• 熱分析-DSC DSC熱分析應用- 感溫變色墨水

    新聞提供:科邁斯集團發表日:2014/04/15
    關鍵字: 變色墨水 感溫變色油墨 DSC 問題提問

            變色油墨是一種透過物理性質而改變原有顏色的特殊油墨,最常用於印刷業、防偽、高溫電器商品、玩具、禮品、服裝、工藝品、藝術品等產業。而變色油墨又分為幾大類: 感溫變色油墨、紫外線感光變色油墨、紫外螢光變色油墨、紅外線變色油墨、遇水變色油墨、化學變色油墨、光學變色油墨…等。


    變色油墨        而我們要討論的部分為”感溫變色油墨”又稱熱敏變色油墨,是一種能隨溫度變化而發生顏色改變的特殊油墨,油墨在常溫下顯示原本的墨水顏色,加溫後改變為另外一種顏色,可稱為「可逆溫變色油墨」或是另一種「可逆溫消色油墨」變化過程是經加溫後顏色消失變為無色的墨水。市面上能區分為七大類:可逆消色、可逆顯色、可逆變色,記憶型、區間顯色、不可逆顯色、不可逆變色。


            為了瞭解油墨與溫度變化的差異,選擇逆溫消色油墨,使用DSC 7020示差掃描熱量計來實驗,本次實驗採樣了三種油墨: 

    三種類型墨水的升溫反應
    圖一.三種類型墨水的升溫反應
      水性墨水(綠色)
      油性油墨(綠色) 
      可逆溫消色油墨(綠色) 

      測量條件 
      油墨樣品量:5mg 
      升降溫速率:5℃/min 
      溫度範圍:-10?70℃ 
      環境氣體:氮氣


            從DSC訊號圖.圖一可發現只有”逆溫消色油墨”在56.5℃時有吸熱反應,油性及水性墨水都無任何反應產生,從此實驗可得知,DSC偵測能量變化特性,能了解不同種的油墨對於熱的反應,可利應用於研發階段,改變油墨配方比例,包括顏料、樹脂、填充料、溶劑、乾燥劑及其他有機溶劑,等相關添加劑對於墨水的變色區間的差異,藉由了解墨水的變色區間,或者適用於控管產品的品質穩定度,也有相當的幫助。

    降溫經過-2℃的放熱峰後,墨水的顏色
    可逆溫消色油墨DSC曲線
    升溫經過吸熱峰後56℃左右,墨水已失去原有顏色

    降溫經過-2℃的放熱峰後,墨水的顏色

    圖二.可逆溫消色油墨DSC曲線

    升溫經過吸熱峰後56℃左右,墨水已失去原有顏色
     


    RV-DSC

    RV-DSC

            DSC並可透過加裝一個CCD觀測鏡頭(Real View),直接觀察試料升降溫過程中發生的狀態變化,物質性變化、形狀變化及色彩變化,還能夠作為畫面資料進行記錄,提供最直接的觀測方式。由圖二可見,可逆溫消色油墨再過了降溫反應峰後,顏色呈現墨綠色;反之,過了升溫吸熱峰後,墨水顏色變為白色,透過此裝置除了得知樣品的能量變化反應,並同時得知樣品在不同氣氛環境下實體的變化狀況。


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