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包装印刷防伪油墨网印工艺概述

2021-07-09 来源:山东机械信息网

包装印刷防伪油墨网印工艺概述

一、热致变色油墨网印工艺

1.热敏油墨

热敏油墨是一种能随温度变化而发生颜色变化的特种油墨,即在不同温度下可显示出不同的颜色,也称温致变色油墨,分为无机、有机、液晶三大类。无机类热敏油墨材料是重金属盐类,本身有较强的毒性,且该材料与油墨连结料亲和性能不好,印刷适性差,在防伪印刷中已被淘汰。有机类材料变色温度低,又没有毒,是适合印刷的温变材料。液晶油墨是目前人们最感兴趣且又难以掌握的技术,其原理是通过物质的晶格变化引起光学性能的变化。至今,热敏油墨在防伪印刷中仍然占有较大的比重。

热敏油墨的主要组分是变色颜料、填料和连结料。其变色功能主要取决于变色颜料,颜料加热前后出现的颜色变化截然不同,并以此作为判断票证真伪的依据。众所周知,颜料受热发生颜色变化的品种不胜枚举,但作为热敏油墨的颜料必须具备下列条件:

①对热作用要敏感,在常温下有固定明显的颜色,且达到预定温度时变色迅速;

②有明显的变色界限,即变色温度区间要窄,变色前后色差要大;

③受外界环境影响要小,在光照、潮湿气候条件下性能稳定、不分解、不褪色。

2.液晶油墨网印工艺

(1)液晶

液晶具有液体的流动性和表面张力,又具有晶体的光学特性。其中胆甾相液晶的光学性质可随温度的变化而变化,将胆甾型液晶配制成不同变色温区的混合材料,再制成微胶囊,把这些液晶微胶囊掺入油墨,即可进行印刷。液晶印刷时不能压破胶囊,所以采用印刷压力小的丝网印刷最为适宜。

(2)液晶油墨制法举例

将1 份明胶和12.1 份蒸馏水配成水溶液,加热至55℃时加入70%胆甾醉壬醇盐、25%胆甾醇氯化物、5%胆甾醇肉桂酸盐的液晶熔融物,然后用搅拌机将其分散成直径为15~30 μ m 的粒子。在另一个容器里按质量调和1份阿拉伯树胶和95.6份蒸馏水,温度控制在55℃,徐徐加入明胶水溶液,pH 值调至4.85。当混合液冷却至15℃时,混入25%戊二醇水溶液,用脱水机洗净脱水成为浓缩胶囊料浆,再混合10%聚乙烯醇水溶液,制成液晶微胶囊油墨。

(3)液晶油墨网印工艺要点

①一般可用尼龙网或涤纶网制作网版,如果印版要求载墨量大,可采用不锈钢丝网。丝网目数一般为100~175 目/ 英寸,根据油墨微胶囊直径和墨层厚度要求进行选择。

②制版时应采用耐水性强的感光乳剂。

③印版要一次上足量油墨,中途最好不补墨,以防起泡。

④印刷中发现堵网起泡现象时,要立即停机排除,用醇水彻底清洁网版。

⑤印刷压力不可过大,以免压破液晶胶囊。

⑥为使油墨发色明显,印刷底色要选用黑色或其他深色,底色可用水溶性油墨或有机溶剂型油墨。印刷底色可采用胶印、凹印或丝印。用有机溶剂油墨印刷底色,印刷后必须充分干燥,墨膜不得残留有机溶剂,否则会与液晶反应,影响发色效果。刮板硬度以肖氏硬度60~70 为宜,刮印角度60°~70°,网距4~5mm 。

⑦印刷墨层要光滑、墨层厚度控制在20~30μm,墨层不平整或过薄均会降低显色效果。

⑧印刷顺序。可先用黑色或深色油墨印刷底色,再用液晶油墨印刷所需图案,也可先用液晶油墨印满底,再用水溶性黑色或深色油墨印刷所需阴图图案覆盖部分液晶油墨。

⑨最好采用自然干燥方式,也可用40℃左右的温风烘干,不可用高温急剧加热。干燥后尽量不要重叠堆放。断裁时也应避免局部过大受压。

⑩为了提高墨层表面耐磨性、耐温性、隔气性并保持其光泽度,表面可涂布罩光油或覆压塑料膜。

二、光致色变油墨网印工艺

1.光变油墨

物质在一定波长光的照射下,化学结构会发生变化,对可见光的吸收光谱发生改变,从而发生颜色变化,而且在另一波长光的照射或加热作用下,恢复或不恢复原来的颜色。我们把这种可逆的或不可逆的呈色、消色现象称为“光致色变”现象。

(1)干涉型光变油墨

干涉型光变油墨是现代防伪油墨的佼佼者,是一种反射型油墨,具有珠光和金属效应,彩色复印机和电子扫描仪都不可能复制出来。用光变油墨印制的产品,油墨色块可成对呈现颜色,如品红-蓝、绿-蓝、青- 绿等。将油墨印迹倾斜到60°时,则可以使图案由一种颜色向另一种颜色转化。由于只有印品上的墨膜较厚时,才可能出现显著的色漂移现象,因此要求印刷墨层要足够厚。

