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珠光顏料及其珠光效果

2007/8/10 15:04:24 人評論

     珠光顏料的發(fā)展史,就是人類利用科技手段不斷追求美的歷史。目前,珠光顏料己廣泛應用于國民經(jīng)濟各個部門以及人們的日常生活之中,給人們帶來了美的享受,更為人們創(chuàng)造了一個絢麗多姿、五彩繽紛的世界。    隨著包裝印刷業(yè)的飛速發(fā)展,珠光顏料已在包裝、印刷出版工業(yè)中獲得越來越廣泛的應用,從化妝品、煙盒、酒類、禮品包裝、名片、賀卡、掛歷、書刊封面、畫報印刷、紡織品印花以及用于食品包裝方面的珠光膜的市場需求量與日俱增,如冰淇淋、軟飲料、餅干、糖果、餐巾紙包裝等,使用珠光膜后給消費者以賞心悅目之感。    目前市場上出售的幾類珠光顏料(云母鈦系列珠光顏料)的生產(chǎn)工藝十分復雜,工藝精度和設(shè)備要求較高,使制造成本居高不下,在銷售價格上限制了此類顏料的廣泛應用,如不少油漆涂料廠和油墨廠商一直對這種顏料十分感興趣,但在實際應用時卻因高昂的價格而望而卻步了。所以,降低生產(chǎn)成本,實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)是擴大市場的十分關(guān)鍵的一步,這是其一。其二是珠光顏料的應用研究還處在一個十分薄弱的環(huán)節(jié),當前珠光顏料在涂料、塑料、印刷油墨、人造革、建筑材料、化妝品、紙張、包裝材料、紡織印花、印染等方面的應用技術(shù)的研究與開發(fā)還剛剛開始,由于大多數(shù)人對于這一新型裝飾顏料的特性還知之甚少,加上應用技術(shù)滯后,還處于技術(shù)水平低、裝飾效果差的狀態(tài),制約了珠光顏料的應用與推廣,使許多本應可以采用該種顏料進行裝飾來提升產(chǎn)品附加值的,而又無奈地失去極好的競爭機遇。因為人們都清楚懂得一個道理:一個應用技術(shù)的突破往往會推動一個行業(yè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,會給一個產(chǎn)業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟效益。其三,由于珠光顏料生產(chǎn)工藝看似簡單,實踐中生產(chǎn)技術(shù)復雜,涉及學科門類多。所以世界各國都對其嚴加保密和封鎖,為了保守商業(yè)秘密,至今不少公司從來沒有公布過其年銷量業(yè)績。與一些工業(yè)發(fā)達的國家相比,我國云母鈦珠光顏料的科研、生產(chǎn)、應用還處于初級發(fā)展階段,無論產(chǎn)品質(zhì)量、品種及應用技術(shù)水平,都處于較低的層次之中,不少技術(shù)關(guān)鍵問題仍未取得突破性的進展,德國和日本的顏料公司產(chǎn)品仍舊一統(tǒng)天下。    在上述情況下,我們?nèi)绾蚊鎸δ兀窟@是人們十分關(guān)切的問題?,F(xiàn)在讓我們來分析一下云母鈦珠光顏料在使用中的一些情況。珠光顏料是一種光澤性顏料,它的閃光效果是被動發(fā)光的,也就是說在受光的條件下才會顯現(xiàn)出閃光效應。用它配制成珠光油墨(印花織物油墨俗稱印花色漿)的珠光效果主要取決于顏料的珠光光澤,這對于該種印墨來說是一個很重要的性能,它又取決于油墨中的珠光顏料的形狀、含量以及分散的均勻性,而分散的均勻性與油墨配制工藝,在保證油墨中顏料分散均勻的情況下,有人研究過織物絲網(wǎng)印花油墨中珠光顏料的用量對珠光光澤的影響。采用的是同一油墨配方,來改變珠光顏料在油墨中的用量,以目測方法來評價珠光光澤效果,研究結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),不斷增加珠光顏料在油墨中占有量的百分比,當顏料用量為5%時,光澤效果較差,當用量為12%時,珠光效果較好,當用量為15%時,珠光效果最好,牢度也好,再繼續(xù)增加顏料用量為17%時,珠光效果與用量15%時相近,再繼續(xù)增加用量時,珠光效果不再增加。這說明一個道理,一味追求提高珠光顏料的用量,并不能明顯改善珠光的效果,當顏料用量達到一定值后,珠光效應就不再發(fā)揮其作用了。如此追加顏料用量的結(jié)果,一是使油墨成本升高;二是使油墨的印刷牢度反而下降了。為保證油墨的印刷適應性,有人建議珠光顏料的用量應控制在12%~15%范圍內(nèi)為好。除了上述用量外,珠光效應與顏料的形狀有關(guān),平片狀結(jié)晶,應是珠光顏料的基本構(gòu)造形態(tài),只有這樣形態(tài)才能像鏡片一樣強烈地反射出珠光光澤,而平片狀結(jié)晶的徑厚比最好在200左右,而合乎這種條件的物質(zhì)十分稀少。目前世界上生產(chǎn)最多和應用最廣泛的珠光顏料,是以天然云母薄片為核心,通過特殊的化學工藝,在其表面包覆一層或多層鈦或其他金屬氧化物而形成的微粉。所以,衡量珠光油墨的好壞,就要看油墨配制時是否采用了片狀顏料。是否還有其他手段,將油墨中珠光顏料的用量降低下來呢?