熱敏紙變色層里面的奧秘

我們都知道熱敏紙使用時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)變色，而引起變色的原因就是熱敏紙里面的變色層。下面我們就來(lái)揭秘一下熱敏紙變色層里面的奧秘。熱敏紙變色層由以下幾種原料組成。

一、無(wú)色染料

無(wú)色染料通常是具有內(nèi)酯環(huán)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子構(gòu)成。理想的熱敏紙變色層無(wú)色染料本身應(yīng)為無(wú)色或近乎白色，在常溫下穩(wěn)定，不會(huì)被空氣氧化，光照不變色，不溶于水，同時(shí)又能與顯色劑快速反應(yīng)產(chǎn)生高濃度有色染料。在此介紹3類常用的熱敏紙變色層無(wú)色染料。

1.苯酞類

這類熱敏紙變色層無(wú)色染料中，使用最早的就是染料CVL（PH-1）。它發(fā)色時(shí)呈現(xiàn)鮮艷的鈷藍(lán)色，優(yōu)點(diǎn)是顯色反應(yīng)快、顏色深、不升華。盡管它具有顯色后 耐光性較差等缺點(diǎn)，但因價(jià)格便宜而得到廣泛使用。為改善熱敏紙材料的性能，人們將CVL與其他物質(zhì)調(diào)配使用，這已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。

2.吩噻嗪和吩噁嗪類

這兩類化合物屬于雜環(huán)分子。其中，使用最多的是吩噻嗪類染料苯甲酰亞甲藍(lán)BLMB。它的特點(diǎn)是發(fā)色緩慢，但一旦發(fā)色就不容易退色。如果將BLMB與CVL混合使用，利用BLMB不易退色的特性來(lái)彌補(bǔ)CVL易退色的缺點(diǎn)，可以得到性能更好的熱敏紙。染料分子為吩噁嗪化合物。這兩類化合物與顯色劑作用時(shí)，酰胺鍵斷裂后形成有色染料。

3.熒烷類

熒烷類是當(dāng)今世界熱敏紙染料的開(kāi)發(fā)主流，最有發(fā)展前途。它能呈現(xiàn)黃、橙、紅、綠、黑等顏色，以顯黑色的熒烷染料最為常見(jiàn)。如果將熒烷類化合物混合使用，可以調(diào)制出不同的顏色來(lái)。例如，將發(fā)綠色的F-4與發(fā)紅色的F-3混合使用，可獲得穩(wěn)定的黑色。

二、顯色劑

顯色劑通常是起質(zhì)子給予體作用，一般為有機(jī)固體酸性物質(zhì)，常使用酚類化合物。顯色劑最好本身為無(wú)色或近乎白色，熔點(diǎn)低，不溶于水，并可與無(wú)色染料迅速反應(yīng)。雙酚A（BPA）是一種常用的顯色劑，它的缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高（156~158℃），發(fā)色感光度較低，需配合使用增感劑。目前已開(kāi)發(fā)出熔點(diǎn)低、感光度高的顯色劑，例如對(duì)羥基苯甲酸芐酯。

此外，通常還需要在熱敏紙變色層中加入一些助劑，以改進(jìn)熱敏紙性能。例如，加入填料以提高紙張的不透明度，提高成像與底色的反差；加入粘合劑使涂料具有良好的表面強(qiáng)度和印刷性能，同時(shí)在染料和顯色劑之間形成膠體保護(hù)膜，使兩者隔離以防過(guò)早發(fā)生反應(yīng)；加入敏化劑來(lái)降低顯色劑熔點(diǎn)，進(jìn)而達(dá)到控制熱敏紙涂料反應(yīng)速度的效果。