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    珠光顏料應用中的問(wèn)題
    時(shí)間:2014-04-29 12:31 作者:顏料應用 點(diǎn)擊:次
    珠光顏料應用中的問(wèn)題

    珠光顏料應用中的問(wèn)題 
     


           在飛速發(fā)展的今天,珠光顏料已在包裝、印刷、出版工業(yè)中獲得越來(lái)越廣泛的應用,從化妝品、煙盒、酒類(lèi)、禮品包裝,到名片、賀卡、掛歷、書(shū)刊封面,再到畫(huà)報印刷、紡織品印花,珠光顏料的身影無(wú)處不在。特別是用于食品包裝的珠光膜,其市場(chǎng)需求量與日俱增,如在冰淇淋、軟飲料、餅干、糖果、餐巾紙包裝等領(lǐng)域,使用珠光膜后給消費者以賞心悅目之感。

    珠光顏料推廣遇阻

    盡管各個(gè)領(lǐng)域對珠光顏料的需求都非常大,但在市場(chǎng)推廣方面,珠光顏料卻依然遇到一定阻力。

    其一,目前市場(chǎng)上出售的幾類(lèi)珠光顏料(云母鈦系列珠光顏料)的生產(chǎn)工藝十分復雜,工藝精度和設備要求較高,使得制造成本居高不下,限制了此類(lèi)顏料的廣泛應用。如不少油漆涂料廠(chǎng)和油墨廠(chǎng)商一直對這種顏料十分感興趣,但在實(shí)際應用時(shí)卻因其高昂的價(jià)格而望而卻步了。所以降低生產(chǎn)成本,實(shí)現規?;a(chǎn)是擴大市場(chǎng)十分關(guān)鍵的一步。

    其二,珠光顏料的應用研究還處在一個(gè)十分薄弱的環(huán)節,當前珠光顏料在涂料、塑料、印刷油墨、人造革、建筑材料、化妝品、紙張、包裝材料、紡織印花印染等方面應用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還剛剛起步,由于大多數人對于這一新型裝飾顏料的特性還知之甚少,加上應用技術(shù)滯后,技術(shù)水平低,裝飾效果差,制約了珠光顏料的應用與推廣。使許多本可以采用該種顏料進(jìn)行裝飾,以提升產(chǎn)品附加值的產(chǎn)品,失去極好的競爭機遇。但對于珠光顏料的追求,人們始終沒(méi)有停止,因為人們都清楚懂得一個(gè)道理:一個(gè)應用技術(shù)的突破往往會(huì )推動(dòng)一個(gè)行業(yè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,會(huì )給一個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟效益。

    其三,珠光顏料生產(chǎn)工藝看似簡(jiǎn)單,但實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)復雜,涉及學(xué)科門(mén)類(lèi)多。所以世界各國都對該技術(shù)嚴加保密和封鎖,為了保守商業(yè)秘密,至今不少公司從來(lái)沒(méi)有公布過(guò)其年銷(xiāo)量業(yè)績(jì)。與一些工業(yè)發(fā)達的國家相比,我國云母鈦珠光顏料的科研、生產(chǎn)、應用還是處于初級發(fā)展階段,無(wú)論產(chǎn)品質(zhì)量、品種及應用技術(shù),都處于較低的水平,不少關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題仍未取得突破性進(jìn)展,使得德國和日本顏料公司的產(chǎn)品仍然一統天下。

    影響珠光光澤的因素

    盡管珠光顏料在應用方面遇到種種阻力,但業(yè)界依然呼喚珠光顏料的優(yōu)勢能夠在印刷各個(gè)環(huán)節得到體現。

    不妨讓我們首先來(lái)分析一下云母鈦珠光顏料在使用中的一些情況:珠光顏料是一種光澤性顏料,它的閃光效果是被動(dòng)發(fā)光,也就是說(shuō)必須在受光條件下才會(huì )顯現出閃光效應。用它配制成珠光油墨,其珠光效果主要取決于顏料的珠光光澤,而光澤又取決于油墨中珠光顏料的含量、形狀等。

