【集萃網(wǎng)觀察】“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”美國海業(yè)廣告公司推出的這句全球馳名的廣告名句，它極大的促進(jìn)了鉆石銷售量。從此愛情與鉆石在世人的心目中永遠(yuǎn)的結(jié)合在一起。由于鉆石艷麗奪目、美麗迷人、晶瑩絢麗、溫潤素凈，因其質(zhì)地髙雅而被人視為圣潔之物，自古便為王公貴族所喜愛，是身份和地位的象征，隨著人類文明的進(jìn)步，鉆石己逐步進(jìn)入尋常的百姓家中。鉆石十分稀少，在開采鉆石礦時，平均要開采大約20多噸礦石，才能獲得1克拉左右的鉆石原礦。鉆石之所以如此珍貴、如此具有魅力，由此可見一斑。千萬年來，鉆石是極為珍貴的裝飾品。它之所以長期獲得人類的珍視和喜愛，是因為它具有迷人的五顏六色的閃光。幾乎從原始社會開始，人類對自然界的許多美麗的自然現(xiàn)象深感奧妙和極大的興趣，對此又百思不得其解。例如，一塊石頭為什么會在陽光的照耀下會變得如此美麗的艷光？為什么會有閃爍變幻莫測的色彩？諸如此類問題一直困擾人類長達(dá)千萬年之久。直到英國物理學(xué)家托馬斯?楊在牛頓、玻意爾等前人研究成果的基礎(chǔ)上，于1801年進(jìn)行了著名的楊氏干涉實驗，首次將太陽光用三棱鏡分觧為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種單色光，發(fā)現(xiàn)了光的干涉現(xiàn)象，并建立了經(jīng)典的波動光學(xué)之后，這些困惑才迊刃而解。鉆石的色散是天然無色寶石中最大的，鉆石的折光率有下列變化：紅光、黃光、綠光、紫光。當(dāng)白光射入鉆石后，由于不同色光折光率不同，經(jīng)過多次反射后可呈現(xiàn)彩虹一樣的美麗光芒。
從礦物學(xué)角度而言，天然生成的金剛石，人們通常把加工琢磨好的成品稱之為鉆石，而把未經(jīng)琢磨加工的原石稱為金剛石，金剛石也是鉆石的礦物名稱。又因加工成粉末極其困難，同時又會損害它對光的閃爍感，再加之又不適宜高溫處理。這樣一種世上之寶，難得之物，又何從談得紡織品鉆石印花呢？正因為如此，這里所指的紡織品鉆石印花中所謂的“鉆石”是一種人工摸擬的物質(zhì)，它苦似鉆石的光輝，把這種摸擬鉆石的物質(zhì)，通過絲網(wǎng)印刷的方式印制在織物表面上，固著后在日光或強光（各種燈光）的照射下能在各種角度內(nèi)產(chǎn)生強烈的反射光，并在日光下還能出現(xiàn)分光現(xiàn)象。如呈現(xiàn)出從紅到蘭波段的各種光澤，人們不僅描述顏色隨角度而變化的現(xiàn)象，而且更重在描述這種顏色神秘莫測性和微妙性。人們把這種隨角異色效應(yīng)的顏料簡稱為效應(yīng)顏料，所謂隨角異色效應(yīng)其實質(zhì)是指含有效應(yīng)顏料和其它透明程度較大的彩色顏料混合形成的涂膜，隨觀察角度的不同而能閃現(xiàn)出不同的明度、飽和度、色調(diào)甚至顏色的一種光學(xué)現(xiàn)象，是由效應(yīng)顏料對入射光的不同散射和反射方式而引起的。這種具有類似天然金剛鉆石特有的光芒的摸擬物質(zhì)其實質(zhì)是微鏡面體。在自然界中常見到這種現(xiàn)象，無須染色就色彩鮮艷，除鉆石外，如同紫蝶或孔雀。這一效果是由光的干涉現(xiàn)象引起的。
一、 鉆石印花的發(fā)光機理
由于鉆石的透明性和獨特的結(jié)構(gòu)決定了它的特殊的光學(xué)特性，這種特殊的光學(xué)效應(yīng)的根本原因是寶石礦物在形成過程中，其內(nèi)部含有各種包裹體、雙晶、微粒球狀結(jié)構(gòu)等特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，從而造成光的干涉、衍射、散射、漫射等現(xiàn)象，而使其呈現(xiàn)不同的光學(xué)效應(yīng)。主要有貓眼效應(yīng)、變彩效應(yīng)、星光效應(yīng)、變色效應(yīng)、月光效應(yīng)、砂金效應(yīng)等。
那么 ，鉆石印花采用的發(fā)光顏料又會有什么樣的光學(xué)效應(yīng)呢？主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
