【集萃網(wǎng)觀察】一、熱致變色油墨網(wǎng)印工藝

    1．熱敏油墨

    熱敏油墨是一種能隨溫度變化而發(fā)生顏色變化的特種油墨，即在不同溫度下可顯示出不同的顏色，也稱溫致變色油墨，分為無機(jī)、有機(jī)、液晶三大類。無機(jī)類熱敏油墨材料是重金屬鹽類，本身有較強(qiáng)的毒性，且該材料與油墨連結(jié)料親和性能不好，印刷適性差，在防偽印刷中已被淘汰。有機(jī)類材料變色溫度低，又沒有毒，是適合印刷的溫變材料。液晶油墨是目前人們最感興趣且又難以掌握的技術(shù)，其原理是通過物質(zhì)的晶格變化引起光學(xué)性能的變化。至今，熱敏油墨在防偽印刷中仍然占有較大的比重。

    熱敏油墨的主要組分是變色顏料、填料和連結(jié)料。其變色功能主要取決于變色顏料，顏料加熱前后出現(xiàn)的顏色變化截然不同，并以此作為判斷票證真?zhèn)蔚囊罁?jù)。眾所周知，顏料受熱發(fā)生顏色變化的品種不勝枚舉，但作為熱敏油墨的顏料必須具備下列條件：

    ①對(duì)熱作用要敏感，在常溫下有固定明顯的顏色，且達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)變色迅速；

    ②有明顯的變色界限，即變色溫度區(qū)間要窄，變色前后色差要大；

    ③受外界環(huán)境影響要小，在光照、潮濕氣候條件下性能穩(wěn)定、不分解、不褪色。

    2．液晶油墨網(wǎng)印工藝

    （1）液晶

    液晶具有液體的流動(dòng)性和表面張力，又具有晶體的光學(xué)特性。其中膽甾相液晶的光學(xué)性質(zhì)可隨溫度的變化而變化，將膽甾型液晶配制成不同變色溫區(qū)的混合材料，再制成微膠囊，把這些液晶微膠囊摻入油墨，即可進(jìn)行印刷。液晶印刷時(shí)不能壓破膠囊，所以采用印刷壓力小的絲網(wǎng)印刷最為適宜。

    （2）液晶油墨制法舉例

    將1份明膠和12.1份蒸餾水配成水溶液，加熱至55℃時(shí)加入70%膽甾醉壬醇鹽、25%膽甾醇氯化物、5%膽甾醇肉桂酸鹽的液晶熔融物，然后用攪拌機(jī)將其分散成直徑為15～30μm的粒子。在另一個(gè)容器里按質(zhì)量調(diào)和1份阿拉伯樹膠和95.6份蒸餾水，溫度控制在55℃，徐徐加入明膠水溶液，pH值調(diào)至4.85。當(dāng)混合液冷卻至15℃時(shí)，混入25%戊二醇水溶液，用脫水機(jī)洗凈脫水成為濃縮膠囊料漿，再混合10%聚乙烯醇水溶液，制成液晶微膠囊油墨。

    （3）液晶油墨網(wǎng)印工藝要點(diǎn)

    ①一般可用尼龍網(wǎng)或滌綸網(wǎng)制作網(wǎng)版，如果印版要求載墨量大，可采用不銹鋼絲網(wǎng)。絲網(wǎng)目數(shù)一般為100～175目/英寸，根據(jù)油墨微膠囊直徑和墨層厚度要求進(jìn)行選擇。

    ②制版時(shí)應(yīng)采用耐水性強(qiáng)的感光乳劑。

    ③印版要一次上足量油墨，中途最好不補(bǔ)墨，以防起泡。

    ④印刷中發(fā)現(xiàn)堵網(wǎng)起泡現(xiàn)象時(shí)，要立即停機(jī)排除，用醇水徹底清潔網(wǎng)版。

    ⑤印刷壓力不可過大，以免壓破液晶膠囊。

    ⑥為使油墨發(fā)色明顯，印刷底色要選用黑色或其他深色，底色可用水溶性油墨或有機(jī)溶劑型油墨。印刷底色可采用膠印、凹印或絲印。用有機(jī)溶劑油墨印刷底色，印刷后必須充分干燥，墨膜不得殘留有機(jī)溶劑，否則會(huì)與液晶反應(yīng)，影響發(fā)色效果。刮板硬度以肖氏硬度60～70為宜，刮印角度60°～70°，網(wǎng)距4～5mm。