    珠光顏料的含量

    在保證油墨中顏料分散均勻的情況下,有人研究過(guò)織物絲網(wǎng)印花油墨中珠光顏料的用量對珠光光澤的影響。方法為在同一油墨配方中,來(lái)改變珠光顏料在油墨中的用量,以目測方法來(lái)評價(jià)珠光光澤效果,研究中不斷增加珠光顏料在油墨中占有量的比例,當顏料用量為5%時(shí),光澤效果較差;當用量至12%時(shí),珠光效果較好;當用量為15%時(shí),珠光效果最好,牢度也好;再繼續增加顏料用量為17%時(shí),珠光效果與用量15%時(shí)相近;如果繼續增加用量時(shí),則珠光效果不再增加。這說(shuō)明一個(gè)道理,一味追求提高珠光顏料的用量,并不能明顯改善珠光的效果,當顏料用量達到一定值后,珠光效應就不再發(fā)揮其作用了。盲目追加顏料用量的結果:一是使油墨成本升高;二是使油墨的印刷牢度下降。為保證油墨的印刷適應性,有人建議珠光顏料的用量應控制在12%~15%。

    珠光顏料的形狀

    除了珠光顏料的用量外,珠光效應與顏料的形狀有關(guān),平片狀結晶應是珠光顏料的基本構造形態(tài),只有這樣的形態(tài)才能像鏡片一樣強烈地反射出珠光光澤,而平片狀結晶的徑厚比最好在200左右,而合乎這種條件的物質(zhì)十分稀少。目前世界上生產(chǎn)最多和應用最廣泛的珠光顏料是以天然云母薄片為核心,通過(guò)特殊的化學(xué)工藝,在其表面包覆一層或多層鈦或其他金屬氧化物而形成的微粉。所以衡量珠光油墨的好壞,就要看油墨配制時(shí)是否采用了片狀顏料.

    如果使珠光顏料的用量越少,油墨成本就會(huì )越低,人們采用珠光油墨的動(dòng)力就會(huì )越大,但是否有好的方法將油墨中珠光顏料的用量降下來(lái)呢?回答是肯定的。使珠光顏料用量降低,其實(shí)主要就是讓片狀珠光顏料達到平行取向,如果片狀珠光顏料能在墨層表面均勻平行排列,墨層的中間層或底層即使沒(méi)有顏料顆粒,也不會(huì )影響珠光效果,因為光被上表層片狀顆粒截流,中、底層顏料顆粒不受光,也就無(wú)法反射或折射光了,對珠光光澤的影響不大。以下便從各個(gè)環(huán)節實(shí)現片狀珠光顏料在墨層表面均勻排列,最終降低珠光顏料用量。

    珠光油墨配制工藝

    珠光顏料油墨的質(zhì)量很大程度上取決于樹(shù)脂載體對片狀顏料的潤濕、分散性以及在墨膜中的平行取向程度。前者是由所選擇的樹(shù)脂本身結構及特性所決定的,后者則要依靠油墨設計配方及正確實(shí)施印刷工藝來(lái)實(shí)現。樹(shù)脂載體是基礎,配方設計和印刷工藝是關(guān)鍵。理想的油墨應具有較低的固體含量,為此,珠光顏料使用量不宜太多,因為顏料過(guò)多容易密集,會(huì )呈不規則狀態(tài),極易排列不良,而在印刷的墨層干燥過(guò)程中墨層體積應有較大的收縮力,利用收縮力和片狀粉粒的自身重力作用,將片狀云母鈦珠光顏料壓縮,使其趨于平行,這與色漿、涂料、油墨的比重、黏度等諸多因素密切相關(guān)。片狀顏料越能平行于基材排列,則顏料的珠光效果越好。向油墨中加入一定量的聚乙烯蠟分散液可以提高其定向性能。

    珠光顏料片徑選擇?

