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蓄光油墨的發展現狀

2006-02-22 09:44 來源:中國食品產業網 責編:中華印刷包裝網

   蓄光油墨將是現代印刷領域中應用范圍較廣的一種油墨,它可適用于公文、有價證券、證件和高級煙、酒、藥品、化妝品的印刷,甚至可在一些貨幣上應用蓄光油墨起到防偽作用。 

    熒光油墨中的主要成分是熒光顏料,而蓄光油墨中的主要成份是蓄光顏料,這兩類顏料的區別在于: 

    熒光顏料:當外來光(含紫外光)照射時,吸收的一定形態的能量,不轉化成熱能而是激發光子以低可見光形式將吸收的能量釋放出來,從而產生不同色相的熒光現象,不同色光結合形成異常鮮艷的色彩,而當光照停止后,發光現象消失,為此稱謂熒光顏料。熒光油墨的耐光性差,不適于在室外長期使用。 

    蓄光顏料:而蓄光顏料是一種長余輝發光材料簡稱長余輝材料,又稱夜光材料。這類材料在合成過程中所形成晶體的晶格里產生結構缺陷和雜質缺陷才具有發光性能,由材料晶格缺陷所引起的發光叫自激發光,而由雜質缺陷引起的發光叫激活發光。實際應用的各類發光材料大多是激活型發光材料。夜光材料是依據發光原理進行的,它的激發光源一般是日光和人工光源(燈光),發光時間長短不等,不含放射性,對人和環境均是安全的。這種發光材料在沒有外界光源的黑暗環境中發光,它的發光時間被稱為余輝。長余輝發光材料是一類吸收了激發光能并儲存起來,光激發停止后,再把儲存的能量以光的形式慢慢釋放出來.并可持續幾個甚至十幾個小時的發光材料。把這種吸收光→發光→儲存→再發光,并可無限重復多次的過程可以和人們手中的手機的蓄電池一樣,進行著充電→放電→再充電→再放電反復使用的原理是相似的。所以,有人建議把長余輝發光材料稱為蓄光型發光材料,用此材料調配的油墨自然稱為蓄光油墨。長余輝材料所涉及的應用領域相當廣泛,其制品種類很多,將長余輝材料制成發光涂料、發光油墨、發光塑料、發光纖維、發光紙、發光玻璃、發光陶瓷、發光大理石、發光混凝土,可用于安全應急、交通運輸、建筑裝潢、儀表、電氣開關顯示以及日用消費品裝飾等諸多方面。現在把其中與印刷業有關的蓄光油墨、蓄光印花漿的調配方法和使用中的注意事項介紹如下: 

  一、蓄光油墨(發光油墨) 

   發光油墨的名字在過去的書刊中有過不少介紹,而今天本文介紹的與它們大有不同,其實質應叫做蓄光油墨更為貼切。 

    蓄光油墨是在透明油墨的原材料中加入一定比例的蓄光材料經過加工制作而成為蓄光油墨。油墨中的蓄光材料,采用的長余輝發光材料,它是一類吸收太陽光或人工光源后發出可見光.而且在激發停止后仍可繼續發光的物質。具有利用日光或燈光進行儲光作用,而到夜晚或黑暗處又發出光來的特點,是一種儲能、節能的發光材料。長余輝材料不消耗電能,但能把吸收來的天然光的光能儲存起來,在較暗的環境中呈現出明亮可辨的可見光,具有照明功能,又可起到指示和裝飾的作用,是一種“綠色”光源材料。前邊也提到過它也可不靠外來的光源而自身含有放射性物質,靠放射能使之發光,這種油墨所以又稱自發光油墨。發光油墨的放射能源,開始是天然的鈾,后來利用人工放射性同位素,但這樣的油墨對環境或人員的安全都是有影響。由鋁酸鹽體系、硅酸鹽體系、硫化物體系蓄光型發光材料,尤其是用稀土激活的堿土鋁酸鹽長余輝材料的余輝時間可達12小時以上,具有白晝蓄光、夜間發光的長期循環蓄光、發光的特點,有著十分廣泛的應用前景。 

  1、蓄光油墨的組成 

    蓄光油墨是由發光顏料(蓄光材料)、有機樹脂、有機溶劑、助劑按一定比例通過特殊加工工藝制成。所選用的樹脂應該有較好的透光性,樹脂的顏色對其發光亮度有影響,所以選擇樹脂、清漆的原則是無色或淺色、透明度好。又因為蓄光材料為弱堿性物質,選擇樹脂為中性或弱酸性為好。選擇樹脂或清漆的品種大體如下:環氧樹脂(E440)、聚氨酯樹脂、氨基清漆、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、羥基丙烯酸樹脂、丙烯酸聚氨酯清漆(雙組分)、色澤淺的醇酸清漆、氟樹脂等。如選用中性透明的有機樹脂,蓄光材料的粒徑應控制在45~65微米范圍內、這樣才能制出實用的蓄光油墨。通常依據不同承印物來選擇不同類型的透明調墨油,如承印物為金屬物質,應選用金屬調墨油,承印物為PVC材質,可選用PVC調墨油。

