文 呂勇 宋詞

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可逆溫變轉(zhuǎn)色防偽油墨的調(diào)配及絲印技巧

文 呂勇 宋詞

隨著電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，很多商品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)空前激烈，這之中有不少的不法分子利用各種方式來(lái)制造假冒偽劣產(chǎn)品，從中賺取暴利，這嚴(yán)重坑害了廣大消費(fèi)者，損害了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)秩序，同時(shí)也對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和創(chuàng)新機(jī)制造成了巨大影響。比如，來(lái)自2015年4月美國(guó)跟蹤假冒產(chǎn)品公司NetNames估算，稱(chēng)淘寶銷(xiāo)售的商品中仍有20%-80%為假貨，給淘寶網(wǎng)和產(chǎn)品生產(chǎn)制造商都帶來(lái)了無(wú)窮的困擾。商品的防偽迫在眉睫，在要求人們提高自身的防偽意識(shí)的同時(shí)，要大力發(fā)展更快速、方便、準(zhǔn)確的新型防偽技術(shù)來(lái)針對(duì)假冒偽劣產(chǎn)品。油墨防偽，具有識(shí)別簡(jiǎn)單，不受時(shí)間、場(chǎng)合限制，且大多情況下不需要借助儀器就可以識(shí)別，同時(shí)由于用量少、使用成本較低，使得油墨防偽作為一種包裝的常用防偽方式，應(yīng)用得越來(lái)越廣泛。

可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨，是一類(lèi)當(dāng)達(dá)到某一特定溫度范圍時(shí)，材料的顏色就會(huì)發(fā)生改變，當(dāng)溫度恢復(fù)到原始溫度后，顏色又能恢復(fù)的特種防偽油墨?？赡鏈刈冝D(zhuǎn)色油墨識(shí)別簡(jiǎn)單，不受時(shí)間、場(chǎng)合限制，不需要借助額外儀器，就能用人眼清晰看到變色效果，再加上使用成本低，在眾多的防偽油墨中具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。本文從可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨種類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)出發(fā)，對(duì)市場(chǎng)上常見(jiàn)的有機(jī)類(lèi)溫變轉(zhuǎn)色油墨的調(diào)配及絲網(wǎng)印刷工藝技巧進(jìn)行探討。

可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨種類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)

可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨，可分為無(wú)機(jī)、液晶、有機(jī)三大類(lèi)。無(wú)機(jī)類(lèi)溫變轉(zhuǎn)色油墨，其顏料主要是重金屬鹽類(lèi)，本身有較強(qiáng)的毒性，同時(shí)溫變轉(zhuǎn)色的溫度較高（一般要求在100℃以上），能耗較高，鑒別也不方便。無(wú)機(jī)類(lèi)可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨的顏料往往與連結(jié)料親和性不好，印刷適性差，目前在防偽印刷中已很少采用。液晶溫變轉(zhuǎn)色油墨，是一種新型的油墨，通過(guò)物質(zhì)的晶格發(fā)生變化，從而引起光學(xué)性能的變化的一種防偽油墨。它無(wú)毒，能在較低溫度下實(shí)現(xiàn)變色；但它受外界影響較大，比如溶劑等的影響，導(dǎo)致顯色效果很難控制，因此它是人們很感興趣卻又難以掌握的一種防偽油墨。有機(jī)類(lèi)溫變轉(zhuǎn)色油墨，由于變色范圍廣、變色靈敏度高、同時(shí)變色溫度較低，在上述三種溫變轉(zhuǎn)色油墨中，優(yōu)勢(shì)最明顯、應(yīng)用范圍最廣。

可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨調(diào)配

溫變轉(zhuǎn)色油墨的主要成分是顏料、樹(shù)脂和溶劑。

1、顏料的選用

溫變轉(zhuǎn)色油墨的關(guān)鍵取決于變色顏料，顏料的性能直接影響到油墨的變色效果。作為溫變轉(zhuǎn)色油墨顏料，首先對(duì)熱作用要敏感，在常溫下顏料顏色要比較固定、鮮明；當(dāng)達(dá)到指定溫度時(shí)迅速變色。變色的界限要明顯，變色溫度區(qū)間要窄，變色前后反差要大。溫變轉(zhuǎn)色油墨顏料要求對(duì)外界環(huán)境影響要較小，在光照、潮濕氣候條件下性能穩(wěn)定、不出現(xiàn)分解和褪色現(xiàn)象。對(duì)于外界影響較大的顏料，要考慮先利用微膠囊進(jìn)行包覆，通過(guò)控制囊壁厚度來(lái)控制變色溫度區(qū)間。

