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热敏变色油墨的分类 早在20世纪30年代,人们就开始研究变色涂料,主要用于热敏纸及蒸煮指示剂。20世纪50年代末期,一些热敏材料被发现,结合油墨制造技术形成新型的热敏性油墨,并且在印刷领域得到广泛的应用。 热敏变色油墨是一种新颖的变色油墨,可以随环境温度的变化而迅速改变颜色,从而使被着色物体具有动态变化的色彩效果,并且可以发挥一定的防伪功能。热敏变色油墨作为一种防伪油墨很快得到迅速发展和应用。 热敏变色油墨,是指在外界温度变化的条件下颜色发生改变的油墨热量变色的原理是:在加热情况下使变色化合物发生物理变化或化学变化带来自身的吸光性变化。 这种油墨按变色所需温度的不同,可以分为手温变色防伪油墨(温度在34-36℃之间)和高温变色防伪油墨(温度一般在40-60℃甚至更高);按变色方式,可以分为可逆(单变色可逆、多变色可逆)热敏防伪油墨和不可逆(单变色不可逆和多变色不可逆)热敏防伪油墨。 几种热敏变色油墨。 不可逆热敏变色油墨 不可逆热敏变色油墨有显色、变色两种。显色不可逆温变油墨外观无色,经受热后呈现颜色,降温后颜色不再恢复无色;变色不可逆油墨原有颜色受热后由一种颜色变为另一种颜色,降温后颜色不再恢复原色。 可逆热敏变色油墨 可逆热敏变色油墨有显色、消色、变色三种。显色可逆温变油墨外观无色,受热后呈现颜色,降温后颜色消失恢复为无色;消色可逆热敏油墨原有颜色受热后颜色消失,降温后可恢复原有颜色;变色可逆温变油墨原有颜色受热后变为另一种颜色,降温后可恢复原有颜色。 记忆型热敏变色油墨是该系列变色油墨的颜色不仅取决于温度,还取决于温度变化的过程。也就是说在从不同方向(先降温再升温,或先升温再降温)到达同一温度区间时,由于温度变化的过程不同,颜料会显示出有色或无色。或者说,此油墨由外观无色,经升温到一定温度时呈现颜色,降温后不消色,经第二次升温至同等温度时才消色。于该种油墨具有多重鉴别特征,因此在防伪性能方面更为可靠。 显色型热敏变色油墨 该种油墨在低温区和高温区都是无色状态,仅在其中某一特定温度区间为显色状态(如某油墨的显色温度区间为33-47℃)。这种油墨可以与其他系列温变油墨互相配合而获得多重变色体系,具有很高的防伪应用价值热敏变色油墨的组成。 按照变色材料的不同,热敏变色油墨主要包括温致变色油墨和液晶油墨两种基本类型。液品油墨是将封装在微胶囊中的液晶及助剂等分散在连结料中配制而成的,主要成分包括水溶性树脂、微胶囊液品、消泡剂、分散剂、流动助剂等。这里主要介绍温致变色油墨的组成。 因温度改变而发生颜色变化的油墨称为温致变色油墨或热致变色油墨,其主要组分包括变色颜料、填料和连结料。另外,溶剂的选择也非常重要。
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磁性油墨首先在银行和邮政的业务中使用,当时使用磁性油墨并非用于防伪,而是用于银行对的自动处理、邮局对信件的自动分拣,因此磁性油墨一般被用于印刷字母和数字,使用磁性油墨字母识别法(MCR)即可对印刷的数字和字母进行自动识别和处理。 随着光学识别技术(OCR)的发展,磁性油墨字母识别法(MCR)很快被光学识别技术(OCR)所替代,磁性油墨则主要应用于印刷防伪防伪和信息记录等方面了磁性防伪油墨是在油墨中添加磁性物质制成的。 磁性物质一般为四氧化三铁、氧化铁或氧化铁中加入钻等。其突出的特点是外观颜色比较深、检测简单。用该油墨印刷的图案和标识,用磁检测器可以检出磁信号。用其印刷的密码等信息可以用解码器读出。 