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溫變顏料在油墨和涂料中的應用

1 連接料(樹(shù)脂)的選擇:

1.1連接料(樹(shù)脂)黏度和固含量對色濃度和表面光澤的影響：

調墨油中樹(shù)脂的選擇對溫變油墨的色濃度和表面光澤有著(zhù)十分重要的影響，這一影響對黑色墨更加顯著(zhù)。由于變色油墨中顏料的含量遠高于普通油墨， 如果用普通油墨的樹(shù)脂調制變色油墨會(huì )導致油墨因黏度過(guò)高而無(wú)法使用。因此，調墨時(shí)只能減少樹(shù)脂用量而增加溶劑的用量，以使油墨黏度降低。這樣所導致的后果就是：當印品的墨層干燥后，由于樹(shù)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(xiàn)形成漫反射。所以墨層表觀(guān)色濃度低而灰度高。對于黑墨來(lái)說(shuō)，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(jué)黑度提高）因此，溫變油墨的調制必須使用高含固量低黏度（低聚合度或低分子量）的樹(shù)脂，這樣才能獲得良好效果。

1.2連接料(樹(shù)脂)的種類(lèi)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(lèi)圖案，要求印品表面的變色墨層在發(fā)色時(shí)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(lèi)用途中，如果樹(shù)脂選擇不當，遮蓋墨層消色后會(huì )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(shù)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(wú)數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象一樣。 適當選擇樹(shù)脂可以在很大程度上減少變色墨層內的這種折射現象，使得消色后的墨層更加透明。一般來(lái)說(shuō)，使用醇酸樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂的透明度較好，而使用聚酰胺樹(shù)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,當溶劑的光折射率與之相同或相近時(shí)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,當二者的光折射率相差較大時(shí), 油墨的表觀(guān)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(shí)的。印刷完成后，隨著(zhù)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(gè)月也不會(huì )影響其變色性能，但另一些溶劑可以在幾小時(shí)至幾周內侵蝕微膠囊表層并滲入其內部，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的，有些是完全不可恢復的。一般來(lái)說(shuō)，含有3個(gè)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(gè)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(huì )更加明顯。以下是在20℃溫度時(shí)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(shí)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，具體數據以實(shí)測為準。以下數據僅供參考。

基于上述原因,在調配油墨和和涂料時(shí)應采取以下措施：

---盡量少用或不用C4以下醇類(lèi)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(shí)，油墨(涂料)應隨用隨配，避免存放。

因本公司生產(chǎn)的變色顏料很容易在樹(shù)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，印刷前加入規定量的變色顏料，攪拌均勻后即可加入墨斗中開(kāi)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)，臨使用前再加入規定量的上述溶劑，攪拌均勻后開(kāi)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(shù)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(huì )造成嚴重影響。選擇適當的調墨油和調墨方法

     某些調墨油中含有磷酸酯或氯/溴等化學(xué)成分，在調墨過(guò)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(huì )與那些破損的顏料發(fā)生不可逆的顯色反應，使得殘留色明顯增加。因此應避免使用這種調墨油。

2．溫變油墨（涂料）的調制工藝和設備：

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。在調制過(guò)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備進(jìn)行顏料的分散操作，它們會(huì )完全破壞微膠囊外殼，對顏料的變色性能造成無(wú)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備進(jìn)行分散操作。

2.1.1分散攪拌設備：

使用三輥機或剪切能力較強的齒盤(pán)式分散攪拌器可獲得良好的分散效果。齒盤(pán)直徑為調墨桶直徑的1/3左右，齒高為齒盤(pán)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。調墨時(shí)攪拌速度要適當；過(guò)低難以達到單顆粒分散。過(guò)高會(huì )使物料摩擦發(fā)熱并導致微膠囊外壁破裂，變色性能喪失。例如，齒盤(pán)直徑為100毫米時(shí)，攪拌轉速為600～900轉/分，攪拌時(shí)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(shù)脂液（如樹(shù)脂為固體，須事先將其溶解）。初步攪拌均勻后提高轉速連續攪拌5～15分鐘。注意：如果將變色顏料直接加入黏度很高的樹(shù)脂中，會(huì )形成多個(gè)顏料顆粒被樹(shù)脂包裹的情況，此時(shí)即使加入溶劑稀釋?zhuān)搽y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

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