CN106891634B - 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法 - Google Patents
一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106891634B CN106891634B CN201710155140.XA CN201710155140A CN106891634B CN 106891634 B CN106891634 B CN 106891634B CN 201710155140 A CN201710155140 A CN 201710155140A CN 106891634 B CN106891634 B CN 106891634B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- content
- ink
- pattern
- large area
- agent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 title claims abstract description 16
- VQLYBLABXAHUDN-UHFFFAOYSA-N bis(4-fluorophenyl)-methyl-(1,2,4-triazol-1-ylmethyl)silane;methyl n-(1h-benzimidazol-2-yl)carbamate Chemical compound C1=CC=C2NC(NC(=O)OC)=NC2=C1.C=1C=C(F)C=CC=1[Si](C=1C=CC(F)=CC=1)(C)CN1C=NC=N1 VQLYBLABXAHUDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical group OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical group OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical group CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 claims description 2
- 229940031098 ethanolamine Drugs 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical compound OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- ZZVUWRFHKOJYTH-UHFFFAOYSA-N diphenhydramine Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OCCN(C)C)C1=CC=CC=C1 ZZVUWRFHKOJYTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- -1 polyethylene Pyrrolidones Polymers 0.000 claims 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000011806 microball Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 2
- XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate Inorganic materials [Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011805 ball Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043237 diethanolamine Drugs 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N octamethyltrisiloxane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C)C CXQXSVUQTKDNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920006316 polyvinylpyrrolidine Polymers 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000001507 sample dispersion Methods 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/0023—Digital printing methods characterised by the inks used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
- C09D11/38—Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法，将由高折射率单分散胶体微球、高沸点助剂、乙醇、甘油、表面活性剂、消泡剂、胶黏剂、pH调节剂和去离子水混合，超声分散得到的墨水装于喷墨打印机的墨盒中进行打印；本发明利用普通喷墨打印机将高折射率的单分散纳米微球均匀沉积在纸张上，得到短程有序、长程无序的微观结构，由于不同粒径的纳米微球与光的相互作用不同，故可以得到不同颜色的结构色图案，实现大面积结构色图案的制备，方法扩展性强，在显示、防伪等方面具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于大面积结构色图案制备领域，特别涉及一种利用喷墨打印技术在纸上得到大面积结构生色图案的方法。
背景技术
