 ▶

隐形墨水：硝酸钠

显形剂：点火

用硝酸钠溶液写字再晾干之后，字迹很不容易看出来，而当在字迹边缘点燃纸张的时候，局部的热就会促使硝酸钠分解，变成氧气和亚硝酸钠，而这里生成氧气会起到助燃的作用，于是字迹的这部分纸就会比旁边的部分更容易燃烧，显示出“火文字”。

虽然看起来很厉害，但这种文字并不能精确的显示出来，毕竟纸点燃了，可不是那么好控制的。

以上就是本期的全部内容，终于可以过把当侦探的瘾啦！

来自公众号费米科学