（1）、珠光效應(yīng)
珠光效應(yīng)是指具有珍珠般的柔和色澤，是由于多晶膜對入射光產(chǎn)生多重反射和透射的結(jié)果，即光的干涉現(xiàn)象所致。當(dāng)入射光照射到其表面，就會呈現(xiàn)類似絲綢那樣的柔和色澤。這種光澤稱為“珠光”。
（2）、金屬閃光效應(yīng)
平滑的金屬表面對光的鏡面反射會給人的眼睛產(chǎn)生閃爍的視覺感，稱為“金屬閃光效應(yīng)”。
（3）、視角閃色效應(yīng)
當(dāng)透明的顏料薄片表面沉積一層透明的、其折射率較基材高出許多的金屬氧化物時，當(dāng)光線在折射率不同的透明層界面發(fā)生多次光的折射、反射及部分吸收、部分穿透等作用時，平行的各種反射光之間就必將產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象，因而產(chǎn)生珍珠般的光澤和色彩。這種隨觀察者觀察角度的不同而看到不同的干涉現(xiàn)象，稱為“視角閃色效應(yīng)”。
（4）、色彩轉(zhuǎn)移效應(yīng)
采用干涉色效應(yīng)顏料印花所形成的花型簿膜，能同時顯示兩種不同的顏色。稱這種顏色的變換為色彩轉(zhuǎn)移或稱為雙色效應(yīng)�；y正面對人看到的是反射色光，人在側(cè)面觀看時見到的是透射色，色相總是互補色。色彩轉(zhuǎn)移效應(yīng)反應(yīng)為從黃變到紫、從藍(lán)變到橙、從綠變到紅，從一種顏色轉(zhuǎn)變到它的互補色。把這種光學(xué)現(xiàn)象稱為“色彩轉(zhuǎn)移效應(yīng)”
（5）、增色效應(yīng)（或稱附加色彩效應(yīng)
我們在用普通閃光鋁粉顏料會發(fā)現(xiàn)，這種顏料存在一個缺點，當(dāng)與這類顏料相混合，再對其中的樹脂著色時，其色彩的明亮程度和飽和度都會大大的衰減，而顏料變得深沉和灰暗。這是普通金屬顏料在涂料、油漆、油墨中調(diào)配時產(chǎn)生的不足。而鉆石印花采用的效應(yīng)顏料就不會發(fā)生上述缺陷，印花漿經(jīng)配色后的涂料或油墨經(jīng)印花后墨膜的色彩反而會變得更加鮮艷明亮。產(chǎn)生如此的光學(xué)特性被稱為“增色效應(yīng)”。
（6）、三維空間效應(yīng)
由于鉆石印花采用的效應(yīng)顏料，它們總是以透明或半透明的微型薄片形式存在，當(dāng)光線射入到薄片表面時，大部分入射光被反射，而剩余部分的光透射到下一層顏料的晶片上，這樣又會發(fā)生一次光的反射和透射過程，這種過程會反復(fù)發(fā)生多次，直到最后穿過到達(dá)基底材料，整個這束光才被完全吸收和反射。這種光效應(yīng)給人具有深遠(yuǎn)的三維空間質(zhì)感。造成一種顏料簿片雖然很簿，但給人視覺感卻很厚很厚。此種視感被稱為“三維空間效應(yīng)”。
（7）、背景襯度效應(yīng)
由于采用效應(yīng)顏料它們總是透明或半透明的晶片，它們的遮蓋能力很弱，當(dāng)在有色物體的表面上，印刷覆蓋上這些顏料晶片所組成印花墨膜是一層透明涂膜。而承印物底色能充分的顯露出來，這是普通顏料和涂料所不具備的，被稱為“背景襯度效應(yīng)”。
二、 鉆石印花漿料的組成
為了解決長期以來困擾印花企業(yè)，印制鉆石印花上的一些技術(shù)上的困難，使它成為服裝印花具有實用價值的生活裝飾品。北京紡織科學(xué)研究所根據(jù)鉆石印花的特殊性研究并推出了一套專用印花色漿，他們選定了一種成本較低、資源充足的具有近似天然金剛鉆石光芒的物質(zhì)，被稱之為微形反射體。這種微形反射體在外觀上與“銀粉”相似，呈扁平體，造型整齊，表面光滑呈鏡面體。在陽光下它具有類似金剛石一樣的定向反射性和分光性外，還具有光的畸變性也呌雙色效應(yīng)（如前面論述的色彩轉(zhuǎn)移效應(yīng)）。由于微形反射體在大氣中容易被氧化而失去功能，并且不耐酸堿作用，需要采取保護措施即采用保護膜。微形反射體的面積較大（顆粒過小，光芒降低甚至消失）因此印花時與織物固著困難且易受外力沖擊，手感和牢度受影響。在織物上固著時可采取交聯(lián)型連接劑，使保護膜與織物連接，采用一些助劑調(diào)整微形反射片、保護膜、織物三方面之間迂水時的變化幅度。根據(jù)上述情況，選用下邊四種專用制劑組成鉆石印花漿：