通过光的色散、折射、衍射、干涉而产生的颜色效应称为结构色。结构色具有光亮度、高饱和度、永不褪色等特点与优势，所以，近些年如何制备大面积的结构色光子晶体图案受到人们极大的关注。目前，得到结构色图案的方法包括自组装法、垂直沉积法、旋转涂层法和喷墨打印技术。自组装方法需要使用图案化的模板基底,在空间限域作用下组装胶体粒子到模板上,难以大规模制备,限制了图案化光子晶体的实际应用。竖直沉积方法是基于乳胶粒蒸发过程中的回流力及毛细力实现乳胶粒组装，是迄今为止胶体晶体制备的最为常用的方法。但仍不能满足对大面积样品的制备需求，为此旋转涂层方法被用于胶体晶体的大面积制备。但该方法需要将单分散胶乳样品分散在高黏度分散液中，其再分散过程的工艺非常繁琐，且有时很难找到合适的分散体系。而喷墨打印技术更容易实现大面积复杂图案的直接书写和复合功能材料的图案化，且制备简便，成本低廉，无需使用预先图案化的模板。另外，喷墨打印技术打印的结构色图案可以使墨水均匀沉积在基质表面，从而使得到的大面积结构色图案颜色均一。
对于喷墨打印技术制备大面积结构色光子晶体图案，人们一般使用两类设备，一类是普通的喷墨打印机，另外一类就是材料喷墨沉积仪。前者价格低廉，打印的基质一般选择PET，墨水的材料包括聚合物微球(Journal of Materials Chemistry,2009,19(31):5499-5502.)、TiO2(ACS nano,2016,10(3):3078-3086.)等。材料喷墨沉积仪相对于普通喷墨打印机价格昂贵，使其应用受到限制。宋延林等利用材料喷印沉积仪将聚合物微球打印在疏水的PDMS基质上(Advanced Optical Materials,2014,2(1):34-38.)。利用液滴在基底表面上三相线的滑移抑制“咖啡环”效应，制备具有较大高径比且纳米粒子紧密堆积的组装结构，进而得到角度无关的结构色图案。
以上两种方法虽然能够得到大面积的结构色图案，但两种方法所需基质材料都要经过预先处理，且第二种设备价格昂贵，限制了其使用。因此仍然有必要开发一种利用普通喷墨打印机在纸上打印得到大面积结构色图案的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单普适的制备大面积结构色图案的方法，利用普通喷墨打印机在无需预处理的纸上得到大面积结构色图案。该方法不仅成本低廉，同时使用的基质材料不需要经过预处理，方法实用性强。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：将含有高折射率单分散微球的墨水装于墨盒内，通过计算机软件设计图案，利用喷墨打印机使墨水在纸上均匀沉积，得到大面积的结构色图案。其实现过程包含以下工艺步骤：
①制备单分散胶体微球，将由单分散胶体微球、高沸点助剂、乙醇、甘油、表面活性剂、消泡剂、胶黏剂、pH调节剂和去离子水混合，超声分散得到的墨水装于喷墨打印机的墨盒中；
②通过计算机软件设计图案；
③将②所设计的图案用①所配制的墨水通过喷墨打印技术打印在纸上，得到大面积结构色图案。
所述高沸点助剂为沸点大于180℃的有机溶剂。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述高折射率单分散亚微米胶体微球为折射率大于2的纳米微球，硫化镉(CdS)，氧化亚铜(Cu2O)，二氧化钛(TiO2)，硫化锌(ZnS)或氧化锌(ZnO)中的一种。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述单分散胶体微球粒径范围为90～400nm。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述单分散胶体微球、高沸点助剂、乙醇、甘油、表面活性剂、消泡剂、胶黏剂、pH调节剂和去离子水混合，超声分散得到的墨水中单分散胶体微球的含量为5～20wt％、高沸点助剂的含量为5～15wt％、乙醇的含量为8～20wt％、甘油的含量为1～5wt％、表面活性剂的含量为2～5wt％、消泡剂的含量为0.1～0.2wt％，胶黏剂的含量为1～4wt％，pH调节剂的含量为2～4wt％，余量为去离子水。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述高沸点助剂为乙二醇、二乙二醇或甲酰胺。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述表面活性剂为OP-10或聚乙烯吡咯烷酮。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述消泡剂为磷酸三丁酯。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述胶黏剂为聚乙烯醇、聚氨酯树脂和丙烯酸树酯中的一种。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述的pH调节剂为三乙醇胺、二乙醇胺和乙醇胺中的一种。
进一步地，在上述技术方案中，步骤①中所述的纸为铜版纸、RC相纸和高光相纸中的一种。
进一步地，在上述技术方案中，步骤③中所述打印机为喷墨打印机。
发明有益效果
本发明利用普通喷墨打印机，使得含有单分散微球的墨水在纸上均匀沉积，基质无需预处理，最终得到大面积的结构色图案。该方法不仅成本低廉，同时使用的基质材料不需要经过预处理，方法实用性强。
本发明提供一种由上述方法制备，在纸张上得到大面积的结构色图案。
本发明提供一种由上述方法制备得到的含有大面积结构色图案的纸张。
附图说明
图1中a，b，c分别为实施例1中喷墨打印大面积的红色结构色图案的数码照片图、扫描电镜图以及反射光谱图；
图2中a，b，c分别为实施例2中喷墨打印大面积的绿色结构色图案的数码照片图、扫描电镜图以及反射光谱图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明中的较佳实施例进行阐述，使本发明能够更好地被本领域技术研究人员理解，从而对本发明的保护范围做出清晰明确的界定。
实施例1
喷墨打印CdS墨水得到大面积的红色结构色图案.
首先制备单分散CdS胶体微球，具体制备方法如下：
称取6g聚乙烯吡咯烷酮粉末(PVP)，加入150mL二乙二醇，再加入等物质的量的硝酸镉和硫脲粉末，硝酸镉和硫脲的物质的量为15mmol，搅拌至所有粉末完全溶解。将溶液加热至160℃，保温反应5h后自然冷却至室温，将产物离心后乙醇和水洗3次干燥。
称取一定量单分散CdS微球粉末，充分研磨，其中，加入单分散胶体微球的含量为12wt％、乙二醇的含量为5wt％、乙醇的含量为10wt％、甘油的含量为5wt％、PVP的含量为2.7wt％、磷酸三丁酯的含量为0.1wt％，聚乙烯醇的含量为1wt％，三乙醇胺的含量为3wt％，余量为去离子水。超声30min，配制成分散均匀的墨水。
将配置好的墨水装于墨盒内，利用喷墨打印机打印已经设计好的图案，使墨水中的CdS纳米粒子在高光相纸上均匀沉积，最终得到大面积的红色结构色图案。
实施例2
喷墨打印CdS墨水得到大面积的红色结构色图案.
