可逆溫變轉色防偽油墨的調配及絲印技巧

文 呂勇 宋詞

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可逆溫變轉色防偽油墨的調配及絲印技巧

文 呂勇 宋詞

隨著電子商務的迅猛發(fā)展，很多商品的市場競爭空前激烈，這之中有不少的不法分子利用各種方式來制造假冒偽劣產品，從中賺取暴利，這嚴重坑害了廣大消費者，損害了市場經(jīng)濟的競爭秩序，同時也對生產環(huán)節(jié)和創(chuàng)新機制造成了巨大影響。比如，來自2015年4月美國跟蹤假冒產品公司NetNames估算，稱淘寶銷售的商品中仍有20%-80%為假貨，給淘寶網(wǎng)和產品生產制造商都帶來了無窮的困擾。商品的防偽迫在眉睫，在要求人們提高自身的防偽意識的同時，要大力發(fā)展更快速、方便、準確的新型防偽技術來針對假冒偽劣產品。油墨防偽，具有識別簡單，不受時間、場合限制，且大多情況下不需要借助儀器就可以識別，同時由于用量少、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，應用得越來越廣泛。

可逆溫變轉色油墨，是一類當達到某一特定溫度范圍時，材料的顏色就會發(fā)生改變，當溫度恢復到原始溫度后，顏色又能恢復的特種防偽油墨?？赡鏈刈冝D色油墨識別簡單，不受時間、場合限制，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。本文從可逆溫變轉色油墨種類及優(yōu)缺點出發(fā)，對市場上常見的有機類溫變轉色油墨的調配及絲網(wǎng)印刷工藝技巧進行探討。

可逆溫變轉色油墨種類及優(yōu)缺點

可逆溫變轉色油墨，可分為無機、液晶、有機三大類。無機類溫變轉色油墨，其顏料主要是重金屬鹽類，本身有較強的毒性，同時溫變轉色的溫度較高（一般要求在100℃以上），能耗較高，鑒別也不方便。無機類可逆溫變轉色油墨的顏料往往與連結料親和性不好，印刷適性差，目前在防偽印刷中已很少采用。液晶溫變轉色油墨，是一種新型的油墨，通過物質的晶格發(fā)生變化，從而引起光學性能的變化的一種防偽油墨。它無毒，能在較低溫度下實現(xiàn)變色；但它受外界影響較大，比如溶劑等的影響，導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。有機類溫變轉色油墨，由于變色范圍廣、變色靈敏度高、同時變色溫度較低，在上述三種溫變轉色油墨中，優(yōu)勢最明顯、應用范圍最廣。

可逆溫變轉色油墨調配

溫變轉色油墨的主要成分是顏料、樹脂和溶劑。

1、顏料的選用

溫變轉色油墨的關鍵取決于變色顏料，顏料的性能直接影響到油墨的變色效果。作為溫變轉色油墨顏料，首先對熱作用要敏感，在常溫下顏料顏色要比較固定、鮮明；當達到指定溫度時迅速變色。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。溫變轉色油墨顏料要求對外界環(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。對于外界影響較大的顏料，要考慮先利用微膠囊進行包覆，通過控制囊壁厚度來控制變色溫度區(qū)間。

2、樹脂的選用

溫變轉色油墨的樹脂，對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。樹脂的種類對顏料變色效果有較大的影響，針對不同的變色溫度，選擇不同類型的樹脂。比如，溫變轉色油墨的變色溫度較高時，應選用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂等作為油墨的樹脂。另外，樹脂對顏料的分散性、耐潮性都對變色溫度都有影響。顏料在分散劑中的分散性對變色效果影響較大。比如品紅溫變轉色顏料在蟲膠樹脂中，分散比較均勻，顏色鮮艷。但該顏料在環(huán)氧改性有機硅樹脂中由于分散效果較差，到達預計溫度后不發(fā)生變色。因此，為得到預期效果的溫變轉色油墨，樹脂種類的選擇至關重要。除了樹脂種類外，樹脂用量對變色效果也有一定的影響。對于同一種類樹脂來說，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

