珠光顏料應(yīng)用中的問題 
 

       在飛速發(fā)展的今天，珠光顏料已在包裝、印刷、出版工業(yè)中獲得越來越廣泛的應(yīng)用，從化妝品、煙盒、酒類、禮品包裝，到名片、賀卡、掛歷、書刊封面，再到畫報(bào)印刷、紡織品印花，珠光顏料的身影無處不在。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(fèi)者以賞心悅目之感。

珠光顏料推廣遇阻

盡管各個(gè)領(lǐng)域?qū)χ楣忸伭系男枨蠖挤浅４?，但在市?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)上出售的幾類珠光顏料(云母鈦系列珠光顏料)的生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，工藝精度和設(shè)備要求較高，使得制造成本居高不下，限制了此類顏料的廣泛應(yīng)用。如不少油漆涂料廠和油墨廠商一直對(duì)這種顏料十分感興趣，但在實(shí)際應(yīng)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(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)是擴(kuò)大市場(chǎng)十分關(guān)鍵的一步。

其二，珠光顏料的應(yīng)用研究還處在一個(gè)十分薄弱的環(huán)節(jié)，當(dāng)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(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)還剛剛起步，由于大多數(shù)人對(duì)于這一新型裝飾顏料的特性還知之甚少，加上應(yīng)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(yīng)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(jìng)爭(zhēng)機(jī)遇。但對(duì)于珠光顏料的追求，人們始終沒有停止，因?yàn)槿藗兌记宄靡粋€(gè)道理：一個(gè)應(yīng)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)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)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(fù)雜，涉及學(xué)科門類多。所以世界各國都對(duì)該技術(shù)嚴(yán)加保密和封鎖，為了保守商業(yè)秘密，至今不少公司從來沒有公布過其年銷量業(yè)績(jī)。與一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比，我國云母鈦珠光顏料的科研、生產(chǎn)、應(yīng)用還是處于初級(jí)發(fā)展階段，無論產(chǎn)品質(zhì)量、品種及應(yīng)用技術(shù)，都處于較低的水平，不少關(guān)鍵技術(shù)問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(tǒng)天下。

影響珠光光澤的因素

盡管珠光顏料在應(yīng)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(shì)能夠在印刷各個(gè)環(huán)節(jié)得到體現(xiàn)。

不妨讓我們首先來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，也就是說必須在受光條件下才會(huì)顯現(xiàn)出閃光效應(yīng)。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，有人研究過織物絲網(wǎng)印花油墨中珠光顏料的用量對(duì)珠光光澤的影響。方法為在同一油墨配方中，來改變珠光顏料在油墨中的用量，以目測(cè)方法來評(píng)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(dāng)顏料用量為5%時(shí)，光澤效果較差；當(dāng)用量至12%時(shí)，珠光效果較好；當(dāng)用量為15%時(shí)，珠光效果最好，牢度也好；再繼續(xù)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(xù)增加用量時(shí)，則珠光效果不再增加。這說明一個(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(dāng)顏料用量達(dá)到一定值后，珠光效應(yīng)就不再發(fā)揮其作用了。盲目追加顏料用量的結(jié)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(yīng)性，有人建議珠光顏料的用量應(yīng)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(yīng)與顏料的形狀有關(guān)，平片狀結(jié)晶應(yīng)是珠光顏料的基本構(gòu)造形態(tài)，只有這樣的形態(tài)才能像鏡片一樣強(qiáng)烈地反射出珠光光澤，而平片狀結(jié)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(yīng)用最廣泛的珠光顏料是以天然云母薄片為核心，通過特殊的化學(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(dá)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有顏料顆粒，也不會(huì)影響珠光效果，因?yàn)楣獗簧媳韺悠瑺铑w粒截流，中、底層顏料顆粒不受光，也就無法反射或折射光了，對(duì)珠光光澤的影響不大。以下便從各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)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脂載體對(duì)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脂本身結(jié)構(gòu)及特性所決定的，后者則要依靠油墨設(shè)計(jì)配方及正確實(shí)施印刷工藝來實(shí)現(xiàn)。樹脂載體是基礎(chǔ)，配方設(shè)計(jì)和印刷工藝是關(guān)鍵。理想的油墨應(yīng)具有較低的固體含量，為此，珠光顏料使用量不宜太多，因?yàn)轭伭线^多容易密集，會(huì)呈不規(guī)則狀態(tài)，極易排列不良，而在印刷的墨層干燥過程中墨層體積應(yīng)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(yīng)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(yīng)就越分散。這是因?yàn)槠瑥皆酱?，表面所受到光線的多重反射、折射的機(jī)會(huì)就越多，所以閃光強(qiáng)度就強(qiáng)；若片徑小，閃光源間距就小了，閃光效應(yīng)會(huì)集中，重復(fù)反射、折射機(jī)會(huì)少，閃光強(qiáng)度就會(huì)變?nèi)酢３似瑥酱笮∨c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(jié)料中易沉降；顆粒的縱橫比越小，在連結(jié)料中也越容易呈懸浮狀。

