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溫變顏料在油墨和涂料中的應(yīng)用

1 連接料(樹脂)的選擇:

1.1連接料(樹脂)黏度和固含量對色濃度和表面光澤的影響：

調(diào)墨油中樹脂的選擇對溫變油墨的色濃度和表面光澤有著十分重要的影響，這一影響對黑色墨更加顯著。由于變色油墨中顏料的含量遠(yuǎn)高于普通油墨， 如果用普通油墨的樹脂調(diào)制變色油墨會導(dǎo)致油墨因黏度過高而無法使用。因此，調(diào)墨時只能減少樹脂用量而增加溶劑的用量，以使油墨黏度降低。這樣所導(dǎo)致的后果就是：當(dāng)印品的墨層干燥后，由于樹脂含量很少，不足以填平顏料之間的空隙，使得墨層表面凹凸不平?jīng)]有光澤，從而對光線形成漫反射。所以墨層表觀色濃度低而灰度高。對于黑墨來說，顯得灰而不黑。（如果將此印品表面再罩印一層透明光油，可以明顯感覺黑度提高）因此，溫變油墨的調(diào)制必須使用高含固量低黏度（低聚合度或低分子量）的樹脂，這樣才能獲得良好效果。

1.2連接料(樹脂)的種類及其光折射率與變色油墨(涂料)的色濃度和消色后透明度的關(guān)系

溫變顏料常用于印刷“遮蓋—顯示”類圖案，要求印品表面的變色墨層在發(fā)色時完全遮蓋下層圖案，在達到消色溫度后要盡量透明，使下層圖案清晰顯示。在這類用途中，如果樹脂選擇不當(dāng)，遮蓋墨層消色后會產(chǎn)生“白霧”，使下層圖案顯示不清楚。其基本原因是所選用的樹脂與變色顏料微膠囊壁材料的光學(xué)折射率不一致所造成的。無數(shù)微膠囊分散在墨層中形成了大量的光學(xué)折射界面，就象將一塊透明玻璃粉碎后形成的白色不透明現(xiàn)象一樣。 適當(dāng)選擇樹脂可以在很大程度上減少變色墨層內(nèi)的這種折射現(xiàn)象，使得消色后的墨層更加透明。一般來說，使用醇酸樹脂和丙烯酸樹脂的透明度較好，而使用聚酰胺樹脂和硝化纖維素的透明度最差。

2 溶劑的選擇和對變色性能的影響：

2.1 溶劑的光折射率對變色油墨(涂料)色濃度的影響：

變色顏料微膠囊材料的光學(xué)折射率大約在1.50—1.54之間,當(dāng)溶劑的光折射率與之相同或相近時油墨的色濃度較高,例如甲苯，二甲苯和苯甲醇(其光學(xué)折射率分別是1.496，1.493和1.540 )。反之,當(dāng)二者的光折射率相差較大時, 油墨的表觀色濃度較低。例如正丙醇(1.386),異丙醇(1.377),丙酮(1.359),乙酸乙酯(1.372),乙酸丁酯(1.394),乙二醇乙醚(1.392)。

但是，溶劑對變色油墨色濃度的影響是暫時的。印刷完成后，隨著墨層中溶劑的揮發(fā)，這種影響將逐漸消失。

2.2  溶劑對顏料變色性能的影響：

溫變顏料對不同溶劑的耐受性各不相同,在有些溶劑中浸泡6個月也不會影響其變色性能，但另一些溶劑可以在幾小時至幾周內(nèi)侵蝕微膠囊表層并滲入其內(nèi)部，使顏料的變色性能褪化甚至完全消失。在溶劑揮發(fā)后，這種變色性能褪化有些是可以部分恢復(fù)的，有些是完全不可恢復(fù)的。一般來說，含有3個碳原子以下的溶劑對變色顏料的侵蝕破壞性較大，含有6個碳原子以上的溶劑對顏料的影響很小。另外，在較高的溫度下溶劑的侵蝕作用會更加明顯。以下是在20℃溫度時溫變顏料浸泡于不同溶劑中至變色性能褪化所需的大致時間。

