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油墨領(lǐng)域中，液晶溫變材料是目前人們最感興趣的。它主要通過晶格的變化而引起光學(xué)性能的變化。
    液晶的組成及特點(diǎn)
    一般固體物質(zhì)加熱至熔點(diǎn)就變成液體，然有些分子結(jié)構(gòu)特殊的物質(zhì)不是直接從固體變?yōu)橐后w，而是先要經(jīng)過一種中間狀態(tài)。這種不屬於普通固體、液體和氣體的任何一種中間狀態(tài)被稱為物質(zhì)的第四態(tài)，其外觀是流動(dòng)性的混濁液體，具液體的流動(dòng)性及表面張力，同時(shí)又有晶體所特有的光學(xué)各向異性的雙折射性。這種能在某個(gè)溫度范圍內(nèi)兼液體和晶體二者特性的物質(zhì)就叫做液晶，一般分向列型、近晶型、膽甾型和異型型。
    向列型:用偏光顯微鏡觀察，可以看到許多類似絲狀的光學(xué)圖案。此種液晶仍然顯示正的折射性，其黏度小，富於流動(dòng)性。
    近晶型:棒狀分子形成層狀結(jié)構(gòu)，分子之間均互相平行地排列。這種排列的分子層之間作用力比較弱，相互間容易滑動(dòng)，故近晶型液晶呈現(xiàn)二維流體性質(zhì)，具高黏度特性。
    膽甾型:大多數(shù)是由膽甾醇衍生而來的化合物，液晶整體形成螺旋結(jié)構(gòu)，具雙折射性質(zhì)，是制造液晶油墨的主要類型。
    異型液晶:又分為重入液晶和圓盤型液晶。重入液晶是在相變過程中又再次出現(xiàn)相同相的液晶。圓盤型液晶是分子結(jié)構(gòu)呈圓盤狀的液晶。
    液晶是某些有機(jī)物質(zhì)在一定的溫度范圍內(nèi)，所呈現(xiàn)的一種中間狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，由於分子排列有特殊取向，分子運(yùn)動(dòng)也有特定規(guī)律，如濕度高於液晶相溫度的上限，液晶就變成普通透明液體，失去光學(xué)性質(zhì)，如溫度低於液晶相溫度的下限，它就會(huì)變成普通晶體，失去流動(dòng)性。

    液晶油墨的組成及工藝
    液晶油墨於二十世紀(jì)七十年代源於美國。后來隨著其技術(shù)逐漸成熟和印刷市場的不斷拓展，液晶油墨印刷便在美國、日本等國家迅速發(fā)展起來，應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大。液晶油墨從制作方式上看，屬於微膠囊結(jié)構(gòu)油墨類型，從應(yīng)用上看，屬於防偽印刷油墨上熱敏性的溫致變油墨范疇，但從液晶油墨的特點(diǎn)來講，主要利用液晶感溫變色的特點(diǎn)。
    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)料中配制而成的。它是以墨層中的液晶感溫而引起有序排列分子方向的改變，從而有選擇性地反射特定波長的可見光，吸收其他波長光的光學(xué)特性呈現(xiàn)色彩變化，而不是以墨層顏料構(gòu)成彩色圖文的。液晶受自然光和人工白光，以及某波長的色光照射時(shí)，由於折射現(xiàn)象而加強(qiáng)反射，隨著溫度上升，由長波長的顏色變?yōu)槎滩ㄩL的顏色(即按紅色－綠色－青色而變化)，其液晶的成色機(jī)理是由於液晶對特定波長的光有選擇性地反射而成的。液晶必須印在黑色或暗色的底色上，現(xiàn)在液晶能反映-100~+700攝氏度。精度是0.50攝氏度。由於液晶分子的排列并不像晶體結(jié)構(gòu)那樣牢固，故很容易受電場、磁場、溫度、應(yīng)力及吸附雜質(zhì)等外部刺激的影響，使其各種光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。液晶油墨下應(yīng)用了液晶所具有的這種特性。
    由於液晶是介於液體與晶體間的有機(jī)化合物，它不能像普通油墨般，直接加入連接料中。為免液晶被其化物質(zhì)污染，以保證呈色效果，故需將液晶包裹在微球狀膠囊，再與連接料混合制作所謂'微膠囊'型油墨。液晶油墨中的微膠囊與發(fā)泡、香味油墨中的微膠囊不同。發(fā)泡油墨的微膠囊內(nèi)是發(fā)泡劑(或低沸點(diǎn)液化氣體)，經(jīng)加熱，微膠囊內(nèi)的發(fā)泡劑放出大量氣體(或低沸點(diǎn)液化氣體膨膠)使微囊體積增大起發(fā)泡作用。此外，發(fā)泡油墨中加有顏料，印刷成各色發(fā)泡圖文，并具發(fā)泡成色雙重功能。香味油墨中的微膠囊特點(diǎn)，是在印刷時(shí)不被壓潰損壞，印刷成產(chǎn)品后卻要求用指甲、鉛筆等按壓及撕扯使之很容易破壞，從而達(dá)到散發(fā)出香味的目的。而液晶油墨內(nèi)的微膠囊則是通過連接料將膠囊里的液晶固附在墨層里。

