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      光干涉型變色油墨是現(xiàn)代防偽油墨中科技含量較高，制造技術較復雜的一種，簡稱光變油墨，也稱光學變色油墨，問世于20世紀70年代。光干涉型變色油墨印刷品具有動態(tài)變色效果，不同的角度觀察能呈現(xiàn)不同的顏色。特別是在0°與60°左右觀察時，將呈現(xiàn)出兩種明顯不同的顏色。這種變色效果來自于油墨中的光干涉顏料。       光干涉型變色油墨于1975年由加拿大率先開始研究，并成功地研制出了光干涉多層復合膜，這種復合膜能夠對日光有選擇地吸收和反射。美國于1981年開始研制薄膜干涉濾光器，1984年研制出將光變薄膜轉移到其他表面的方法，并申請了制造涂層顏色隨視角變化而變化的光變薄膜專利。此后，瑞士SICPA公司買下了美國涂料實驗室的人員、設備及全部發(fā)明成果，于1987年6月向第七屆國際鈔票防偽會議推薦了這一產(chǎn)品，使光變油墨正式得到應用。      光干涉型變色油墨因制造工藝復雜，價格高昂，該油墨每千克的離岸價高達3000美元，且銷售渠道控制比較嚴格，具有很強的防偽能力。該油墨的制造原理和過程復雜且保密，在此僅做一簡單介紹。光干涉型變色油墨的反應機理      1.光致色變機理      某些物質在一定波長光的照射下，化學結構可發(fā)生變化，對可見光的吸收光譜發(fā)生改變，從而產(chǎn)生顏色變化；然后又會在另一波長光的照射或熱作用下，恢復或不恢復原來的顏色。物質的這種可逆的或不可逆的呈色、消色現(xiàn)象，稱之為“光致色變”現(xiàn)象。      物質的可逆光致變色過程可分為兩步：成色和消色。所謂成色即物質在一定波長光照下發(fā)生顏色變化；消色則指已變色的物質經(jīng)加熱或用另一波長光照射，恢復原來的顏色。物質光致變色的這個過程可簡單表示為AB。對于多數(shù)光致變色物質來說，這是一個可逆的光化反應，其過程可用A   B表示。物質首先吸收光子，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后發(fā)生光變色反應，由物質A變成物質B，為成色過程。消色過程則有兩條途徑：一條是物質B通過吸熱發(fā)生熱變反應，由基態(tài)直接變成物質A；另一條是通過吸收光能由基態(tài)躍遷為激發(fā)態(tài)，發(fā)生光變色反應，再回到物質A,如圖1所示。      2.光干涉型變色油墨的反應機理      眾所周知，顏色是眼睛和大腦對可見光譜（波長范圍400～700nm）的感光反應。當白光（自然光）照在物體上時，我們感受到的只是該物體表面反射波長的光（反射色），其余波長被物體吸收。物體對光波的吸收和反射由物體內在特性決定，是千差萬別的，但一般物體無論觀察的角度和光源怎樣變化，物體的顏色保持不變。而“干涉色”與此相反，它不屬于物體本身的特性，是由于光干涉作用而呈現(xiàn)顏色。如肥皂泡本身是無色透明的，但當它的厚薄滿足光干涉條件時，就會呈現(xiàn)出彩虹般的色彩?！案缮嫔笨呻S光線入射角和觀察角度的變化而發(fā)生變色，這是“反射色”所無法達到的效果。      物體呈色來自兩個方面。第一，光線照射在物體表面，物體選擇性地吸收其中部分可見光波使物體顯出顏色；第二，光線入射到透明物體內部，經(jīng)反射和折射，光波產(chǎn)生干涉從而呈色。光變油墨用干涉薄膜就是根據(jù)后一種原理設計出來的，屬于原理簡單、制造難度大的技術產(chǎn)品。其成色原理如圖2所示。來自光源的一束光波入射到透明薄膜內部或薄板上表面，則產(chǎn)生部分光波折射，折射的光線進入薄膜，在其下表面又產(chǎn)生反射和折射。這些反射光和透射光都來自同一光波，它們滿足相干光條件，即可產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。對于自然光（復色光）我們可以通過干涉，將其中的某一波長光線濾掉，即使其反射光強度為零。要想得到此結果，必須滿足下列條件：      n1=(n0n2)1/2                             (1)      n1h=λ/4，3λ/4.....(2l+1)λ/4         (2)      式中h為介質厚度，即單層薄膜的光學厚度為入射光λ／4的奇數(shù)倍；l為低折射率膜的層數(shù)。膜層材料的折射率n1應在n0和n2之間，但實際上這兩個條件很難滿足，因為很難得到這樣的材料。采用多層高折射介質膜可以解決上述問題。      由式(1)可知，要提高膜層材料的折射率n1，需要提高基層材料的折射率n2。多層鍍膜就是在基底上先鍍一層高折射膜，稱為H膜，然后再鍍一層低折射率的膜，稱為L膜，就得到多層復合膜。同樣，每層膜反射光的波長都是入射光波的奇數(shù)倍，且nH和nL應相差較大，如nH(H)膜用InS(n=2.4),nL(L)膜可采用MgF2(n=1.38)。同樣的批量，L膜與H膜排列順序相反就可以產(chǎn)生與增透膜效果不一樣的多層增反膜，這兩種復合膜都可以隨著視角變化產(chǎn)生奇妙的效果。如果事先在底基上覆蓋一層高分子物質，這種材料至少可以溶于一種溶劑，例如丙烯酸樹脂（溶于丙酮）。在這種材料上，通過真空鍍膜，在嚴格控制下得到符合要求的多層復合膜。將鍍了膜的多層復合膜放入預先選擇好的溶劑中，多層復合膜會被一片片地剝離下來，形成細小的碎片。這種碎片的上下表面積與其側面積的比例至少為3∶1。然后將此碎片經(jīng)真空干燥，即制成光變色料。這種多層薄膜碎片可選擇性地吸收一部分光波反射出剩下的光波而呈現(xiàn)顏色。將這些多層薄膜碎片加入專門設計的連結料中，再加上透明染料及其他填充料，就可以制造出光致色變油墨。光干涉型變色油墨的應用      光變油墨本身是一種反射性油墨，具有珠光和金屬效應。用光變油墨印制的產(chǎn)品，油墨色塊呈現(xiàn)一對互變顏色，例如：品紅－藍，綠－藍，青－綠等，如果將油墨印跡傾斜45°左右，則可以使圖案由一個色相向另一個色相轉移。由于只有印刷品上的墨膜較厚時，才可能出現(xiàn)顯著的色漂移現(xiàn)象，所以其印刷特征是其他油墨和印刷方法所無法效仿的。      光變油墨的印制品所具有的動態(tài)變色效果同樣無法用高清晰度掃描儀、彩色復印機及其他設備進行復制，加上其設計和生產(chǎn)技術極具專業(yè)性，制作工藝復雜，投資巨大，難以仿制，因此它被70多個國家應用于貨幣防偽。我國1999年版100元人民幣使用光變油墨印制工藝以來，該防偽技術在假幣上至今未被仿制，成為辨認真假人民幣的重要標記。此外還廣泛用于各類有價證券、著名商標、證件票據(jù)、產(chǎn)品包裝等印刷品的防偽。   來源：《印刷技術》