（1）、鉆石印花漿S：主要成分是微形反射體、保護膜和稀釋劑。
（2）、鉆石印花漿F：主要為保護劑和連接劑。
（3）、固色劑M：主要作用為控制、調(diào)整和固著。
（4）、催化劑U：印花色漿隨配隨用，不能久貯。
具體鉆石印花漿配方如下：
鉆石印花漿S／g 10
鉆石印花漿F／g 60
固著劑M／g 10
著色劑（顏料或染料／） X
催化劑U／g 20
滲透劑JFC／g 適量
除上述配方外，還可參照《紡織品印花》2005、9期上“特種印花綜述”一文中鉆石印花中的配方。
綜上所述，鉆石印花漿的組成關(guān)鍵是印花成膜之后必須是無色透明的，才能保證印制出髙質(zhì)量的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，除了上述的鉆石印花漿外，70年代末，日本帝國化工公司（現(xiàn)名為Tayca、corp）和德國Degussa公司開發(fā)成功超細(xì)Tio2，即納米二氧化鈦，是一種新型的珠光顏料，它的出現(xiàn)，使傳統(tǒng)的二氧化鈦的理化特性，尤其是光學(xué)特性發(fā)生了質(zhì)的變化。納米二氧化鈦是近年來在無機珠光顏料領(lǐng)域內(nèi)的一大成就，也是納米材料科學(xué)技術(shù)在珠光顏料行業(yè)應(yīng)用的重大科研成果。這種二氧化鈦平均粒徑僅為30-100nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于可見光波長的一半，因此呈透明的。在電鏡下觀察粒子呈均勻的球形或紡錘形。以它作為配色顏料，或與傳統(tǒng)的云母鈦珠光顏料、傳統(tǒng)的鋁粉顏料相混配，其光學(xué)現(xiàn)象十分奇特，呈現(xiàn)出絲綢或琺瑯般的柔和光澤，深遠(yuǎn)的三維空間質(zhì)感，明亮的隨視角變幻的色彩，可以說是高級裝飾顏料中的極品。據(jù)BASF公司汽車配色專家Sol panush的說法：效應(yīng)顏料可分為3部分：一是金屬片狀顏料，如鋁粉，可稱為第一代；二是似金屬片狀顏料，如珠光顏料、片狀銅鈦菁、云母氧化鐵、石墨片、二硫化鉬等，以云母鈦珠光顏料為主，可稱第二代；三是超細(xì)透明金屬氧化物，如超細(xì)二氧化鈦、超細(xì)氧化鎂、超細(xì)硫酸鋇、超細(xì)氧化鋅等，其中超細(xì)二氧化鈦己達(dá)實用化，可稱第三代。作為一種超細(xì)二氧化鈦只有與其它片狀效應(yīng)顏料如鋁粉和／或珠光顏料拼用時才會產(chǎn)生隨角異色性，與珠光顏料拼用，不但不會削弱而只會加強珠光顏料的干涉色。這種隨角異色性帶有乳光或虹光，是一種未曾有過的新感覺色光。
不論是何種珠光顏料，只要是以粉體形態(tài)存在的，都可以通過添加溶劑、樹脂和適當(dāng)?shù)闹鷦⿲⑵浼庸こ筛邼舛鹊臐{狀產(chǎn)品，俗稱為珠光漿。這類珠光漿制品在特定的使用介質(zhì)中均具有良好的濕潤性、分散性，從而省去了對珠光粉料預(yù)濕的麻煩，而且產(chǎn)生的珠光效果會優(yōu)于直接使用干粉，深受用戶的歡迎。珠光顏料一般都具有很好的濕潤性和分散牲，只要經(jīng)過輕微的攪拌就能分散到低粘度的基料中去，這一點給鉆石印花漿的配制帶來很大方便。承印物的質(zhì)量對印刷效果也有影響，只有平坦、光滑的承印表面才會獲得最佳的鉆石效果。鉆石涂料印花漿適用于多種紡織物的印花著色，鉆石印花漿當(dāng)采用絲網(wǎng)印刷時，建議采用單纖絲制作絲網(wǎng)版，以免顏料堵塞網(wǎng)眼，網(wǎng)眼的尺寸應(yīng)為最大顏料粒徑的1.5～2倍。紡織品印花，可先用透明的苯乙烯-丙烯酸共聚乳膠作連接料，采用納米二氧化鈦與各種系列的云母鈦珠光顏料配制而成的鉆石印花漿。近年來，世界各大珠光顏料生產(chǎn)商不斷研究開發(fā)出更加新型的珠光顏料，如E.Merck的Xirallic系列水晶珍珠和Colorstream系列珍珠顏料，這些顏料是一個全新的、鉆石般閃爍的光學(xué)維度空間及美妙的色調(diào)，具有極高的審美趣味，給人以如夢如幻的感覺。
來源: 紡織品印花
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