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     液晶油墨是20世紀70年代起源于美國的一種新型特殊油墨，是指在油墨中加入了具有結晶性能的化合物。液晶油墨，從制作方式上看，屬于微膠囊結構油墨類型；從應用上看，屬于熱敏性的溫致變色油墨范疇。1 液晶油墨的組成　　液晶油墨主要由水溶性樹脂、液晶膠囊、助劑、連結料、消泡劑等組成，是將封閉在微膠囊中的液晶及助劑等分散在連結料中配制而成。其主要成分如下?！　?)液晶　　液晶是具有液體流動性，又具有與晶體同等化學性質的物質。對電場、磁場、溫度、化學環(huán)境及應力等條件非常敏感?！　?)膠囊　　由于液晶是介于液體與晶體間的有機化合物，它不像普通油墨可以直接加入連接料。為避免液晶被其它物質污染，以保證呈色效果，需將液晶包裹在微膠囊里，再與連接料混合制成微膠囊油墨。微膠囊的囊壁是由明膠、阿拉伯樹膠、甲醛、醋酸、氫氧化鈉等組成?！　?)其它　　水溶性樹脂主要是丙烯酸共聚物乳液，具有較好的耐久性和力學強度；連接料為水基樹脂，常用的有水溶性聚乙烯醇、水溶膠性樹脂；消泡劑為丙三醇。2 液晶油墨的配制　　將1份明膠和12.1份蒸餾水配成水溶液,加熱至55℃時加入70%膽甾壬醇鹽、25%膽甾醇氯化物、5%膽甾醇肉桂酸鹽的液晶熔融物，然后用攪拌機將其分散成直徑為15~30μm的粒子。在另一個容器里按質量調和1份阿拉伯樹膠和95.6份蒸餾水，溫度控制在55℃，慢慢加入明膠水溶液，使pH值調至4.85。當混合液冷卻至15℃時，混入25%戊二醇水溶液，用脫水機洗凈脫水成為濃縮膠囊料漿，再混合10%聚乙烯醇水溶液，制成液晶微膠囊油墨。3 液晶油墨的呈色機理　　液晶整體形成螺旋結構，當光從平行于平面排列的螺旋軸方向入射時，就被分成左旋光和右旋光兩種圓偏振光。其中一種成分的光被透射，另一種成分的光則全被反射。這種現(xiàn)象稱為圓偏振光二色性。在膽甾型液晶選擇光散射頻帶兩側的波長區(qū)域內，具有很強的旋轉性，并且在光散射頻帶左右旋光的方向各不相同。因為大多數(shù)膽甾型液晶的螺距對溫度都有很強的依賴性，所以，只要溫度稍有變化，選擇散射光的波長（顏色）就會發(fā)生很大的變化。通俗地講，液晶的成色機理就是：利用其對特定波長光選擇性反射而形成的。液晶油墨正是利用了液晶的這種特性，使液晶在微弱電流和溫度的影響下，晶格發(fā)生變化而顯示出明暗圖案與色彩，液晶的反應溫度是-100℃~700℃。4 液晶油墨印刷的技術要求　　液晶印刷技術的關鍵是能夠在不同溫度下顯示出色彩鮮艷的液晶，且在色溫域值上要成系列。液晶微膠囊要做得細小而均勻，囊壁透明且薄，摻入油墨后，要求耐溶劑性穩(wěn)定、可靠、壽命長；印刷過程中還要保證液晶微膠囊不被破壞；表面覆蓋保護膜等。１液晶油墨印刷時材料的選擇　　供印刷用的承印材料最好是吸水性的紙，合成紙也適用。液晶油墨可采用絲網或凹版印刷，為了減少印刷過程中對膠囊的破壞，常常選用絲網印刷。對于絲網的選擇，一般可用尼龍絲網或滌綸絲網。如果印版上需要載墨量大時，可用不銹鋼網制版。微膠囊的直徑一般在10~30μm之間，所以在選擇絲網目數(shù)時應根據(jù)油墨微膠囊直徑和墨層厚度的要求來選擇。通常絲網目數(shù)以100~175目為好。由于絲網液晶微膠囊油墨是水溶性的，故制版時應采用耐水性強的感光膠。 　　