    片狀顏料的選擇,應掌握好片狀大小與閃光效果之間的關(guān)系:片狀直徑越大,則閃光源的間距離(片與片的間距)就越大,閃光效應就越分散。這是因為片徑越大,表面所受到光線(xiàn)的多重反射、折射的機會(huì )就越多,所以閃光強度就強;若片徑小,閃光源間距就小了,閃光效應會(huì )集中,重復反射、折射機會(huì )少,閃光強度就會(huì )變弱。除了片徑大小與光的關(guān)系外,還與顏料在油墨中狀態(tài)有關(guān),一般片徑越小,越容易凝聚,在連結料中易沉降;顆粒的縱橫比越小,在連結料中也越容易呈懸浮狀。

    在調配油墨時(shí),可以采用加入增稠劑來(lái)防止沉降或預先潤濕顏料,然后再分散在連結料中,以避免凝聚或沉降。由于云母鈦珠光顏料具有良好的分散能力,為油墨制造創(chuàng )造了優(yōu)越的條件,在低黏度油墨介質(zhì)中,只需采用低速攪拌即可得到良好的分散效果。同時(shí)可以避免采用其他油墨制造中使用三輥機、高速攪拌機或球磨機等設備,因為其會(huì )導致云母鈦珠光顏料顆粒被打碎而失去光澤。即使生產(chǎn)中必須使用上述設備來(lái)分散,也應安排在油墨生產(chǎn)過(guò)程中的最后階段,將云母珠光顏料加入混勻即可。

    印刷工藝對珠光效果的影響

    珠光油墨適用于各種印刷方式,但各種印刷工藝對印刷品的質(zhì)量都會(huì )有一定的影響,為了保證印刷質(zhì)量,印刷工藝應與珠光油墨的性能相匹配。為此,需要對印刷工藝提出一些要求以滿(mǎn)足印刷油墨的性能。如在珠光膠印工藝中,印刷速度較快,要求油墨黏度小,為產(chǎn)生珠光效果,選用珠光顏料粒徑較大時(shí),墨輥傳遞效果不是很好,速度快,墨輥間摩擦力過(guò)大,很容易將片狀顏料磨碎,珠光效果無(wú)法顯示出來(lái)。若車(chē)速過(guò)慢又會(huì )產(chǎn)生堆輥子故障;為了追求閃光效應,選用珠光顏料粒徑較大時(shí),為了加大油墨流動(dòng)性,使印刷油墨變稀,干燥過(guò)慢,影響印刷速度,被迫停機,這是膠印中的棘手問(wèn)題。

    珠光油墨凹版印刷工藝中,印刷品表面雖然有足夠的光澤和大量的珠光顏料,卻很難呈現珠光的閃光效果。這是由于雕刻滾筒的印版中,只會(huì )把較細小的,反光能力弱的珠光粉轉移到承印物上,而較大的片狀顆粒仍然保留在印版的凹槽內,珠光顏料轉移到紙面上的分量不足,就難以發(fā)出閃光效果。

    珠光油墨的絲網(wǎng)印刷工藝要求也與其他油墨印刷有所區別。為使印刷工藝與印墨性能相匹配,對于珠光油墨中顏料粒徑較大時(shí),它就更具有多面反射性能,就會(huì )形成十分均勻的等強漫射,產(chǎn)生良好的珠光光澤。

    但在選用絲網(wǎng)目數時(shí)要特別注意,絲網(wǎng)的孔徑與印墨中所用珠光顏料的粒徑有關(guān)。為使油墨能順利通過(guò)印版漏印到承印物上,而不致在網(wǎng)版上發(fā)生堵網(wǎng)現象,一般要求絲網(wǎng)孔徑要比顏料最大顆粒大1.5~2.5倍為宜,但也絕非網(wǎng)孔越大越好,因為過(guò)低目數的絲網(wǎng)會(huì )影響圖形的精度,印出的圖像會(huì )過(guò)于粗糙,因此選用網(wǎng)目數要適宜。珠光油墨的制造者應在油墨產(chǎn)品包裝中注明珠光顏料粒度,便于使用者選用時(shí)參考。一般從實(shí)驗中得出:由粒徑為20~180μm珠光顏料配制的油墨應選用40~60目/英寸網(wǎng)紗,可印刷一些產(chǎn)品要求精度不高的印刷品。若珠光粒徑為5~100μm顏料配制而成的油墨,可選用60~100目/英寸的網(wǎng)紗,可印一些較精細的印刷品。

    根據有關(guān)資料分析:云母鈦珠光顏料在不同印刷方式的印墨中百分濃度(質(zhì)量)差別也較大,其中以絲網(wǎng)印刷中含量為最低。絲網(wǎng)印刷油墨中含量為8%~15%;凹版印刷油墨中含量15%~25%;柔性版印刷油墨中含量15%~25%;膠印油墨中含量為30%。所以,采用絲網(wǎng)印刷方式會(huì )降低生產(chǎn)成本。?