  2、蓄光油墨的配制 

蓄光油墨制作工藝:蓄光油墨的制作工藝水平,直接影響其發光性能和應用特性,因此,需嚴格控制工藝條件,并應注意下述問題。 

  (1)配制蓄光油墨應使用玻璃或搪瓷類容器盛放。 

  (2)選用蓄光材料的粒徑盡可能要小些,以使蓄光材料能較均勻地分布在油墨原料之中。 
  (3)配制油墨時,不可使用研磨手段,為了使蓄光材料均勻分布可用高速攪拌的方法。 
  (4)蓄光材料的相對密度在3.6~4.1,配制時蓄光材料很容易下沉,通過使用防沉降劑(氣相二氧化硅),可以提高蓄光油墨的貯存期限。 
  (5)不可使用重金屬化合物做助劑。
    3、使用蓄光油墨應注意以下事項: 

  (1)配制好的蓄光油墨粘度在300~500Pa.s左右,在印刷時,應根據印刷速度,用稀釋劑來調整油墨粘度,以適應印刷工藝的需要。

  (2)用蓄光油墨進行絲網印刷圖案或標識時,一般應選擇200目以下的滌綸網布,為了取得最佳的發光效果可選用80~120目的絲網布。 
  (3)使用蓄光油墨時盡量考慮印刷在白色基材上.這樣可較好地提高印制圖案或標識的發光亮度和余輝時間。 
  (4)印刷蓄光油墨的涂層厚度控制在130~150微米時,發光效果最好,所以采用80目絲網印刷兩遍,即可達到此厚度。 

  (5)承印物是透明物體時,印刷蓄光油墨前應先印一次白色油墨,這樣可提高發光效果。 
  4、蓄光油墨實用舉例 
應用蓄光發光油墨絲網印刷舉例如下:選用蓄光發光油墨的配方為(質量比):PVC油墨(ss-777)50比蓄光材料(PLO-7D)50;印制方法:用100目的絲網制版,在銅版不干膠紙上印刷兩遍,印刷后的余輝亮度值如下:

  二、蓄光發光印花漿 

  1、蓄光發光印花漿的組成與配制 
  蓄光發光材料要應用于織物印花上,有兩個問題必須解決好: 

  (1)、蓄光發光材料的保護與其自身穩定性。 

  (2)、蓄光發光材料與織物的結合,形成均勻一體的花型圖案。 
  雖然蓄光發光印花漿是由蓄光型發光材料與透明印花漿調配制成的,但對印花漿組分的要求應該是采用粘合劑、糊科、配套添加助劑均應對蓄光材料無影響;采用鋁酸鹽、硅酸鹽、硫化物體系蓄光材料應對人體及環境均是安全的。如用稀土鋁酸鹽蓄光發光材料易水解,所以配制印花漿時,最好采用標準白火油制備的特種乳化糊(與A幫漿類似),印花手感柔軟牢度好,成膜透明度好的粘合劑配料,一般不加交聯劑即可符合各項牢度標準。如果因為加入蓄光顏料而使印花漿流變性能改變,可以加入油性流變性能調節劑和手感牢度調節劑,以求獲得最佳印花效果。蓄光印花漿是屬油相系印花漿,所以糊料原則上不能使用全水相系統合成的增稠劑糊科來調制印漿,由于蓄光材料價格較貴,會因部分水解受損失而影響發光效果。 

  鋁酸鹽材料的最大缺點是耐水性較差,遇水發生分解,導致發光性能下降,甚至完全喪失發光功能。當必須使用水性漿料時,可對蓄光材料首先進行表面包膜處理(即發光材料微膠化),這樣可提高其耐水性能。再者,從配料性質考慮要選用中性或偏堿性的透明印花漿與蓄光材料一起調制,調制方法是:在清潔的不銹鋼容器中按下列順序將糊料→粘合劑→無級變速乳化器高速攪拌成均勻漿狀體→加入油性印漿流變性調節劑和手感牢度調節劑→中速調成蓄光印花漿即用型儲備漿。 

  印花前按蓄光材料的含量的20%~25%(質量)加入上述漿料中,再以中速或慢速調勻即可用于上機印花。混均時請勿高速打漿,以免影響發光效果。
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