首先制备单分散CdS胶体微球，具体制备方法如下：
称取6g聚乙烯吡咯烷酮粉末(PVP)，加入150mL二乙二醇，再加入等物质的量的硝酸镉和硫脲粉末，硝酸镉和硫脲的物质的量为20mmol，搅拌至所有粉末完全溶解。将溶液加热至162℃，保温反应6h后自然冷却至室温，将产物离心后乙醇和水洗3次干燥。
称取一定量单分散CdS微球粉末，充分研磨，其中，加入单分散胶体微球的含量为15wt％、乙二醇的含量为5wt％、乙醇的含量为10wt％、甘油的含量为5wt％、PVP的含量为3wt％、磷酸三丁酯的含量为0.1wt％，聚乙烯醇的含量为1.5wt％，三乙醇胺的含量为3wt％，余量为去离子水。超声30min，配制成分散均匀的墨水。
将配置好的墨水装于墨盒内，利用喷墨打印机打印已经设计好的图案，使墨水中的CdS纳米粒子在高光相纸上均匀沉积，最终得到大面积的绿色结构色图案。
Claims (9)
1.一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
①制备单分散胶体微球，将由高折射率单分散胶体微球、高沸点助剂、乙醇、甘油、表面活性剂、消泡剂、胶黏剂、pH调节剂和去离子水混合，超声分散得到的墨水装于喷墨打印机的墨盒中；
②通过计算机软件设计图案；
③将②所设计的图案用①所配制的墨水通过喷墨打印技术打印在纸上，得到大面积结构生色图案；
所述高折射率单分散胶体微球为折射率大于2的纳米单分散胶体微球；
所述高沸点助剂为沸点大于180℃的有机溶剂；
所述胶黏剂选自聚乙烯醇、聚氨酯树脂和丙烯酸树酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高折射率单分散胶体微球选自硫化镉，氧化亚铜，二氧化钛，硫化锌或氧化锌中的一种，所述的单分散胶体微球的粒径为90nm～400nm。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高折射率单分散胶体微球、高沸点助剂、乙醇、甘油、表面活性剂、消泡剂、胶黏剂、pH调节剂和去离子水混合，超声分散得到的墨水中单分散胶体微球的含量为5～20wt％、高沸点助剂的含量为5～15wt％、乙醇的含量为8～20wt％、甘油的含量为1～5wt％、表面活性剂的含量为2～5wt％、消泡剂的含量为0.1～0.2wt％，胶黏剂的含量为1～4wt％，pH调节剂的含量为2～4wt％，余量为去离子水。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高沸点助剂选自乙二醇、二乙二醇或甲酰胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂选自OP-10或聚乙烯吡咯烷酮。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述消泡剂选自磷酸三丁酯。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的pH调节剂选自三乙醇胺、二乙醇胺或乙醇胺中的一种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的纸选自铜版纸、RC相纸和高光相纸中的一种。
9.由权利要求1所述方法通过喷墨打印技术在纸上得到大面积的结构生色图案。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710155140.XA CN106891634B (zh) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法 |
| PCT/CN2018/078942 WO2018166465A1 (zh) | 2017-03-15 | 2018-03-14 | 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法及基于结构色变化的防伪方法 |
| US16/494,665 US11091661B2 (en) | 2017-03-15 | 2018-03-14 | Method for preparing large-area structural chromogenic pattern by ink-jet printing and anti-counterfeiting method based on structural color change |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710155140.XA CN106891634B (zh) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106891634A CN106891634A (zh) | 2017-06-27 |
| CN106891634B true CN106891634B (zh) | 2019-04-16 |
Family
ID=59192231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710155140.XA Active CN106891634B (zh) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106891634B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018166465A1 (zh) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 大连理工大学 | 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法及基于结构色变化的防伪方法 |
| CN108587629A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-09-28 | 大连理工大学 | 一种通过强电磁共振产生亮丽结构色材料的制备方法 |
| CN110079171B (zh) * | 2019-04-30 | 2020-07-14 | 大连理工大学 | 一种基于高折射率微球Mie散射的结构色涂料 |
| CN110791981A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-02-14 | 浙江理工大学 | 一种基于深植入式自组装效果的光子晶体结构生色面料的制备方法 |