2)液晶油墨印刷時的注意要點　　●印版上要一次裝入足夠的墨量，給墨要均勻，中途最好不要補墨，以防起泡，如果印刷承印物上的墨量不足會影響發(fā)色效果。　　●由于微膠囊油墨容易堵塞網版，印刷中如果出現(xiàn)堵網、起泡現(xiàn)象，要立即停機處理，一般用醇水來清洗干凈?！　　襁x用合適的印刷壓力。壓力小，印刷承印物上的墨量會不足；壓力過大，會破壞液晶膠囊，影響發(fā)色效果。　　●為使印刷部分發(fā)色明顯，印刷底色應選用黑色或深色調。底層可用水溶性油墨，也可用有機溶劑油墨。當選用有機溶劑油墨時，印完后必須充分干燥，墨膜不得殘留有機溶劑，否則會與液晶反應，影響發(fā)色效果。刮板硬度以肖氏硬度60~70為宜，刮印角度60°~70°，網距4~5mm。　　●為了提高發(fā)色效果，要保證墨層平滑光潔，墨層厚度一般控制在15~35μm，墨層不平整或過薄均會影響顯色效果?！　　裼∷⑸虬才??？上扔煤谏熁蛏铑伾犛湍∷⒌咨儆靡壕в湍∷⑺鑸D案；也可先用液晶油墨印滿底子，再用水溶性黑色或深顏色油墨印刷所需陰圖圖案進行覆蓋。　　3)印后處理的注意事項　　●干燥方式最好為自然干燥，也可用40℃左右熱風干燥，千萬不可以性情急燥、采用快速或高溫加熱等干燥方法；　　●印刷品堆放時不要重壓。干燥后也盡量不要堆積重疊太多，斷裁不宜加過大的局部壓力，以免液晶微膠囊被壓破；　　●使用液晶油墨時應根據(jù)使用目的確定變色溫度范圍和液晶的耐用性。為了提高墨層表面耐磨性、耐溫性、隔氣性以及保持其光澤性，表面可涂布罩光漆或貼保護膜。5 液晶油墨的應用及其優(yōu)點　　液晶油墨印刷的應用范圍非常廣泛，就其功能而言，主要用于溫度顯示、發(fā)色變化。其優(yōu)點主要表現(xiàn)為以下幾點?！　?)便于長期保存　　液晶膠囊能起到保護作用，避免了液晶受到外界污染，提高了印刷適性，延長了使用壽命，便于長期保存?！　?)檢測功能　　主要是用在溫度計、體溫計、溫度自動記錄儀、測試機械及檢測儀器等有溫度顯示要求的承印物上。目前，美國有醫(yī)院用液晶印刷紙作為一次性體溫測試計。還可被利用作為測量人體寬松度的松弛卡以及用于材料的非破壞性檢查?！　?)娛樂功能  主要用于廣告、商標標簽、工藝美術品、紀念章、首飾等裝飾品及防偽印刷產品等。如果用于印刷日歷圖畫，圖畫將會隨著四季溫度的變化而呈現(xiàn)不同的效果；若印成兒童畫冊，可隨兒童指點觸摸而改變畫面色彩，提高了兒童的閱讀興趣?！　?)提示功能　　主要用于商標、包裝紙等，貼在一些類似于冷凍食品等怕熱的產品上。根據(jù)包裝圖案色彩的變化，可以了解內裝物品的質量變化，如糖果包裝紙上鮮艷的畫面變灰暗，就應盡快將糖果吃掉，否則就要融化了。在容器上印液晶圖案，可顯示容器內物品溫度。在貴重、怕熱、怕冷的大件物品上，液晶油墨印刷可作為保持溫度的提示卡?！　?)溫度標識　　可以用于冷、暖器具，室內溫度的標志，通過液晶印刷品的顏色變化準確預測溫度的范圍。該項技術可以用于溫室蔬菜培育過程中的溫度控制，農民可以通過液晶印刷品的顏色變化正確調節(jié)蔬菜大棚內的溫度。該技術同樣對印刷車間和印刷倉庫溫度的控制也有一定的指導意義?！　?)防偽功能　　利用液晶感溫變色的特點，使液晶印刷品具有防偽功能。如今在防偽包裝裝潢領域中已發(fā)揮很大作用。來源：《印刷世界》   江南大學信息工程學院 楊 松 瞿茹蕓