一种新型版画的制作方法

1.本发明属于版画制作技术领域，具体涉及一种采用光子晶体技术制作新型版画的方法。


背景技术：

2.大自然中的蛋白石、蝴蝶翅膀、孔雀羽毛等生物质材料具有绚丽的色彩，人们通过材料表征等手段证实了光子晶体结构在颜色表现上的禁带机理，为了获得更鲜活的色彩表现，人们通过人为合成光子晶体材料，构建一维、二维或三维光子晶体结构，用以获得炫彩的光子晶体结构色。在现有的版画制备领域，人们多采用喷墨打印、丝网印刷等手段印刷颜料或染料涂层，以获得精美的彩色图案。但是受限于色料的呈色局限性，其色彩无法满足人们对大自然美景的重现。因此，开发一种通过重构结构色彩，用来还原自然色彩的版画技术成为一种新的需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种基于光子晶体丝网印刷油墨技术，实现一种可广泛应用的新型版画的制备方法。制作后的版画图案精美，在光子晶体图案区域能够表现出结构色彩的金属质感，颜色鲜艳。这种特殊的增效效果，可以赋予版画更好的装饰美观效果。
4.所述的新型版画的制作方法为：在透明平板基材表面制作镂空图案；在镂空区域丝网印刷光子晶体油墨，紫外光曝光后自然晾干；然后在表面涂布保护层，在涂布黑色油墨层，最后装裱。
5.所述透明平板基材透光率大于80%，厚度为0.5-5mm。
6.所述的镂空图案采用喷墨打印、丝网印刷、热转印、或电流体喷印方法制得。
7.所述的光子晶体油墨按质量份计，包含20-50份单分散有机聚合物纳米粒子乳液，40-60份溶剂，0.5-5份增稠剂，0.5-2份润湿剂，0.5-5份光引发剂。
8.所述的单分散有机聚合物纳米粒子乳液为聚苯乙烯、醋丙树脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯-丙烯酸、聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸纳米粒子乳液，粒径为150-500nm，单分散性指数≤0.05，固含量为5-60wt%。
9.所述的溶剂选自水、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400中的一种或几种；所述的润湿剂为聚醚改性硅氧烷；所述的增稠剂选自纤维素、乙基纤维素、聚丙烯酰胺、卡波树脂中的一种或几种；所述的光引发剂为硫杂蒽酮类。
10.所述的紫外光曝光的紫外光波长为365-405nm。
11.所述的保护层选自聚氨酯、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、聚二甲基硅氧烷、有机硅树脂、、聚硅氮烷、丙烯酸树脂、氨基树脂中的一种或几种。
12.所述的黑色油墨层为光密度值大于3.5的有机涂层。优选黑色的颜料体系，具体选自锰铁黑、氧化铁黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑、苯胺黑、硫化锑、炭黑中的至少一种。
13.所述的镂空图案含第一层镜像图案层，及第二层白墨层，其印刷为“背印正看”工艺。背印正看工艺能进一步保证图案区的印刷材料（含光子晶体材料）与环境的隔离，使版画具备更好的防水、防油污、耐刮擦等性能。
14.依照本发明提供的制作方法，通过调整光子晶体丝印油墨中单分散聚苯乙烯乳胶球的粒径，可以实现不同结构色彩的增效应用。
15.本发明以一种基于聚苯乙烯小球乳液为核心材料，制备得到了光子晶体丝网印刷油墨，通过光子晶体的丝网印刷实现了对版画镂空区域的图案化印刷，使制作得到的版画既包含了传统的色彩表现，也在其局部增效区域实现了光子晶体结构色彩的补充。这种新型版画能够对现有的版画市场形成有效的技术补充，满足广大消费者对美的追求。本发明提供的制作方法能够制作高精度的光子晶体图案，较好的光子晶体涂层强度，色彩艳丽，具备角度变色特性，且制备方法简易，可以实现批量版画制作。
16.本发明提供的这种新型版画的制作方法，通过较高线数的网版可以印刷得到精细的光子晶体图案；通过对印刷后光子晶体图案区域的光辐照降粘处理，使得光子晶体的三维排列在自然干燥条件下得到进一步的提高，实现了聚合物小球的短程和长程规律性排列；使用保护层实现了对光子晶体涂层的物理保护，减少了光子晶体涂层对物理破坏和化学腐蚀的影响；最后，通过黑色底涂的印刷，使光子晶体图案在被观测时，减少了白光的反射对光子晶体禁带色彩的干扰，获得了更加锐利的结构色彩。同时，本发明提供的制备方法具备制备方法简易，可以实现批量化制作的优点，可以满足实际的应用需求。
