【溫(wen)變油(you)墨(mo)】溫(wen)變油(you)墨(mo)原(yuan)理(li) 溫(wen)變油(you)墨(mo)種類有(you)哪些

熱致(zhi)變(bian)色(se)油(you)(you)墨又稱溫變(bian)油(you)(you)墨、示溫油(you)(you)墨、熱敏油(you)(you)墨。它可以隨環境溫度的(de)變(bian)化而(er)(er)迅(xun)速改變(bian)顏色(se)，從而(er)(er)使被著(zhu)色(se)物體具有動態變(bian)化的(de)色(se)彩效(xiao)果。

熱(re)敏（溫(wen)變(bian)）油墨的變(bian)色原理：熱(re)敏（溫(wen)變(bian)）油墨是(shi)指在(zai)溫(wen)度(du)(du)變(bian)化（升溫(wen)或降溫(wen)）時，所(suo)印刷的圖文信息能夠根據不同(tong)的溫(wen)度(du)(du)而表(biao)現出不同(tong)顏色效(xiao)果的油墨。

熱敏油墨的主(zhu)要組分是變色顏(yan)(yan)料(liao)、填(tian)料(liao)和連結料(liao)。其變色功能主(zhu)要取決(jue)于(yu)變色顏(yan)(yan)料(liao)，顏(yan)(yan)料(liao)加(jia)熱前后(hou)出現的顏(yan)(yan)色變化截(jie)然不同，并以此作(zuo)為判斷(duan)票證(zheng)真偽的依據。

眾(zhong)所(suo)周知，顏料受熱發生顏色變化的品種不勝枚舉(ju)，但作為(wei)熱敏油(you)墨的顏料必須(xu)具備下列(lie)條件：

1 ）對熱作用要(yao)敏感，在常溫下有固定(ding)明(ming)顯的顏(yan)色，且達到預定(ding)溫度時變色迅速(su)；

2 ）有明顯的(de)變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)界限，即變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)溫度(du)區間要窄，變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)前(qian)后色(se)(se)(se)差(cha) 要大(da)；

3 ）受(shou)外界環境影(ying)響要小，在光照(zhao)、潮濕氣候條件下性(xing)能穩(wen)定，不(bu)分(fen)解、不(bu)退(tui)色；

4）印刷(shua)性能(neng)好(hao)，如顏色(se)、著色(se)力、迅速干燥能(neng)力、遮蓋(gai)力、耐(nai)光、耐(nai)熱、耐(nai)酸(suan)、耐(nai)堿、不滲(shen)印等；

5）檢(jian)驗方便，對(dui)于(yu)熱致變色(se)防偽標識，檢(jian)驗時需要熱源，常見的有(you)打(da)火機、火柴、手溫、摩擦等， 因而變色(se)溫度要選擇合適。