2、樹(shù)脂的選用

溫變轉(zhuǎn)色油墨的樹(shù)脂，對(duì)于油墨變色的靈敏性、穩(wěn)定性以及印刷適性都有較大的影響。樹(shù)脂的種類(lèi)對(duì)顏料變色效果有較大的影響，針對(duì)不同的變色溫度，選擇不同類(lèi)型的樹(shù)脂。比如，溫變轉(zhuǎn)色油墨的變色溫度較高時(shí)，應(yīng)選用酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂等作為油墨的樹(shù)脂。另外，樹(shù)脂對(duì)顏料的分散性、耐潮性都對(duì)變色溫度都有影響。顏料在分散劑中的分散性對(duì)變色效果影響較大。比如品紅溫變轉(zhuǎn)色顏料在蟲(chóng)膠樹(shù)脂中，分散比較均勻，顏色鮮艷。但該顏料在環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂中由于分散效果較差，到達(dá)預(yù)計(jì)溫度后不發(fā)生變色。因此，為得到預(yù)期效果的溫變轉(zhuǎn)色油墨，樹(shù)脂種類(lèi)的選擇至關(guān)重要。除了樹(shù)脂種類(lèi)外，樹(shù)脂用量對(duì)變色效果也有一定的影響。對(duì)于同一種類(lèi)樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，用量越大，變色溫度就越高，這主要是由于顏料粒子在用量大的連接料中，粒子之間被相互隔離，降低了粒子的累積變色效果，從而使變色溫度提高。

3、溶劑的選用

溶劑的選用對(duì)于溫變轉(zhuǎn)色油墨印刷適性影響較大。溶劑在溫變轉(zhuǎn)色油墨中主要用于調(diào)節(jié)油墨的粘度，以利于進(jìn)行印刷。同時(shí)，溶劑的選擇必須考慮它與樹(shù)脂之間的溶解性、揮發(fā)速度、環(huán)保性、價(jià)格等因素。溶劑的揮發(fā)性對(duì)于溫變轉(zhuǎn)色油墨的絲網(wǎng)印刷性能影響較大。如果溶劑揮發(fā)過(guò)快，油墨粘度增大過(guò)快，流平性較差，油墨容易干版，無(wú)法印刷。反之，如果溶劑揮發(fā)過(guò)慢，油墨干燥性較差，會(huì)導(dǎo)致墨層內(nèi)的顏料與連接料之間出現(xiàn)分層沉淀，同樣影響顯色效果。

可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨絲印技巧

絲印的適印范圍廣、墨層厚，同時(shí)印刷速度也不快、干燥問(wèn)題比較容易解決，非常適合可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨的印刷。與普通的絲網(wǎng)印刷相比，由于顏料顆粒較大，受外界因素影響大。絲網(wǎng)印刷工藝控制對(duì)油墨最后的顯色效果影響較大。下面從制版、印刷、干燥工藝幾個(gè)方面來(lái)探討下可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨的絲網(wǎng)印刷技巧。

1、絲印制版

（1）網(wǎng)版種類(lèi)選擇。印溫變轉(zhuǎn)色油墨時(shí)，要注意墨層厚度對(duì)變色效果影響很大。在大量進(jìn)行網(wǎng)印前，要確定網(wǎng)版的網(wǎng)目線數(shù)，承印物與網(wǎng)框之間的高度距離，網(wǎng)版感光膠涂層厚度以及承印物的表面特性等。一般應(yīng)選用尼龍絲網(wǎng)、滌綸絲網(wǎng)或不銹鋼絲等。在實(shí)際使用中，選用T型或HD型的滌綸絲網(wǎng)較多， 這種滌綸絲網(wǎng)具有孔徑大， 網(wǎng)布厚等優(yōu)點(diǎn)， 有利于顏料微膠囊通過(guò)， 這樣可以形成較厚的印刷油墨層。

（2）網(wǎng)目線數(shù)控制。由于溫變轉(zhuǎn)色顏料顆粒較大，故絲網(wǎng)網(wǎng)目數(shù)不能太高，一般為150-250-目/英寸，圖案印制邊緣清晰、色澤飽滿。根據(jù)網(wǎng)目線數(shù)以及墨層厚度來(lái)控制微膠囊的粒徑， 微膠囊的粒徑通?？刂圃?5μm-20μm之間。

