3）分子结构变化机理。当温度变化时，体系由闭环变成开环和分子结构异构（顺反异构、互变异构、构象异构），引起颜色发生变化。体系分子中含有多个杂环和芳环结构的螺环化合物，如螺吡喃类、螺嗪类衍生物，俘精酸酐类、二芳杂环基乙烯类、吲哚啉唑烷类衍生物偶氮类、席夫碱类和色酮类化合物等。这些化合物性能稳定，耐热性能好，变色明显，变色温度较低。

2.3 液晶可逆热敏油墨的变色原理

液晶可分为近晶液晶、向列液晶和胆甾液晶3类。热敏变色液晶主要是胆甾醇及其衍生物，因此，热敏变色液晶通常是指胆甾液晶，它主要依靠温度使其变色，其分子呈扁平状，排列成层，层内分子相互平行，分子长轴平行于层面。多层分子逐渐扭转成螺旋线，并沿着层的法线方向排列成螺旋状结构，其周期性的层间距称为螺距，螺距起衍射光栅的作用。螺旋结构还能选择性地反射光的偏振组分，给出彩虹图像。随着温度升高，螺距逐渐变小，散射光波长向短波移动，颜色相应从红色变为紫色，当温度降低时，颜色又从紫色变为红色，这就是胆甾液晶的热变色机理。

3 示温功能在包装领域的应用

早在二战时期，德、美、英、日等国相继研制出热敏变色示温涂料，而我国对热敏（温变）油墨的关注主要体现在防伪功能及其应用上，对示温功能及其在包装领域的应用则关注不多。2005 年，荷Bavaria 啤酒厂生产的300 mL 装Pilsner 啤酒的标签就是使用热敏（温变）油墨来印刷的。在适当的冷却温度下， 标签会显示出Tatjana Simic的性感图片如果冷却温度不正确（ 过低或过高），则不显示任何图像信息。随后，比利时将Jupiler Beer 标签的品牌商标使用热敏（温变）油墨来印刷，只有在正确的温度条件下，才显示黑色品牌字母，否则为无色。在国内，有关热敏（温变）油墨在包装印刷示温方面应用的报道较少见，因此，热敏（温变）油墨在我国具有广泛的应用前景，尤其是在食品和药品包装领域。如从超市购买的正规生产厂家生产的水饺、混饨等袋装速冻食品，在其包装袋上标示的保质期之内，而袋内食品出现了变质、变味甚至发臭等现象，这给消费者和商家都带来了不必要的麻烦。究其原因，可能是这些食品在运输、贮存和销售过程中的某个环节温度过高，导致其在保质期内出现变质、变味等现象，消费者和商家又不能在外包装上看出其是否变质。如果采用不可逆热敏（温变）油墨，在其外包装上印上“可能已变质”的字样，当外界温度超过食品适宜储存的最高临界值，此警示字样即会出现，而在外界温度处于食品适宜储存的温度范围之内时，此字样就不会出现。这样，就可提醒消费者和商家不再购买或出售显示已变质的食品，从而避免消费者与商家之间产生不必要的矛盾。再如乙肝疫苗这类需低温储存的药品，如低温储存设备因停电或其他故障，导致疫苗的储存温度升高，超过其允许的储存温度范围，这时，药品就会失效甚至使用后还可能产生副作用。如果采用不可逆热敏（温变）油墨印上警示语或其他图样，超过药品允许的储存温度范围时，显示警示语或图样颜色变化，以提示药品已失效，从而避免对患者的伤害。

4 防伪功能在包装领域的应用

近年来，假冒伪劣产品泛滥，严重损害了消费者和企业的利益。如何利用产品包装进行有效防伪，成为研究者们关注的重要课题。因设备成本昂贵，激光全息防伪的应用受到限制；而基于热敏变色原理的化学防伪方法具有检测方便、迅速、准确、简单，且不需任何特殊辅助仪器，较适合于普通消费者，因此，在烟标等包装印刷领域具有广泛的应用前景。郑州黄金叶印务有限责任公司采用不可逆热敏（温变）油墨印制的“GOLDEN LEAF”字样、“散花”字样及特醉散花图案，加热后，“GOLDEN LEAF”字样与“散花”字样的颜色就会发生改变，由原来的红色变为白色，而特醉散花图案的颜色则由紫色变为白色；常德金鹏印务有限公司采用热敏（温变）防伪油墨印制的芙蓉王应用显示图像。加热后，图标就会由深红色变为无色；湖北广彩印刷股份有限公司采用热敏（温变）油墨印制的烟标“金芒果”，当加热至323 K 时，烟标的颜色就会由绿色变为白色。这样，可通过加热的方法，观察印刷文字或图案颜色的变化，以识别产品真伪。热敏防伪油墨印刷成本较高，因此，较少用于产品主体文字或者主体图案的印刷，通常情况下，仅应用于某些品牌的英文、中文或中文拼音、品牌标志或其主题图案的局部，所列举的烟标字样或图案，这样，不仅能达到辩别产品真伪的目的，还能降低包装印刷成本。通过热敏（温变）油墨印刷的防伪标识，能简单、方便、准确地辨别产品真伪，但这种防伪标识图像的制作印版与印刷非常简单，热敏（温变）油墨的购置也非难事，如何防止不良厂商的复制、仿制成为一个重要问题。可将热敏（温变）油墨印刷的防伪图像与普通网点图像叠合在一起，扫描时一般无法将普通图像与防伪图像彻底分开，而手工制作普通网点图像几乎是不可能的，从而增加复制、仿制的难度。

热敏（温变）油墨的防伪功能在包装领域已有广泛的应用和较深入的研究，但在食品、药品包装安全方面示温功能的研究与应用还未引起足够的重视与关注，应重点加强这方面的研究与应用。热敏（温变）油墨（特别是液晶油墨）价格昂贵，印刷方式主要采用丝网印刷，以满足墨层厚度的要求，达到足够的变色强度。丝网印刷速度较慢，一般为3 000 张/h，人工成本也较高，一些中低档的包装产品一般不能接受这种高价格的热敏（温变）油墨和丝网印刷方式。因此，开发出适合胶印与凹印、成本较低、变色温度灵敏度较高的热敏（温变）油墨成为今后的发展方向。

热敏油墨在网版印刷中的应用：热致变色油墨可用于网印、凹印和柔印，但是凸印和平印显色效果较差，所以大多采用网版印刷。网版印刷适用于任何形状的承印材料，尤其适用于批量不大但形状特殊的承印物。所以，凡对需要采用热致变色油墨的承印物均可进行网版印刷。目前网印是在常温下进行的，印刷速度也不快，干燥问题比较好解决。 2/3 首页上一页123下一页尾页