熱敏性油墨的兩個有代表性的例子是液晶和白染料性熱敏油墨。熱敏性油墨比較常用的是液晶型的，目前液晶被應用在很多產品上，包括魚缸里的溫度計、壓力測試計、體溫計。但是液晶型的油墨生產(chan)很(hen)(hen)難控制，而(er)(er)且(qie)(qie)還要(yao)求(qiu)很(hen)(hen)高的(de)專(zhuan)業操手。我們(men)來看一(yi)(yi)下另外一(yi)(yi)種熱(re)(re)(re)敏(min)性(xing)(xing)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)—白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)熱(re)(re)(re)敏(min)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)。白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)熱(re)(re)(re)敏(min)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)由于(yu)改(gai)變(bian)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)顏色(se)(se)(se)的(de)方(fang)式(shi)很(hen)(hen)獨特，它(ta)(ta)們(men)的(de)應用(yong)(yong)也很(hen)(hen)廣泛，其中有安全(quan)印(yin)刷(shua)(shua)，新型圖文標(biao)簽、產(chan)品商標(biao)、專(zhuan)用(yong)(yong)廣告以及(ji)紡(fang)織品。另外它(ta)(ta)還有很(hen)(hen)多別的(de)用(yong)(yong)途，例(li)如(ru)用(yong)(yong)在(zai)一(yi)(yi)些特殊(shu)(shu)功能印(yin)刷(shua)(shua)上。當糖漿被(bei)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)到(dao)(dao)一(yi)(yi)定(ding)溫(wen)度時(shi)，糖漿的(de)標(biao)簽就會(hui)(hui)有特殊(shu)(shu)的(de)變(bian)化。白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)熱(re)(re)(re)敏(min)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)在(zai)正(zheng)常(chang)溫(wen)度下，它(ta)(ta)顯現(xian)的(de)是(shi)(shi)一(yi)(yi)種顏色(se)(se)(se)，當被(bei)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)以后(hou)，它(ta)(ta)就會(hui)(hui)變(bian)成(cheng)無(wu)(wu)色(se)(se)(se)。3~6 ℃改(gai)變(bian)就會(hui)(hui)產(chan)生一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)顏色(se)(se)(se)變(bian)化，這(zhe)樣白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)就適合了(le)一(yi)(yi)些新的(de)項(xiang)目以及(ji)不要(yao)求(qiu)顯示精(jing)確(que)溫(wen)度變(bian)化數據的(de)產(chan)品。正(zheng)是(shi)(shi)由于(yu)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)原因，液晶熱(re)(re)(re)敏(min)性(xing)(xing)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)而(er)(er)不是(shi)(shi)白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)被(bei)應用(yong)(yong)在(zai)溫(wen)度計生產(chan)中。一(yi)(yi)些產(chan)品用(yong)(yong)白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)熱(re)(re)(re)敏(min)性(xing)(xing)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)印(yin)刷(shua)(shua)會(hui)(hui)從一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)顏色(se)(se)(se)變(bian)到(dao)(dao)另外一(yi)(yi)種顏色(se)(se)(se)，而(er)(er)不是(shi)(shi)從有色(se)(se)(se)過渡(du)到(dao)(dao)無(wu)(wu)色(se)(se)(se)，通常(chang)通過一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)由白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)和(he)不變(bian)色(se)(se)(se)的(de)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)組分組成(cheng)的(de)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)就可以達到(dao)(dao)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)要(yao)求(qiu)。例(li)如(ru)，油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)制造商通過把一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)藍色(se)(se)(se)白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)加(jia)(jia)入(ru)到(dao)(dao)黃色(se)(se)(se)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)中就可以得到(dao)(dao)綠色(se)(se)(se)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)。在(zai)正(zheng)常(chang)狀態下，印(yin)刷(shua)(shua)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)表(biao)層是(shi)(shi)綠色(se)(se)(se)的(de)，而(er)(er)當加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)時(shi)，它(ta)(ta)就變(bian)為黃色(se)(se)(se)了(le)，白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)組分則變(bian)成(cheng)無(wu)(wu)色(se)(se)(se)了(le)。白(bai)染(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)油(you)(you)(you)墨(mo)(mo)(mo)(mo)可以在(zai)不同(tong)溫(wen)度范圍(wei)內改(gai)變(bian)顏色(se)(se)(se)，從-25~66 ℃，而(er)(er)且(qie)(qie)它(ta)(ta)呈現(xian)顏色(se)(se)(se)的(de)范圍(wei)也很(hen)(hen)廣泛。

從(cong)熱(re)力(li)學角度(du)，可將(jiang)熱(re)敏（溫變(bian)）油墨分為不可逆(ni)和可逆(ni)2 類(lei)。

1 . 1 不可逆熱敏（溫變）油墨的變色原理

不(bu)(bu)(bu)可(ke)逆熱(re)敏(min)(min)(min)（溫(wen)(wen)變(bian)(bian)(bian)）油墨（irreversible thermosensitiveink）是指材料(liao)加熱(re)至一定溫(wen)(wen)度(du)，印(yin)(yin)刷(shua)的(de)(de)(de)(de)圖文顏(yan)色(se)(se)發(fa)生變(bian)(bian)(bian)化(hua)，冷卻后不(bu)(bu)(bu)能(neng)恢(hui)復到原色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)油墨。不(bu)(bu)(bu)可(ke)逆熱(re)敏(min)(min)(min)變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)顏(yan)料(liao)種類(lei)繁(fan)多，常(chang)用的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)鎘、鍶、鈷、鉛、鎳、鉻、鋅、鐵、鎂、鋇、鉬、錳等的(de)(de)(de)(de)硝酸鹽(yan)(yan)、硫(liu)酸鹽(yan)(yan)、磷酸鹽(yan)(yan)、氧(yang)化(hua)物、硫(liu)化(hua)物以及甲基紫、苯酚化(hua)合物等。其變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)原理主要(yao)(yao)有(you)(you)：熱(re)分解、氧(yang)化(hua)、熱(re)升華、固(gu)相(xiang)反應(ying)、熔(rong)融反應(ying)等。這些熱(re)敏(min)(min)(min)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)溫(wen)(wen)度(du)高，且大部分含(han)有(you)(you)重(zhong)金(jin)屬元素，不(bu)(bu)(bu)符合HJ/T 370—2007《環(huan)境(jing)標志產(chan)品技術要(yao)(yao)求(qiu)膠印(yin)(yin)油墨》與HJ/T371 —2007《環(huan)境(jing)標志產(chan)品技術要(yao)(yao)求(qiu)凹印(yin)(yin)油墨和柔印(yin)(yin)油墨》的(de)(de)(de)(de)環(huan)保標準，因此，不(bu)(bu)(bu)適合作熱(re)敏(min)(min)(min)（溫(wen)(wen)變(bian)(bian)(bian)）油墨的(de)(de)(de)(de)顏(yan)料(liao)。能(neng)用于熱(re)敏(min)(min)(min)（溫(wen)(wen)變(bian)(bian)(bian)）油墨的(de)(de)(de)(de)顏(yan)料(liao)主要(yao)(yao)是銨鹽(yan)(yan)、碳酸鹽(yan)(yan)、草酸鹽(yan)(yan)及含(han)有(you)(you)易(yi)揮(hui)發(fa)的(de)(de)(de)(de)小分子配(pei)體（NH3，CO 和O2）的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)色(se)(se)金(jin)屬配(pei)合物或可(ke)脫結晶水的(de)(de)(de)(de)熱(re)敏(min)(min)(min)無機(ji)材料(liao)，其熱(re)分解會生成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)色(se)(se)物質，導致顏(yan)色(se)(se)發(fa)生改變(bian)(bian)(bian)。