（3）感光乳劑的選擇的控制。在制版過(guò)程中，應(yīng)選用耐水性好的感光乳劑。網(wǎng)版制版過(guò)程中， 可選用間接貼膜的制版法， 以便制取厚度較厚的感光膠網(wǎng)版。如果直接進(jìn)行涂布感光膠制版，應(yīng)將感光膠膜厚度增加， 因?yàn)橹挥休^厚的感光膠層的才能印刷出厚度較厚的印刷墨層。

（4）刮膠厚度的控制。在印版制作上，除了網(wǎng)版制作基本工藝外，應(yīng)將刮膠厚度控制為30μm左右 ， 然后再進(jìn)行曝光、顯影、感光層二次曝光。

2、絲印印刷

（1）進(jìn)行絲網(wǎng)印刷的時(shí)候，要控制好油墨的粘度、揮發(fā)性等，使用前要充分?jǐn)嚢?，要避免在?qiáng)光照射下操作，這些性能會(huì)影響整個(gè)印刷工藝過(guò)程，同時(shí)也影響變色效果。

（2）給印版上墨時(shí)，要一次上有足夠墨量， 不要中途進(jìn)行補(bǔ)墨，防止起泡。

（3）由于顏料微膠囊容易將網(wǎng)版堵塞， 印刷過(guò)程中發(fā)現(xiàn)堵網(wǎng)、起泡時(shí)要馬上停機(jī)， 用醇水溶液徹底將網(wǎng)版洗凈。

（4）印刷壓力控制要合適。壓力過(guò)小， 承印物上的墨量會(huì)很少，墨層較薄，會(huì)影響顯色效果; 壓力太大， 會(huì)造成顏料膠囊破裂。刮墨板宜用硬度較軟的刮板。刮條一般選擇硬度75-80度，印刷刮刀角度為15-20°，壓印角度45-80°。

（5）可先采用黑色( 或深顏色) 油墨在承印物上印刷底色， 再用溫變轉(zhuǎn)色油墨印刷所需圖案; 也可采用用溫變轉(zhuǎn)色油墨印底色， 再用水溶性黑色（或深顏色）油墨印刷，在陰圖圖案進(jìn)行印刷覆蓋。為使印刷后變色效果明顯， 印刷底色一般要選用黑色或深色調(diào)。底色可選用水溶性油墨或有機(jī)溶劑油墨。當(dāng)?shù)咨糜袡C(jī)溶劑油墨印刷時(shí)， 印完后必須充分干燥， 墨膜中不能殘留有機(jī)溶劑， 否則會(huì)影響顏料微膠囊， 影響變色效果。

（6）油墨流平性要好，印刷墨層干燥后要平滑光潔， 墨層厚度要控制在15-20μm之間，印刷墨層不平整或過(guò)薄都會(huì)降低變色效果。

3、干燥工藝

（1）對(duì)于溫變轉(zhuǎn)色印刷品而言，干燥過(guò)程中要注意，最好不采用直接加熱干燥方式，可以采用40℃左右溫風(fēng)進(jìn)行烘干， 千萬(wàn)不能在高溫下急劇加熱。有時(shí)可選用添加熱敏的專(zhuān)用稀釋劑來(lái)控制溫變轉(zhuǎn)色效果影響，一般控制比例5%-10%。在配置連接料時(shí)，可以選用UV連接料，有經(jīng)過(guò)裝有紫外線及UV光固化機(jī)輻射后才會(huì)迅速干燥，可以降低光固化速度，將速度控制為40-50m/min， 光源功率為6-8kW。另外，溫變轉(zhuǎn)色油墨也不宜在鋁箔材料上進(jìn)行直接印刷。

（2）干燥后的印品盡量不要重疊堆放，要根據(jù)使用場(chǎng)合確定變色溫度范圍，要考慮油墨的耐用性。為了提高固化墨層的表面耐磨性、隔氣性同時(shí)保持光澤性， 可考慮在表面涂布罩光漆或在常溫下進(jìn)行覆膜。

可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨識(shí)別簡(jiǎn)單，不受時(shí)間、場(chǎng)合限制，不需要借助額外儀器，用人眼就能清晰看到變色效果，使用成本低，非常適合在包裝中的應(yīng)用。網(wǎng)版印刷的適印范圍廣、墨層厚，同時(shí)印刷干燥問(wèn)題比較容易解決，非常適合可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨的印刷。將兩者工藝進(jìn)行結(jié)合，必將能讓可逆溫變轉(zhuǎn)色油墨在包裝防偽中嶄露頭角，發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

（文：義烏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院；項(xiàng)目來(lái)源：橫向課題，適于絲網(wǎng)印刷的溫變轉(zhuǎn)色油墨研制）。