磁性防伪油墨除了用于银行的磁性编码文字和符号,用于记录和存储信息外,在其他领域的应用也有较快的发展,如、有价证券等,并且在防伪包装装潢印刷方面也开始有一定范围的应用,以发挥磁性防伪油墨的防伪性能。 磁性油墨防伪技术的基本原理及磁性油墨的组成。 简单地讲,磁性油墨防伪技术的防伪原理是磁性油墨的颜料采用磁性物质。磁性油墨的防伪特征是应用磁检测仪可以检出磁信号,译码后进行识别,其技术要求是磁性颜料为小于微米级的针状结晶,从而使其大小和形状在磁场中极易均匀地排列。磁性油墨的磁性是油墨中含有的磁性颜料产生的,的磁性颜料为四氧化三铁(FeO)和氧化铁(Fe2O3),它们大多为小于微米级的针状结晶,这样的颗粒大小和形状使它们极易在磁场中均匀排列,从而得到比较高的残留磁性。带有这种残留磁性的符号与数码通过自动处理装置内的摩擦作用而实现辨认识别功能。 磁性油墨的基本构成与一般油墨相同,即由颜料、连结料、填充料、附加料和添加剂组成。但是,磁性油墨所用的颜料不是普通的颜料,而是强磁性材料。磁粉是磁性油墨的核心部分,是决定磁性油墨质量的主要因素。作为磁性油墨颜料的强磁性材料主要有铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)等磁性元素。之所以有磁性,是由于油墨配方中所用的颜料具有在经过磁化处理后保留磁性的能力。影响磁性的因素是多方面的,比如颜料的磁性、油墨中磁性颜料的含量、印刷后油墨膜的厚度等。
变色颜料是温致变色油墨的重要组成部分。油墨的颜色变化主要取决于变色颜料,而在防伪印刷和防伪包装中,其防伪防伪机理就是通过变色油墨中变色颜料加热前后出现的颜色变化来辨别真伪。因此可以说,变色颜料是配制温致变色油墨的核心与基础。 变色颜料的基本要求。一般来讲,要作为温致变色油墨的变色颜料,必须满足以下几点要求。 对热作用要敏感,在常温下有固定明显的颜色(或无色),当达到预定温度时变色要迅速。 有明显的变色界限,而且变色温度区间要窄,变色前后色差要大 除温度影响外,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、不退色。 印刷性能好。比如颜色、着色力、干燥速度、遮盖力、耐光性、耐热性、耐酸碱性、渗透性等。 变色温度合适,检验方便。对于热致变色防伪标识,检验时需要热源(如打火机、火柴、手温、摩擦等),因而变色温度要选择合适。 变色颜料的种类。根据变色颜料的变色特点,即可逆和不可逆,变色颜料有可逆变色颜料和不可逆变色颜料两种。 可逆变色颜料。主要有两大类,即无机可逆热色性化合物和热可逆变色有机材料。无机可逆热色性化合物种类比较少,主要是金色、金属氧化物、金属卤化物、金属氧化物的多品体和各种金属络合物,主要选用Ag、Hg、Cu的碘化物、络合物或复盐的钴盐、镍盐与所形成的化合物等。热可逆变色有机材料也可称为有机可逆热色性化合物,其种类比较多,如螺环类、双蒽酮类、席夫碱类、荧烃类、三苯甲烷类等。可逆变色颜料的变色情况主要有是:在温度发生变化时,有的是失去结晶水而变色,有的是进行品型转化时变色,有的是pH值变化引起变色,这些变化均属于物理变化,其变化是可逆的。 不可逆变色颜料。常用的不可逆变色颜料主要有铅、镍、钴、铁、镉、锶、锌、锰、钼、钡、镁等的硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、铬酸盐、硫化物、氧化物以及偶氮颜料、酞菁颜料、芳基甲烷染料等。 不可逆变色颜料的变色机理是:变色颜料受热时发生还可了化学变化,改变了原来的物理化学性质,从而产生颜色变化。一般变化类型可以分为升华、热分解、氧化、化合、固相反应、热致化学变化等。 另外,一些能满足变色颜料要求、发生物理不可逆变化的颜料也有用于不可逆变色颜料。