光变油墨是一种原理简单而制造过程复杂的技术产品,它采用随视角变化而涂层颜色变化的干涉薄膜,对自然光(复色光)有选择地吸收和反射,达到防伪目的。

光变油墨的防伪性具体体现在:

①光变油墨制造难度主要在于各层干涉薄膜的厚度难以控制,需采用多层高折射率介质膜。

②薄膜的转移剥离技术难以控制,需将镀了膜的多层复合膜放入特定的溶剂中,将多层覆膜剥离,形成细小的碎片,这种碎片的上下表面积与其侧面积的比例至少为3∶1,然后经真空干燥,制成光变颜料。

将这些多层薄膜碎片加入特别设计的连结料中,再加上透明染料及其他填充料,即可以制出光变油墨。

云南红塔集团、湖南常德卷烟厂推出了一种利用光变油墨印制的新型防伪卷烟包装,该种防伪型卷烟包装,在日光下正视和侧视包装体时,色块呈绿紫和绿红两对颜色变化,令人耳目一新。该种防伪型卷烟包装在印刷过程中主要采用了一种由广东惠州华阳光学技术有限公司生产的新型光学变色油墨来实现特殊防伪的效果。由于这种光学变色油墨防伪技术较其他一般防伪技术,具有应用区域广泛、无需任何仪器识别、印刷方便、隐秘性强等特点,备受卷烟生产厂青睐。

(2)荧光与荧光颜料物质承受某种形式的能源刺激,将所吸收的能量转变成热辐射以外的可见光的发射现象称为广义的荧光;将这种刺激隔离后仍然发出间断的光称为狭义的荧光;而停止刺激后仍然持续发光的现象称为磷光。

荧光油墨的主要成分是荧光颜料,这类颜料与一般颜料的区别在于:当外来光(含紫外光)照射时,能吸收一定形态的能量,不转化成热能,而是激发光子,以低可见光形式将吸收的能量释放出来,从而产生不同色相的荧光现象。不同色光结合形成异常鲜艳的色彩,而当光照射后,发光现象即消失。荧光颜料与高分子树脂连结料、溶剂和助剂混合研磨即可制成荧光油墨。

荧光颜料根据分子结构可分为无机荧光颜料和有机荧光颜料。

①有机荧光颜料,又称日光型荧光颜料。这种荧光颜料是由荧光染料(荧光体)充分分散于透明、脆性树脂中而制成的,颜色由染料分子决定。当日光照射时,发射一种除普通颜色以外的高亮度可见光,这是由于其反射光数量增加,吸收日光中肉眼不能看见的紫外光线,把紫外短波变成肉眼可见的长波。紫外光含量愈多,放出的荧光越强,通过掺和使用或配以适量非荧光颜料,可得到多种不同色调的荧光颜料。若无紫外光辐射,该颜料就是不呈荧光的普通色光颜料。

②无机荧光颜料,又称紫外光荧光颜料。这种荧光颜料是由金属(锌、铬)硫化物或稀土氧化物与微量活性剂配合,经煅烧而成,无色或浅白色。只有在紫外光照射下,依颜料中金属和活化剂种类、含量的不同,而呈现出各种颜色的光谱。

2.荧光油墨网印工艺

(1)一般荧光油墨网印工艺

网印用荧光油墨是以荧光颜料为色料制作的油墨。荧光颜料由荧光性的染料与合成树脂调配而成,颜料粒度为5~15 μ m。

网印用荧光油墨适用于纸张和乙烯薄膜的印刷。纸张类荧光油墨有氧化干燥型和挥发型两种,乙烯薄膜用荧光油墨为挥发干燥型。使用荧光油墨时应注意以下几点:

①由于荧光油墨的耐光性差,不适于在室外长期使用。

②荧光油墨适合于用200 目/ 英寸以下的丝网、高张力网版及中性硬度的刮板印刷。

③承印物上油墨转移量为50~60g/m2 时,其发色和耐光性较为理想。

④应使用白度较高的纸张,承印物是透明物时,应先印一遍白墨,这样可提高荧光效果。

⑤荧光油墨不宜与其他油墨混合使用。

⑥多色印刷的黄版、品红版若采用荧光墨印刷,可得到明亮的网印品。

⑦对于底色,若用同色系进行印刷则可使油墨浓度高,耐光性也有所提高。

⑧催干剂是造成变色的原因,应尽量少用。

⑨注意印刷顺序,以提高印刷效果。

⑩光泽加工会稍微减弱荧光效果,故应使用透明度高的亮油。

(2)紫外荧光油墨网印工艺

这种油墨在太阳光和一般照明灯下为乳白色,经紫外线照射后,就能显出鲜明的荧光色。常用无机荧光体其发光特性如表1 所示。紫外荧光油墨与一般荧光油墨相比,其

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