    總而言之,云母鈦珠光顏料是一類(lèi)全新概念的光學(xué)變色顏料,有著(zhù)廣闊的開(kāi)發(fā)空間,一定會(huì )隨著(zhù)研究地深入,不斷降低生產(chǎn)成本,為不久的將來(lái)廣泛應用云母鈦珠光顏料開(kāi)創(chuàng )更廣闊的道路,給用戶(hù)選擇產(chǎn)品和使用創(chuàng )造更多的方便。

    珠光顏料應用過(guò)程中應注意的事項
     
    由于珠光顏料與普通顏料在物理性能及幾何參數上具有很大的區別,從而使珠光顏料具有不同于普通顏料的加工使用特點(diǎn)。一般要得到最佳珠光效果,須滿(mǎn)足以下4個(gè)條件:1、被著(zhù)色塑料樹(shù)脂的透明性要好;2、盡可能用透明性好的顏料與珠光顏料混用;3、盡可能減少加工過(guò)程對珠光顏料片的破壞;4、珠光顏料充分分散并且顏料片平行于塑料表面取向。除此之外,塑料樹(shù)脂的特性及加工方法也會(huì )影響最終產(chǎn)品的光澤性能。
    1、  與樹(shù)脂的匹配
    珠光顏料的光澤來(lái)源于自然光在其片晶結構的薄層兩側進(jìn)行的規則反射。任何干擾或者阻止這種有序反射的因素都會(huì )減弱制品的珠光效果。這些因素包括結晶、多相聚合物體系中的分散相、散射性顏料及填料等。一般來(lái)說(shuō),透明度越高的塑料越能體現最佳珠光效果。如高透明的PS和PMMA制品具有最亮澤的珠光效果。透明性差及不透明的塑料會(huì )降低色彩的光澤度和幻彩效果。然而對于透明性差但亮度較高的塑料(如PP、LDPE)、透明且耐沖擊的改性聚苯乙烯和透明PA也可以產(chǎn)生很好的珠光效果,不透明塑料(如HDPE)盡管其光亮度不甚理想但珠光效果仍比較好,而PA-66等有結晶度的塑料,其珠光效果較差,而含有滑石粉,玻纖的填充型塑料只有經(jīng)特別處理后才會(huì )有珠光效果。
    2、  與其它顏料的匹配
    珠光顏料不能與常規的不透明顏料相混和,如鉻、鎘顏料、鈦白粉。普通金屬顏料及普通氧化鐵顏料等都是光散射性顏料,它們的加入,由于光散射而干擾珠光顏料的光折射,降低其珠光效應。透明性和低遮蓋力的有機顏料如酞菁藍、酞菁綠等與珠光顏料相混合,其珠光效果較好,其它透明度高的有機顏料如耐曬艷紅,喹啶酮、永固紫等與珠光顏料配合使用,其效果也很好。無(wú)機顏料中碳黑和群青是比較特殊的一類(lèi),它們雖然不透明且有很高的遮蓋力,但它們能吸收所有的透射光,使反射光得到加強,因此也能與珠光顏料混用。并產(chǎn)生明亮的附加色彩效應。
    3、  珠光顏料的分散與取向
    如果珠光顏料在塑料中的排列雜亂無(wú)序,根本就不可能產(chǎn)生效果,最多只看到一些閃亮的微粒。因此和普通顏料一樣,珠光顏料也必須進(jìn)行充分分散,以使其在塑料樹(shù)脂中呈規則的平行分布。珠光顏料的定向過(guò)程是通過(guò)片晶在基質(zhì)中位置的移動(dòng)而自動(dòng)完成的,一般不需采取定向措施。

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