    液晶油墨的印刷技術(shù)要求
    液晶油墨可采用絲網(wǎng)或凹版印刷，但以絲印更佳。液晶印刷技術(shù)的關(guān)鍵，是能夠在不同溫度下顯示出鮮艷色彩的液晶，且在色溫域值上要成系列。液晶微膠囊要做得小而勻，囊壁透明且薄，摻入油墨，要求耐溶劑穩(wěn)定、可靠、長壽命；印刷過程中還要保證液晶微膠囊不被壓破；表面覆蓋保護(hù)膜等。
    1.制版
    絲網(wǎng)目數(shù)以100-175目為好，根據(jù)油墨微膠囊直徑和墨層厚度的要求來選擇。由於絲網(wǎng)液晶微膠囊油墨是水溶性的，故制版時(shí)應(yīng)采用耐水性強(qiáng)的感光膠。
    2.印刷
    液晶油墨印刷時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
    (1)印版上要一次裝有足夠墨量，給墨要均勻，中途最好不要補(bǔ)墨，以防起泡；
    (2)印刷中發(fā)現(xiàn)堵網(wǎng)、起泡時(shí)，要立即停機(jī)排除，用醇水徹底清洗乾凈；
    (3)印刷壓力大小要適中。壓力小，印刷承印物上的墨量不足；壓力過大，會(huì)造成液晶膠囊破裂，影響發(fā)色效果；
    (4)為使印刷部分發(fā)色明顯，印刷底色要選用黑色或深色調(diào)。底層可用水溶性油墨，也可用有機(jī)溶劑油墨。印刷方法可用網(wǎng)印、膠印、凹印。當(dāng)用有機(jī)溶劑油墨時(shí)，印后必須充分乾燥，墨膜不得殘留有機(jī)溶劑，否則會(huì)與液晶反應(yīng)，影響發(fā)色效果；
    (5)要注意墨層要平滑光潔，墨層厚度要控制到15~35μm，以提高發(fā)色效果；
    (6)印刷色序安排。可先用黑色(或深顏色)油墨印刷底色，再用液晶油墨印刷所需圖案；也可先用液晶油墨印滿底，再用水溶性黑色(或深顏色)油墨印刷所需陰圖圖案進(jìn)行覆蓋。
    3.印后處理
    (1)乾燥方式最好為自然乾燥，也可用40攝氏度左右熱風(fēng)乾燥，千萬不可以加速、加熱的高溫急劇乾燥；
    (2)印刷品堆放時(shí)不要重壓。乾燥后也盡量不要堆積重疊太多，斷裁等時(shí)也不宜加過大的局部壓力，以免液晶微膠囊被壓破；
    (3)使用液晶油墨時(shí)應(yīng)根據(jù)使用目的確定變色溫度范圍和根據(jù)用途考慮液晶的耐用性。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(hù)膜。

    液晶油墨的市場前景
    液晶油墨是一種很有生命力，有待開發(fā)的新型油墨材料。其印刷應(yīng)用范圍非常廣泛，就其功能而言，主要用於溫度顯示、發(fā)色變化兩大方向。
    溫度顯示：主要是溫度計(jì)、體溫度、溫度自動(dòng)記錄儀、測試機(jī)械及檢測儀器等有溫度顯示要求的承印物。目前，國外還用液晶印刷紙帶作為一次性的體溫測試計(jì)。
    發(fā)色變化。廣告、商標(biāo)標(biāo)簽、工藝美術(shù)品、紀(jì)念章、首飾等裝飾品及防偽印刷產(chǎn)品等。如用於印刷日歷圖畫，將隨四季溫度的變化而呈現(xiàn)不同色彩；若印成兒童畫冊，可隨兒童指點(diǎn)觸摸而改變畫面色彩；印成商標(biāo)、包裝紙等，貼在一些怕熱的產(chǎn)品上，可以根據(jù)圖案色彩的變化，了解內(nèi)裝物品的質(zhì)量變化，如糖果包裝紙上鮮艷的畫面變灰暗，就應(yīng)盡快將糖果吃掉，否則要溶化了。在容器上印液晶圖案，可顯示容器內(nèi)物品濕度，在貴重、怕熱、怕冷的大件物品上，液晶印刷可作為保存溫度的提示卡。至於將液晶油墨作為防偽油墨使用時(shí)，主要是利用液晶感溫變色的特點(diǎn)，如今在防偽包裝裝潢領(lǐng)域中也已發(fā)揮很大作用，其防偽效果也是比較理想的。