| CN110935607A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-31 | 大连理工大学 | 一种超声喷涂制备结构色材料的方法 |
| CN111218159B (zh) * | 2020-02-19 | 2021-05-28 | 大连理工大学 | 一种基于纳米微球聚集诱导反射产生结构色的结构色墨水及应用 |
| CN111688189B (zh) * | 2020-06-18 | 2022-04-19 | 南京工业大学 | 基于固着液滴制备结构色三维阵列图案的方法 |
| CN112625388B (zh) * | 2020-12-15 | 2022-04-12 | 大连理工大学 | 一种具有亮丽结构色的Cu2O单晶纳米粒子-聚合物复合膜及其制备方法 |
| CN113506508B (zh) * | 2021-08-07 | 2022-08-23 | 河北师范大学 | 一种超疏水物理不可克隆性结构色防伪标签以及其制备方法 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101259464A (zh) * | 2007-12-19 | 2008-09-10 | 中国科学院化学研究所 | 使用打印方法制备图案化聚合物胶体光子晶体膜的方法 |
| CN101758014A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-30 | 中国科学院化学研究所 | 喷墨打印方法制备图案化胶体光子晶体的方法 |
| CN102433588A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-05-02 | 中国科学院化学研究所 | 无裂纹光子晶体的制备方法 |
| CN102616044A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-08-01 | 中国科学院化学研究所 | 具有湿度响应性及图案化的胶体光子晶体复合膜的制法及胶体光子晶体复合膜 |
| CN102702791A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-10-03 | 大连理工大学 | 一种光子晶体结构生色材料及其制备方法 |
| CN103162857A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-06-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种光子晶体温度传感器及其制备方法 |
| CN103158382A (zh) * | 2011-12-19 | 2013-06-19 | 中国科学院化学研究所 | 利用喷墨打印技术制备具有响应性及图案化的光子晶体复合膜的方法 |
| CN103361730A (zh) * | 2012-04-06 | 2013-10-23 | 中国科学院化学研究所 | 环状光子晶体及其制备方法和应用 |
| CN104044380A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 中国科学院化学研究所 | 喷墨打印制备连续光子晶体图案的方法及连续光子晶体图案 |
| CN104044342A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 中国科学院化学研究所 | 喷墨打印的光子晶体图案及其光子晶体图案的应用 |
| CN104213399A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-17 | 上海应用技术学院 | 一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维及其制备方法 |
| CN104437283A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-25 | 河北师范大学 | 一种形貌与尺寸可控的胶体晶体超级组装体颗粒及其制备方法 |
| CN104693469A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种高度有序柔性胶体晶体薄膜的制备方法 |
| CN105177714A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-12-23 | 河北师范大学 | 一种形貌可控且色彩无角度依赖性的光子晶体微粒及其制备方法 |
| CN105175015A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-23 | 陕西科技大学 | 一种低角度依赖性紫色硫化锌结构色薄膜及其制备方法 |
| CN106381520A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-08 | 浙江理工大学 | 一种紫外辐照制备反蛋白石结构光子晶体的方法 |
-
2017
- 2017-03-15 CN CN201710155140.XA patent/CN106891634B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101259464A (zh) * | 2007-12-19 | 2008-09-10 | 中国科学院化学研究所 | 使用打印方法制备图案化聚合物胶体光子晶体膜的方法 |
| CN101758014A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-30 | 中国科学院化学研究所 | 喷墨打印方法制备图案化胶体光子晶体的方法 |
| CN102433588A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-05-02 | 中国科学院化学研究所 | 无裂纹光子晶体的制备方法 |
| CN103158382A (zh) * | 2011-12-19 | 2013-06-19 | 中国科学院化学研究所 | 利用喷墨打印技术制备具有响应性及图案化的光子晶体复合膜的方法 |