在調(diào)配油墨時(shí)，可以采用加入增稠劑來防止沉降或預(yù)先潤濕顏料，然后再分散在連結(jié)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(jī)、高速攪拌機(jī)或球磨機(jī)等設(shè)備，因?yàn)槠鋾?huì)導(dǎo)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(shè)備來分散，也應(yīng)安排在油墨生產(chǎn)過程中的最后階段，將云母珠光顏料加入混勻即可。

印刷工藝對(duì)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(duì)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(yīng)與珠光油墨的性能相匹配。為此，需要對(duì)印刷工藝提出一些要求以滿足印刷油墨的性能。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，墨輥間摩擦力過大，很容易將片狀顏料磨碎，珠光效果無法顯示出來。若車速過慢又會(huì)產(chǎn)生堆輥?zhàn)庸收?；為了追求閃光效應(yīng)，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，干燥過慢，影響印刷速度，被迫停機(jī)，這是膠印中的棘手問題。

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(xiàn)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(xì)小的，反光能力弱的珠光粉轉(zhuǎn)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(nèi)，珠光顏料轉(zhuǎn)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(qū)別。為使印刷工藝與印墨性能相匹配，對(duì)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(qiáng)漫射，產(chǎn)生良好的珠光光澤。

但在選用絲網(wǎng)目數(shù)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印版漏印到承印物上，而不致在網(wǎng)版上發(fā)生堵網(wǎng)現(xiàn)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?yàn)檫^低目數(shù)的絲網(wǎng)會(huì)影響圖形的精度，印出的圖像會(huì)過于粗糙，因此選用網(wǎng)目數(shù)要適宜。珠光油墨的制造者應(yīng)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(yàn)中得出：由粒徑為20～180μm珠光顏料配制的油墨應(yīng)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(xì)的印刷品。

根據(jù)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全新概念的光學(xué)變色顏料，有著廣闊的開發(fā)空間，一定會(huì)隨著研究地深入，不斷降低生產(chǎn)成本，為不久的將來廣泛應(yīng)用云母鈦珠光顏料開創(chuàng)更廣闊的道路，給用戶選擇產(chǎn)品和使用創(chuàng)造更多的方便。

珠光顏料應(yīng)用過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)
 
由于珠光顏料與普通顏料在物理性能及幾何參數(shù)上具有很大的區(qū)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，須滿足以下4個(gè)條件：1、被著色塑料樹脂的透明性要好；2、盡可能用透明性好的顏料與珠光顏料混用；3、盡可能減少加工過程對(duì)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、  與樹脂的匹配
珠光顏料的光澤來源于自然光在其片晶結(jié)構(gòu)的薄層兩側(cè)進(jìn)行的規(guī)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(jié)晶、多相聚合物體系中的分散相、散射性顏料及填料等。一般來說，透明度越高的塑料越能體現(xiàn)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(duì)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(jié)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(guī)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(yīng)。透明性和低遮蓋力的有機(jī)顏料如酞菁藍(lán)、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(jī)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。無機(jī)顏料中碳黑和群青是比較特殊的一類，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(qiáng)，因此也能與珠光顏料混用。并產(chǎn)生明亮的附加色彩效應(yīng)。
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，以使其在塑料樹脂中呈規(guī)則的平行分布。珠光顏料的定向過程是通過片晶在基質(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。