    ⑦印刷墨層要光滑、墨層厚度控制在20～30μm，墨層不平整或過薄均會(huì)降低顯色效果。

    ⑧印刷順序�？上扔煤谏�或深色油墨印刷底色，再用液晶油墨印刷所需圖案，也可先用液晶油墨印滿底，再用水溶性黑色或深色油墨印刷所需陰圖圖案覆蓋部分液晶油墨。

    ⑨最好采用自然干燥方式，也可用40℃左右的溫風(fēng)烘干，不可用高溫急劇加熱。干燥后盡量不要重疊堆放。斷裁時(shí)也應(yīng)避免局部過大受壓。

    ⑩為了提高墨層表面耐磨性、耐溫性、隔氣性并保持其光澤度，表面可涂布罩光油或覆壓塑料膜。

    二、光致色變油墨網(wǎng)印工藝

    1．光變油墨

    物質(zhì)在一定波長光的照射下，化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，對(duì)可見光的吸收光譜發(fā)生改變，從而發(fā)生顏色變化，而且在另一波長光的照射或加熱作用下，恢復(fù)或不恢復(fù)原來的顏色。我們把這種可逆的或不可逆的呈色、消色現(xiàn)象稱為“光致色變”現(xiàn)象。

    （1）干涉型光變油墨

    干涉型光變油墨是現(xiàn)代防偽油墨的佼佼者，是一種反射型油墨，具有珠光和金屬效應(yīng)，彩色復(fù)印機(jī)和電子掃描儀都不可能復(fù)制出來。用光變油墨印制的產(chǎn)品，油墨色塊可成對(duì)呈現(xiàn)顏色，如品紅-藍(lán)、綠-藍(lán)、青-綠等。將油墨印跡傾斜到60°時(shí)，則可以使圖案由一種顏色向另一種顏色轉(zhuǎn)化。由于只有印品上的墨膜較厚時(shí)，才可能出現(xiàn)顯著的色漂移現(xiàn)象，因此要求印刷墨層要足夠厚。

    光變油墨是一種原理簡單而制造過程復(fù)雜的技術(shù)產(chǎn)品，它采用隨視角變化而涂層顏色變化的干涉薄膜，對(duì)自然光（復(fù)色光）有選擇地吸收和反射，達(dá)到防偽目的。

    光變油墨的防偽性具體體現(xiàn)在：

    ①光變油墨制造難度主要在于各層干涉薄膜的厚度難以控制，需采用多層高折射率介質(zhì)膜。

    ②薄膜的轉(zhuǎn)移剝離技術(shù)難以控制，需將鍍了膜的多層復(fù)合膜放入特定的溶劑中，將多層覆膜剝離，形成細(xì)小的碎片，這種碎片的上下表面積與其側(cè)面積的比例至少為3∶1，然后經(jīng)真空干燥，制成光變顏料。

    將這些多層薄膜碎片加入特別設(shè)計(jì)的連結(jié)料中，再加上透明染料及其他填充料，即可以制出光變油墨。

    云南紅塔集團(tuán)、湖南常德卷煙廠推出了一種利用光變油墨印制的新型防偽卷煙包裝，該種防偽型卷煙包裝，在日光下正視和側(cè)視包裝體時(shí)，色塊呈綠紫和綠紅兩對(duì)顏色變化，令人耳目一新。該種防偽型卷煙包裝在印刷過程中主要采用了一種由廣東惠州華陽光學(xué)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的新型光學(xué)變色油墨來實(shí)現(xiàn)特殊防偽的效果。由于這種光學(xué)變色油墨防偽技術(shù)較其他一般防偽技術(shù)，具有應(yīng)用區(qū)域廣泛、無需任何儀器識(shí)別、印刷方便、隱秘性強(qiáng)等特點(diǎn)，備受卷煙生產(chǎn)廠青睞。

    （2）熒光與熒光顏料物質(zhì)承受某種形式的能源刺激，將所吸收的能量轉(zhuǎn)變成熱輻射以外的可見光的發(fā)射現(xiàn)象稱為廣義的熒光；將這種刺激隔離后仍然發(fā)出間斷的光稱為狹義的熒光；而停止刺激后仍然持續(xù)發(fā)光的現(xiàn)象稱為磷光。