附图说明
17.图1本发明的一种绿色光子晶体版画数码照片。
18.图2 本发明的一种蓝色光子晶体版画数码照片。
19.图3本发明的一种绿色光子晶体衬底版画数码照片。
具体实施方式实施例1
20.配制光子晶体丝网油墨，包含以下组分：100g单分散聚苯乙烯-聚丙烯酸乳液(固含量50wt%，pdi0.05，粒径240nm)，20g二乙二醇，10g丙三醇， 1.5gpemulen tr-1卡波树脂，1g byk355润湿剂,4g硫杂蒽酮光引发剂。
21.使用1000目的滤网将含单分散聚苯乙烯乳胶球的乳液进行过滤,然后在机械搅拌条件下，向过滤后的乳液中依次加入溶剂、润湿剂、光引发剂，以逐步添加的方式加入增稠剂,经充分搅拌和静置熟化后得到乳白色的光子晶体丝印油墨。
实施例2
22.配制光子晶体丝网油墨，包含以下组分：100g单分散聚苯乙烯-聚丙烯酸乳液(固含量30wt%，pdi0.04，粒径218nm)，20g乙二醇，10g聚乙二醇200， 1g阳离子型聚丙酰胺增稠剂，1gpemulen tr-1卡波树脂，1g byk346润湿剂,5g硫杂蒽酮光引发剂。
23.使用1000目的滤网将含单分散聚苯乙烯乳胶球的乳液进行过滤,然后在机械搅拌
条件下，向过滤后的乳液中依次加入溶剂、润湿剂、光引发剂，以逐步添加的方式加入增稠剂,经充分搅拌和静置熟化后得到乳白色的光子晶体丝印油墨。
实施例3
24.使用透明玻璃基板，通过酒精等清洁剂去除表面的灰尘和油污，在玻璃表面通过uv喷墨打印制作镜像镂空图案，在制作好图案的基板镂空区域使用实施例1所述的光子晶体油墨进行丝网印刷，印刷后使用405nm的uvled等辐照500s,取出后自然晾干，然后在上述样品表面涂布含固化剂的聚二甲基硅氧烷的保护液，室温固化2h,然后在上述表面涂布黑色水性丙烯酸自固化涂料，室温干燥或低温烘干即可，对上述制备的样品进行装裱，即得到装饰用的光子晶体装饰画，如附图1所示。
实施例4
25.使用透明亚克力基板，通过水性清洁剂去除表面的灰尘和油污，在亚克力板表面通过uv喷墨打印制作镜像镂空图案，在制作好图案的基板镂空区域使用实施例2所述的光子晶体油墨进行丝网印刷，印刷后使用405nm的uvled等辐照600s,取出后自然晾干，然后在上述样品表面涂布硅氧烷树脂的保护液，室温湿气固化4h,然后在上述表面涂布黑色水性丙烯酸自固化涂料，室温干燥或低温烘干即可，对上述制备的样品进行装裱，即得到装饰用的光子晶体装饰画，，如附图2所示。
实施例5
26.使用透明1mm钢化玻璃基板，采用电晕方式使玻璃表面形成超亲水清洁表面。
27.在玻璃表面通过uv喷墨打印制作镜像镂空图案，在制作好图案的基板镂空区域使用实施例1所述的光子晶体油墨进行丝网印刷，印刷后使用405nm的uvled等辐照500s,取出后自然晾干。
28.在以上样品表面整体喷涂一层聚酯清漆，室温干燥24小时。
29.在光子晶体油墨丝印部分再次通过uv喷墨的方式，制作不同灰度的图案。制作完成后光子晶体丝印部分由于衬托有不同灰度的图案，从正面看会看到不同灰度的光晶色。
30.对上述制备的样品进行装裱，即得到装饰用的光子晶体装饰画。
实施例6
31.针对纯色背景的版画，使用透明1mm钢化玻璃基板，采用电晕方式使玻璃表面形成超亲水清洁表面。
32.在玻璃表面通过uv喷墨打印制作背打正看的彩色图案，彩色图案印刷完成的同时，最后使用白色墨水衬底。在制作好图案的基板镂空区域使用实施例1所述的光子晶体油墨进行丝网印刷，印刷后使用405nm的uvled等辐照500s,取出后自然晾干。
33.在以上样品表面整体喷涂聚二甲基硅氧烷保护层，室温干燥2小时后，在100℃下热处理0.5h。
34.最后，在光子晶体油墨丝印区域再次通过uv喷墨的方式，制作黑色的实地图案。制作完成后，版画图案为普通喷墨彩色效果，同时，光子晶体丝印部分为可以实现变色效果的
特殊背景色彩。
35.对上述制备的样品进行装裱，即得到装饰用的光子晶体装饰画，效果示意图如附图3所示。
36.以上详细描述了本发明的可实施方法，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内的简单变形或者适合本方法的组合，都应视为本发明公开的内容，均属于本发明的保护范围。
37.此外、本发明的各种实施方案之间可以在不矛盾的前提下任意组合，只要不违背本发明的思想，均应该视为本发明所公开的内容。