溶劑的選用對于溫變轉色油墨印刷適性影響較大。溶劑在溫變轉色油墨中主要用于調節(jié)油墨的粘度，以利于進行印刷。同時，溶劑的選擇必須考慮它與樹脂之間的溶解性、揮發(fā)速度、環(huán)保性、價格等因素。溶劑的揮發(fā)性對于溫變轉色油墨的絲網(wǎng)印刷性能影響較大。如果溶劑揮發(fā)過快，油墨粘度增大過快，流平性較差，油墨容易干版，無法印刷。反之，如果溶劑揮發(fā)過慢，油墨干燥性較差，會導致墨層內的顏料與連接料之間出現(xiàn)分層沉淀，同樣影響顯色效果。

可逆溫變轉色油墨絲印技巧

絲印的適印范圍廣、墨層厚，同時印刷速度也不快、干燥問題比較容易解決，非常適合可逆溫變轉色油墨的印刷。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、干燥工藝幾個方面來探討下可逆溫變轉色油墨的絲網(wǎng)印刷技巧。

1、絲印制版

（1）網(wǎng)版種類選擇。印溫變轉色油墨時，要注意墨層厚度對變色效果影響很大。在大量進行網(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。一般應選用尼龍絲網(wǎng)、滌綸絲網(wǎng)或不銹鋼絲等。在實際使用中，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， 有利于顏料微膠囊通過， 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。在制版過程中，應選用耐水性好的感光乳劑。網(wǎng)版制版過程中， 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。如果直接進行涂布感光膠制版，應將感光膠膜厚度增加， 因為只有較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，應將刮膠厚度控制為30μm左右 ， 然后再進行曝光、顯影、感光層二次曝光。

2、絲印印刷

（1）進行絲網(wǎng)印刷的時候，要控制好油墨的粘度、揮發(fā)性等，使用前要充分攪拌，要避免在強光照射下操作，這些性能會影響整個印刷工藝過程，同時也影響變色效果。

（2）給印版上墨時，要一次上有足夠墨量， 不要中途進行補墨，防止起泡。

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

（4）印刷壓力控制要合適。壓力過小， 承印物上的墨量會很少，墨層較薄，會影響顯色效果; 壓力太大， 會造成顏料膠囊破裂。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， 再用溫變轉色油墨印刷所需圖案; 也可采用用溫變轉色油墨印底色， 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。底色可選用水溶性油墨或有機溶劑油墨。當?shù)咨糜袡C溶劑油墨印刷時， 印完后必須充分干燥， 墨膜中不能殘留有機溶劑， 否則會影響顏料微膠囊， 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薄都會降低變色效果。

3、干燥工藝

（1）對于溫變轉色印刷品而言，干燥過程中要注意，最好不采用直接加熱干燥方式，可以采用40℃左右溫風進行烘干， 千萬不能在高溫下急劇加熱。有時可選用添加熱敏的專用稀釋劑來控制溫變轉色效果影響，一般控制比例5%-10%。在配置連接料時，可以選用UV連接料，有經(jīng)過裝有紫外線及UV光固化機輻射后才會迅速干燥，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，溫變轉色油墨也不宜在鋁箔材料上進行直接印刷。

（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、隔氣性同時保持光澤性， 可考慮在表面涂布罩光漆或在常溫下進行覆膜。

可逆溫變轉色油墨識別簡單，不受時間、場合限制，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用。網(wǎng)版印刷的適印范圍廣、墨層厚，同時印刷干燥問題比較容易解決，非常適合可逆溫變轉色油墨的印刷。將兩者工藝進行結合，必將能讓可逆溫變轉色油墨在包裝防偽中嶄露頭角，發(fā)揮越來越重要的作用。

（文：義烏工商職業(yè)技術學院；項目來源：橫向課題，適于絲網(wǎng)印刷的溫變轉色油墨研制）。