液晶油墨印刷及其應用

液晶油墨是20世紀70年代起源于美國的一種新型特殊油墨，是指在油墨中加入了具有結晶性能的化合物。液晶油墨，從制作方式上看，屬于微膠囊結構油墨類型；從應用上看，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性，又具有與晶體同等化學性質的物質。對電場、磁場、溫度、化學環境及應力等條件非常敏感。
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強度； 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，然后用攪拌機將其分散成直徑為15～30μm的粒子。在另一個容器里按質量調和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值調至4.85。當混合液冷卻至15℃時，混入25%戊二醇水溶液，用脫水機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 液晶油墨的呈色機理
液晶整體形成螺旋結構，當光從平行于平面排列的螺旋軸方向入射時，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的波長區域內，具有很強的旋轉性，并且在光散射頻帶左右旋光的方向各不相同。因為大多數膽甾型液晶的螺距對溫度都有很強的依賴性，所以，只要溫度稍有變化，選擇散射光的波長（顏色）就會發生很大的變化。通俗地講，液晶的成色機理就是：利用其對特定波長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，晶格發生變化而顯示出明暗圖案與色彩， 液晶的反應溫度是-100～700℃。
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