| CN102616044A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-08-01 | 中国科学院化学研究所 | 具有湿度响应性及图案化的胶体光子晶体复合膜的制法及胶体光子晶体复合膜 |
| CN103361730A (zh) * | 2012-04-06 | 2013-10-23 | 中国科学院化学研究所 | 环状光子晶体及其制备方法和应用 |
| CN102702791A (zh) * | 2012-05-22 | 2012-10-03 | 大连理工大学 | 一种光子晶体结构生色材料及其制备方法 |
| CN103162857A (zh) * | 2013-02-01 | 2013-06-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种光子晶体温度传感器及其制备方法 |
| CN104044380A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 中国科学院化学研究所 | 喷墨打印制备连续光子晶体图案的方法及连续光子晶体图案 |
| CN104044342A (zh) * | 2013-03-12 | 2014-09-17 | 中国科学院化学研究所 | 喷墨打印的光子晶体图案及其光子晶体图案的应用 |
| CN104213399A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-17 | 上海应用技术学院 | 一种高折射率的ZnS纳米球自组装的结构色纤维及其制备方法 |
| CN104437283A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-25 | 河北师范大学 | 一种形貌与尺寸可控的胶体晶体超级组装体颗粒及其制备方法 |
| CN104693469A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-06-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种高度有序柔性胶体晶体薄膜的制备方法 |
| CN105177714A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-12-23 | 河北师范大学 | 一种形貌可控且色彩无角度依赖性的光子晶体微粒及其制备方法 |
| CN105175015A (zh) * | 2015-09-21 | 2015-12-23 | 陕西科技大学 | 一种低角度依赖性紫色硫化锌结构色薄膜及其制备方法 |
| CN106381520A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-08 | 浙江理工大学 | 一种紫外辐照制备反蛋白石结构光子晶体的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106891634A (zh) | 2017-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106891634B (zh) | 一种喷墨打印制备大面积结构生色图案的方法 | |
| CN105017863B (zh) | 水性油墨、其制备方法及印刷品 | |
| US11091661B2 (en) | Method for preparing large-area structural chromogenic pattern by ink-jet printing and anti-counterfeiting method based on structural color change | |
| CN107987216B (zh) | 一种光敏三维打印的结构色材料及其制备方法 | |
| CN102977746B (zh) | 一种纳米抗油污抗菌自清洁涂料及其制备方法与应用 | |
| CN109201438B (zh) | 一种呈色具有高明亮度低角度依赖性的复合光子结构材料及其制备方法 | |
| CN107020853A (zh) | 一种基于结构色变化的防伪方法 | |
| CN101781480B (zh) | 环保型自散热纳米生态涂料及其制备方法 | |
| JP6564956B2 (ja) | ガラスフィラーおよびその製造方法 | |
| CN110449329A (zh) | 一种超疏水性非虹彩结构色薄膜的制备方法 | |
| CN103225103A (zh) | 自支撑单晶光子晶体的制备方法 | |
| CN103534320A (zh) | 白色喷墨油墨 | |
| WO2016127938A1 (zh) | 一种具有色相和光泽的光学功能材料及其制备与应用 | |
| EP2150505A2 (en) | Inverse colloidal crystals | |
| JP2006307198A (ja) | 水性インク用白色顔料およびそれを用いたインク組成物 | |
| CN107793846A (zh) | 一种水性纳米色浆及其制备方法 | |
| CN107141889A (zh) | 一种用于喷墨打印的二氧化钒油墨及其制备方法和应用 | |
| CN106609050B (zh) | 一种片状光子晶体颜料及其制备方法和应用 | |
| CN104698536B (zh) | 一种具有光泽与色相的光学功能材料及其制备与应用 | |
| CN107189550A (zh) | 喷墨打印用二氧化钒水性油墨及其制备方法和应用 | |
| CN113504584B (zh) | 多模式可变结构色三维有序结构色膜及其制备方法与应用 | |
| CN107201690A (zh) | 一种利用微球制备结构色涂层的方法 | |
| CN111909567B (zh) | 一种水性uv固化油墨、制备方法和使用该油墨的3d立体图案织物 | |
| JP2005075919A (ja) | 水系超微細顔料分散体及び該水系超微細顔料分散体を用いた着色剤 | |
| CN105504990A (zh) | 一种喷墨印花用彩色聚合物微球墨水 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |