液晶油墨印刷及其應(yīng)用

液晶油墨是20世紀(jì)70年代起源于美國(guó)的一種新型特殊油墨，是指在油墨中加入了具有結(jié)晶性能的化合物。液晶油墨，從制作方式上看，屬于微膠囊結(jié)構(gòu)油墨類型；從應(yīng)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(jié)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(jié)料中配制而成。其主要成分如下。
1）液晶
液晶是具有液體流動(dòng)性，又具有與晶體同等化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)。對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度、化學(xué)環(huán)境及應(yīng)力等條件非常敏感。
2）膠囊
由于液晶是介于液體與晶體間的有機(jī)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(zhì)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。
3）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(xué)強(qiáng)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(shí)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(jī)將其分散成直徑為15～30μm的粒子。在另一個(gè)容器里按質(zhì)量調(diào)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(diào)至4.85。當(dāng)混合液冷卻至15℃時(shí)，混入25%戊二醇水溶液，用脫水機(jī)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(jī)理
液晶整體形成螺旋結(jié)構(gòu)，當(dāng)光從平行于平面排列的螺旋軸方向入射時(shí)，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(cè)的波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)，具有很強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)性，并且在光散射頻帶左右旋光的方向各不相同。因?yàn)榇蠖鄶?shù)膽甾型液晶的螺距對(duì)溫度都有很強(qiáng)的依賴性，所以，只要溫度稍有變化，選擇散射光的波長(zhǎng)（顏色）就會(huì)發(fā)生很大的變化。通俗地講，液晶的成色機(jī)理就是：利用其對(duì)特定波長(zhǎng)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(yīng)溫度是-100～700℃。
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