用量越少,油墨成本就會越低,人們采用珠光油墨的吸引力是不是會越大呢?回答是肯定的。如何使顏料用量降低,這就是如何讓片狀珠光顏料平行取向的問題,如果片狀珠光顏料能在墨層上層表面均勻平行排列,墨層的中間層或底層即使沒有顏料顆粒,也不會影響珠光效果,因為光被上表層片狀顆粒截流,中、底層顏料顆粒不受光,也就無法反射或折射光,所以粒片再多也無用,也正因為如此,才將云母鈦珠光顏料稱為功能性顏料。    片狀顏料平行取向程度越高,珠光光澤效果越明顯,怎樣才能提高片狀顆粒的平行取向程度?影響片狀顆粒平行取向的因素又是什么呢?這些都是人們極為關(guān)注的問題。    一、 與珠光油墨配制工藝有關(guān)    ⒈珠光顏料油墨質(zhì)量的決定因素    珠光顏料油墨的質(zhì)量很大程度上取決于樹脂載體對片狀顏料的潤濕、分散性以及在墨膜中的平行取向程度。前者是由所選擇的樹脂本身結(jié)構(gòu)及特性所決定的,后者則要依靠油墨設(shè)計配方及正確實施印刷工藝所決定的。樹脂載體是基礎(chǔ),配方設(shè)計和印刷工藝是關(guān)鍵。理想的油墨應具有較低的固體成分,為此,珠光顏料使用量不宜太多,因為顏料過多容易密集會呈不規(guī)則狀態(tài),極易排列不良。其反射的光線由于排列混亂,無法完全散發(fā)出絢麗珠光彩虹和隨角異色的光芒效果。而在印刷的墨層干燥過程中墨層體積應有較大的收縮力,利用收縮力和片狀粉粒的自身重力作用,使片狀云母鈦珠光顏料粉被壓縮,因壓縮使其趨于平行。如在珠光油墨印花層中呈現(xiàn)出多層次平行排列產(chǎn)生的珠光效果是非常理想的,這又與色漿、涂料、印墨的比重、黏度等諸多因素密切相關(guān)。所以,片狀珠光顏料的定向排列,是衡量油墨珠光效果的一個非常重要的方面,較差的定向會降低油墨的亮度及隨角異色效果,片狀顏料越能平行于基材排列,則顏料的珠光效果越好,可以向油墨中加入一定量的聚乙烯蠟分散液可以提高其定向性能。    2. 油墨制造中珠光顏料片徑的選擇    對片狀顏料的選擇應掌握好片狀大小與閃光效果之間的關(guān)系:片狀直徑大,則閃光源的間距(片與片的間距)就大,閃光效應就分散,片徑越大表面呈受到光線的多重反射、折射的機會就越多,所以閃光的強度就強;若片徑小,閃光源間距就小,閃光效應會集中,重復反射、折射機會少,閃光強度就會變?nèi)酢3似瑥酱笮∨c光的關(guān)系外,還與顏料在油墨中狀態(tài)有關(guān),一般片徑越小,越容易凝聚,在連接料中易沉降;顆粒的縱橫比越小(前面提過的片晶徑厚比最好為200左右,合乎這種條件的物質(zhì)十分稀少。),在連接料中也越容易呈懸浮狀。在調(diào)配油墨時,可以采用加入增稠劑來防止沉降或預先潤濕顏料再分散在連接料中,以避免凝聚或沉降。由于云母鈦珠光顏料具有良好的分散能力,為油墨的制造者創(chuàng)造了優(yōu)越的條件,在低黏度油墨介質(zhì)中,只需采用低速攪拌即可得到良好的分散效果??梢员苊獠捎闷渌湍圃熘惺褂萌仚C、高速攪拌機或球磨機等設(shè)備,因為它們會導致云母鈦珠光顏料顆粒被打碎而失去光澤。即使介質(zhì)(選用透明性好的)需要上述設(shè)備來分散,也建議在油墨生產(chǎn)過程中的最后階段再將云母珠光顏料添加其中后混均即可。    二、 網(wǎng)印工藝對印品珠光效果的影響    珠光油墨的網(wǎng)印工藝要求也與其他油墨印刷有所區(qū)別。為使印刷工藝與印墨性能相匹配,珠光油墨中顏料粒徑較大時,它就更具有多面反射性能,就會形成十分均勻的等強漫射,產(chǎn)生良好的珠光光澤。但在選用絲網(wǎng)目數(shù)時要特別注意,絲網(wǎng)的孔徑與印墨中所用珠光顏料粒子的粒徑有關(guān),為使油墨能順利通過印版漏印到承印物上,而不致使其在網(wǎng)版上發(fā)生堵網(wǎng)現(xiàn)象,一般要求絲網(wǎng)孔徑要比顏料最大顆粒大1.5~2.5倍為宜,也絕非網(wǎng)孔越大越好,因為過低目數(shù)的絲網(wǎng)會影響圖形的精度,印出的圖像會過于粗糙。為此,選用網(wǎng)目數(shù)要適宜。珠光油墨的制造者應在油墨產(chǎn)品包裝中注明珠光顏料粒度,便于使用者選用時參考,從實驗中得出:一般由粒徑為20~180 μ m 的珠光顏料配制的油墨應選用40~60目/in絲網(wǎng),可印刷一些精度要求不高的產(chǎn)品。若珠光粒徑為5~100μ m的顏料配制而成的油墨可選用60~100目/ in的絲網(wǎng),可印一些較精細的印品。    總而言之,云母鈦珠光顏料是一種全新概念的光學變色顏料,由于基片及工藝的多樣性,決定了顏料的多樣性,它是彩色顏料的一個平臺,有著廣闊的開發(fā)空間,一定會隨著深入的研究,不斷降低生產(chǎn)成本,為不久的將來廣泛應用云母鈦珠光顏料開創(chuàng)更廣闊的道路,給用戶選擇和使用產(chǎn)品創(chuàng)造更多的方便。          作者:劉永慶           轉(zhuǎn)載自:絲網(wǎng)印刷

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