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隐形荧光油墨印刷工艺有哪些?
- 2019-08-23-

隐形荧光油墨分为无色和有色荧光油墨,它是现代包装防伪印刷中应用比较广泛的油墨之一,适用于公文、有价证券、证件和高级烟、酒、药品、化妆品等名牌商品包装印刷。

荧光防伪材料作为纸币和证券的防伪是一项行之有效的方法,如果廉价的紫外光笔配合使用,即可发挥更大的效果。荧光材料的研究应该向着稳定性、相容性、吸收光谱红移等方面进行;还可通过改变基因,在紫外光照射下,荧光变色等更复杂方向进行,以增加保密性。在我国、韩国的某些纸币上也应用了荧光防伪技术。

隐形荧光油墨中主要成分是荧光颜料,荧光颜料属功能性发光颜料,这类颜料与一般颜料的区别在于,当被光(含紫外光)照射时,能吸收一定形态的能,不转化成热能,而是激发光子,以低能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,而当光停止照射后,发光现象即消失,为此称谓荧光颜料。荧光颜料与高分子树脂连结料、溶剂和助剂调配经研磨可制得荧光油墨。加入0.5%的荧光物质及助剂配制成的油墨或墨水即可并可用网印版、凹版或胶版等印刷方式或用纤维吸附后固定在纸币、证券上。

(一)荧光颜料的分类

1有机荧光颜料

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(载体)中而制得,颜色由荧光染料分子决定。其中日光型荧光颜料,在日光照射时,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,它放出的荧光愈强,并通过适当掺合使用(注意荧光淬灭)或配以适量非荧光颜料,可得多种不同色调的荧光颜料。若无紫外光辐射,该颜料就为不呈荧光的普通色光颜料。

2无机荧光颜料

又称紫外光致荧光颜料。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,是在紫外光(200nm~400nm)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可见光(400nm~800nm)。按激发光源的波长不同,又可分为短波紫外线激发荧光颜料(激发波长为254nm)和长波紫外线激发颜料(激发波长为365nm)。 

这类颜料的化学式为:nZnS(1-n)•CdS: 其中n为0.15~1.0,A(活性剂)为铜、银或锰,其量约为0.003%-~1.0%。 

  它们之间的特性差别主要是荧光的颜色、亮度以及颜料本身的色彩。如果铜作活化剂时,颜色可自深红至绿色,这随n(自0.5~1)而变化。用银作活化剂时,颜色可自深红至深蓝,这随n(自0.15~1.0)而变化。这种红比以铜活化的红亮度更大。用锰作活化剂时,荧光的颜色在黄、橙之间,它们与n无关,当n值高时,颜料的颜色比起以铜、银活化的仍是较浅,并带黄色荧光。 

  这类颜料本身在日光下是无色或浅白色的,但在紫外光激发下,却有很宽范围的闪光颜色。

无机荧光颜料(紫外光激发显色)的制法 

这类颜料制法如下:

  ①将氧化锌或氧化镉溶于稀硫酸中; 

  ②以分布沉淀法将溶液纯化,然后过滤;

  ③以硫化氢将硫化锌或硫化镉沉淀之,过滤; 

  ④将滤饼放于原始罐中,加水冲洗; 

  ⑤压滤,并冲洗之,然后干燥; 

  ⑥与助熔盐和活化剂混合,干燥; 

  ⑦置于坩埚中,煅烧; 

  ⑧与水混合,过滤,洗涤; 

  ⑨使再成糊状,进行表面处理,干燥,过筛。 

这是一些基本的生产过程。颗粒大小可由助熔盐(如氯化钠、氯化钡、氯化镁等)的种类和数量、温度以及在1300~2000oC时的煅烧时间(1~2h)来控制。表面处理一般涂以硅酸盐或磷酸盐类物质,这有助于颜料的稳定及质量提高。 

  无机荧光颜料的技术指标: 

  外观      浅色 

  密度      4.1~4.6kg/m2 

  吸油度     13~35g/100g 

  颗粒尺寸    <10m 

  耐化学性    优 

(二)荧光油墨

1、树脂的选择

用上述方法制备的荧光颜料称荧光树脂颜料,它不同于市场上出售的荧光黄、荧光橙等荧光色素。荧光树脂颜料对树脂的选择要求较高。必须具备以下特点:

(1)具有较高的软化点;

(2)有良好的耐各种化学药品性能;

(3)颜色透明,无毒性;

(4)易于合成及粉碎。

  作为荧光染料载体的合成树脂,通常使用聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、醇酸树脂、尿酸树脂、苯乙烯树脂及它们的共聚物等,作为荧光染料的是硫代亮黄色素FF、氟代金光绿、亮黄6G、若丹明B等。 

(三)印刷工艺特点

荧光油墨适于纸张类和乙烯类薄膜等的印刷。纸张类荧光油墨有氧化干燥型和蒸发干燥型两种。乙烯薄膜用荧光油墨为蒸发干燥型。日光荧光颜料标准系的颗粒尺寸一般为3.5微米,可用于涂料工业;中等系的颗粒尺寸则用于凹印油墨和织物油墨制造;而超细系的颗粒尺寸则主要用于胶印、铅印和柔性凸版油墨中,其中颗粒尺寸最小者可达0.25—0.5微米。

1 油墨荧光色的选择

荧光油墨的荧光色有红、黄、绿三种颜色的油墨。红、黄油墨的透射光波长与紫外荧光线的波长差距较大,所以产生的荧光色明显,而绿色油墨在底色较浅或白色底上印刷时,当墨层达到一定的厚度才可以得到较理想的荧光效果。所以,当没有特殊颜色要求时,应当选用红、黄色荧光油墨为佳。

荧光油墨,宜采用凹印、柔性版印刷以及丝网印刷等,而日光型荧光油墨由于采用凸印和平印时显色效果差故宜用凹印和丝网印刷。大多数荧光油墨的流变特性呈现塑性流动,粘度小,这些特性决定了其印刷工艺与普通油墨的印刷工艺有所不同。