由于不同顏色及不同批號產(chǎn)品的耐溶劑性也不盡相同，具體數(shù)據(jù)以實測為準(zhǔn)。以下數(shù)據(jù)僅供參考。

基于上述原因,在調(diào)配油墨和和涂料時應(yīng)采取以下措施：

---盡量少用或不用C4以下醇類溶劑，而以其他溶劑代之。例如,可以使用環(huán)己酮代替丙醇。

---在必須使用丙醇等溶劑時，油墨(涂料)應(yīng)隨用隨配，避免存放。

因本公司生產(chǎn)的變色顏料很容易在樹脂液中分散，故可將除變色顏料以外的所有油墨(涂料)組分配好，印刷前加入規(guī)定量的變色顏料，攪拌均勻后即可加入墨斗中開始印刷。也可以將除丙醇、異丙醇等之外的油墨成分配好(包括變色顏料)，臨使用前再加入規(guī)定量的上述溶劑，攪拌均勻后開始印刷。注意一次配墨量不要太多，隨用隨配，不要存放。

特別提示：油墨行業(yè)常用的成品稀釋劑/混合溶劑和某些樹脂溶液中可能含有乙醇，丙酮，丙醇等損害變色顏料性能的成分。即使其中有害成分含量極少，也會造成嚴(yán)重影響。選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)墨油和調(diào)墨方法

     某些調(diào)墨油中含有磷酸酯或氯/溴等化學(xué)成分，在調(diào)墨過程中一旦發(fā)生少量微膠囊顏料破損的情況，這些物質(zhì)就會與那些破損的顏料發(fā)生不可逆的顯色反應(yīng)，使得殘留色明顯增加。因此應(yīng)避免使用這種調(diào)墨油。

2．溫變油墨（涂料）的調(diào)制工藝和設(shè)備：

溫變顏料是一種圓球型顆粒的微膠囊顏料，其顆粒平均直徑為3～7微米。在調(diào)制過程中既要使微膠囊顏料在油墨中均勻分散，又要避免造成微膠囊的破裂是十分重要的。禁止使用砂磨機球磨機或其它高剪切分散研磨設(shè)備進行顏料的分散操作，它們會完全破壞微膠囊外殼，對顏料的變色性能造成無法彌補的損害！

2.1 在低粘度體系中的分散操作：

本公司生產(chǎn)的溫變顏料具有親油性表面，很容易在油性介質(zhì)中分散。在體系黏度低于50秒（涂4杯）的情況下，可使用普通分散攪拌設(shè)備進行分散操作。

2.1.1分散攪拌設(shè)備：

使用三輥機或剪切能力較強的齒盤式分散攪拌器可獲得良好的分散效果。齒盤直徑為調(diào)墨桶直徑的1/3左右，齒高為齒盤直徑的1/10 ，并依次向上和向下彎折30°角。齒面須磨圓，祛除銳角。調(diào)墨時攪拌速度要適當(dāng)；過低難以達到單顆粒分散。過高會使物料摩擦發(fā)熱并導(dǎo)致微膠囊外壁破裂，變色性能喪失。例如，齒盤直徑為100毫米時，攪拌轉(zhuǎn)速為600～900轉(zhuǎn)/分，攪拌時間為5～15分鐘。

2.1.2 分散攪拌方法：

先將大部分溶劑加入變色顏料中，使顏料表面被溶劑充分濕潤。然后邊緩慢攪拌邊徐徐加入樹脂液（如樹脂為固體，須事先將其溶解）。初步攪拌均勻后提高轉(zhuǎn)速連續(xù)攪拌5～15分鐘。注意：如果將變色顏料直接加入黏度很高的樹脂中，會形成多個顏料顆粒被樹脂包裹的情況，此時即使加入溶劑稀釋，也難以用攪拌的方法使顏料形成單顆粒分散。

使用分散劑有助于變色顏料的分散操作，但具體品種和用量要根據(jù)不同的油墨或涂料經(jīng)試驗后確定。 

2.2 在高粘度體系中的分散操作

    當(dāng)體系粘度很高時，攪拌分散操作變得很困難，同時攪拌也會使體系中殘留大量難以消除的氣泡。此時可以采用三輥機放松磨口（(0.8-1.5毫米) ）進行分散操作。