    熒光油墨的主要成分是熒光顏料，這類顏料與一般顏料的區(qū)別在于：當(dāng)外來光（含紫外光）照射時(shí)，能吸收一定形態(tài)的能量，不轉(zhuǎn)化成熱能，而是激發(fā)光子，以低可見光形式將吸收的能量釋放出來，從而產(chǎn)生不同色相的熒光現(xiàn)象。不同色光結(jié)合形成異常鮮艷的色彩，而當(dāng)光照射后，發(fā)光現(xiàn)象即消失。熒光顏料與高分子樹脂連結(jié)料、溶劑和助劑混合研磨即可制成熒光油墨。

    熒光顏料根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可分為無機(jī)熒光顏料和有機(jī)熒光顏料。

    ①有機(jī)熒光顏料，又稱日光型熒光顏料。這種熒光顏料是由熒光染料（熒光體）充分分散于透明、脆性樹脂中而制成的，顏色由染料分子決定。當(dāng)日光照射時(shí)，發(fā)射一種除普通顏色以外的高亮度可見光，這是由于其反射光數(shù)量增加，吸收日光中肉眼不能看見的紫外光線，把紫外短波變成肉眼可見的長波。紫外光含量愈多，放出的熒光越強(qiáng)，通過摻和使用或配以適量非熒光顏料，可得到多種不同色調(diào)的熒光顏料。若無紫外光輻射，該顏料就是不呈熒光的普通色光顏料。

    ②無機(jī)熒光顏料，又稱紫外光熒光顏料。這種熒光顏料是由金屬（鋅、鉻）硫化物或稀土氧化物與微量活性劑配合，經(jīng)煅燒而成，無色或淺白色。只有在紫外光照射下，依顏料中金屬和活化劑種類、含量的不同，而呈現(xiàn)出各種顏色的光譜。

    2．熒光油墨網(wǎng)印工藝

    （1）一般熒光油墨網(wǎng)印工藝

    網(wǎng)印用熒光油墨是以熒光顏料為色料制作的油墨。熒光顏料由熒光性的染料與合成樹脂調(diào)配而成，顏料粒度為5～15μm。

    網(wǎng)印用熒光油墨適用于紙張和乙烯薄膜的印刷。紙張類熒光油墨有氧化干燥型和揮發(fā)型兩種，乙烯薄膜用熒光油墨為揮發(fā)干燥型。使用熒光油墨時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

    ①由于熒光油墨的耐光性差，不適于在室外長期使用。

    ②熒光油墨適合于用200目/英寸以下的絲網(wǎng)、高張力網(wǎng)版及中性硬度的刮板印刷。

    ③承印物上油墨轉(zhuǎn)移量為50～60g/m2時(shí)，其發(fā)色和耐光性較為理想。

    ④應(yīng)使用白度較高的紙張，承印物是透明物時(shí)，應(yīng)先印一遍白墨，這樣可提高熒光效果。

    ⑤熒光油墨不宜與其他油墨混合使用。

    ⑥多色印刷的黃版、品紅版若采用熒光墨印刷，可得到明亮的網(wǎng)印品。

    ⑦對(duì)于底色，若用同色系進(jìn)行印刷則可使油墨濃度高，耐光性也有所提高。

    ⑧催干劑是造成變色的原因，應(yīng)盡量少用。

    ⑨注意印刷順序，以提高印刷效果。

    ⑩光澤加工會(huì)稍微減弱熒光效果，故應(yīng)使用透明度高的亮油。

    （2）紫外熒光油墨網(wǎng)印工藝

    這種油墨在太陽光和一般照明燈下為乳白色，經(jīng)紫外線照射后，就能顯出鮮明的熒光色。常用無機(jī)熒光體其發(fā)光特性如表1所示。紫外熒光油墨與一般熒光油墨相比，其優(yōu)點(diǎn)是耐熱、耐溶劑、耐光、耐藥品，分溶劑型和水溶型兩種，一般溶劑型宜使用100～200目/英寸網(wǎng)紗進(jìn)行網(wǎng)印，水溶型使用80～100目/英寸網(wǎng)紗較好。

    表1常用無機(jī)熒光體發(fā)光特性

    顏色發(fā)光波長/nm平均粒徑/μm

    紅620～6308.0～9.0

    綠530～5403.0～3.5

    藍(lán)445～4558.0～9.0