技术特征：
1.一种新型版画的制作方法，其特征在于，所述制作方法的步骤为：在透明平板基材表面制作镂空图案；在镂空区域丝网印刷光子晶体油墨，紫外光曝光后自然晾干；然后在表面涂布保护层，在涂布黑色油墨层，最后装裱。2.根据权利要求1所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述透明平板基材透光率大于80%，厚度为0.5-5mm。3.根据权利要求1所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述的镂空图案采用喷墨打印、丝网印刷、热转印、或电流体喷印方法制得。4.根据权利要求1所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述的光子晶体油墨按质量份计，包含20-50份单分散有机聚合物纳米粒子乳液，40-60份溶剂，0.5-5份增稠剂，0.5-2份润湿剂，0.5-5份光引发剂。5.根据权利要求4所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述的单分散有机聚合物纳米粒子乳液为聚苯乙烯、醋丙树脂、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯-丙烯酸、聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸纳米粒子乳液，粒径为150-500nm，单分散性指数≤0.05，固含量为5-60wt%。6.根据权利要求4所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述的溶剂选自水、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、季戊四醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400中的一种或几种；所述的润湿剂为聚醚改性硅氧烷；所述的增稠剂选自纤维素、乙基纤维素、聚丙烯酰胺、卡波树脂中的一种或几种；所述的光引发剂为硫杂蒽酮类。7.根据权利要求1所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述的紫外光曝光的紫外光波长为365-405nm。8.根据权利要求1所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述的保护层选自聚氨酯、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩丁醛、聚二甲基硅氧烷、有机硅树脂、、聚硅氮烷、丙烯酸树脂、氨基树脂中的一种或几种。9.根据权利要求1所述的新型版画的制作方法，其特征在于，所述的黑色油墨层为光密度值大于3.5的有机涂层。

技术总结
本发明公开了一种新型版画的制作方法。所述制作方法的步骤为：在透明平板基材表面制作镂空图案；在镂空区域丝网印刷光子晶体油墨，紫外光曝光后自然晾干；然后在表面涂布保护层，在涂布黑色油墨层，最后装裱。制作后的版画图案精美，在光子晶体图案区域能够表现出结构色彩的金属质感，颜色鲜艳。这种特殊的增效效果，可以赋予版画更好的装饰美观效果。可以赋予版画更好的装饰美观效果。可以赋予版画更好的装饰美观效果。


技术研发人员：吴为 杨明 沙栩正 王茂轩 宋延林
受保护的技术使用者：中国科学院化学研究所
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/23