1 . 2 可逆熱敏（溫變）油墨的變色原理

可逆(ni)(ni)熱(re)(re)敏（溫(wen)(wen)變）油墨(mo)（reversible thermosen-sitiveink）是指材料加熱(re)(re)到(dao)(dao)某一溫(wen)(wen)度時，印(yin)刷的圖文顏(yan)色(se)(se)發(fa)生(sheng)明顯(xian)變化（產生(sheng)新的顏(yan)色(se)(se)），而當溫(wen)(wen)度降至(zhi)原(yuan)始(shi)溫(wen)(wen)度時，又能恢(hui)復到(dao)(dao)原(yuan)來顏(yan)色(se)(se)的油墨(mo)。根據變色(se)(se)顏(yan) 料的成(cheng)分差異，可逆(ni)(ni)熱(re)(re)敏（溫(wen)(wen)變）油墨(mo)可分為無機可逆(ni)(ni)、有機可逆(ni)(ni)與液晶(jing)可逆(ni)(ni)3 種。

1.2.1 無機可逆熱敏油墨的變色原理

早期(qi)無(wu)機(ji)(ji)可(ke)逆(ni)熱敏變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)材料(liao)多選用(yong)金屬(shu)和(he)(he)金屬(shu)鹵化(hua)(hua)(hua)物（如(ru)(ru)Ag，Cu，Zn 及(ji)HgI，Pb2HgI4，Ti2HgI4等）、金屬(shu)氧化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)多晶(jing)體（如(ru)(ru)Fe2O3，PbO，HgO，VO2 等）。適用(yong)于作低溫可(ke)逆(ni)熱敏變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)顏(yan)料(liao)的(de)(de)(de)主要(yao)有(you)銀、汞、銅的(de)(de)(de)碘化(hua)(hua)(hua)物、鉻(ge)合物及(ji)復鹽類等。引起無(wu)機(ji)(ji)可(ke)逆(ni)熱敏材料(liao)變(bian)(bian)(bian)色(se)(se)的(de)(de)(de)原因主要(yao)有(you)：晶(jing)型(xing)轉變(bian)(bian)(bian)，如(ru)(ru)在(zai)溫度(du)達(da)344 K時，紅色(se)(se)CuHgI4 四方(fang)晶(jing)系(xi)變(bian)(bian)(bian)為黑色(se)(se)Cu2HgI4 立方(fang)晶(jing)系(xi)，即因晶(jing)型(xing)的(de)(de)(de)改變(bian)(bian)(bian)而發(fa)生了顏(yan)色(se)(se)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)；得失結(jie)(jie)晶(jing)水(shui)，如(ru)(ru)在(zai)溫度(du)達(da)314 K 時，紅色(se)(se)CoCl2·6H2O失水(shui)后變(bian)(bian)(bian)為天藍色(se)(se)的(de)(de)(de)CoCl2，即是由(you)于失水(shui)而導致(zhi)的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)；配位體幾何構型(xing)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)，如(ru)(ru)在(zai)溫度(du)達(da)316 K時，【（C2H5）2NH2】2CuCl4的(de)(de)(de)顏(yan)色(se)(se)在(zai)綠(lv)色(se)(se)和(he)(he)黃色(se)(se)之間可(ke)逆(ni)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)，這(zhe)主要(yao)是由(you)于結(jie)(jie)構或配位數的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)而引起的(de)(de)(de)。

1.2.2 有機可逆熱敏油墨的變色原理

有機可(ke)逆熱敏(min)(min)變(bian)色(se)顏料(liao)按組(zu)分可(ke)分為2 類：一(yi)類是由一(yi)種化(hua)(hua)合(he)物(wu)受(shou)熱后發(fa)生(sheng)(sheng)組(zu)分或結構改(gai)變(bian)而(er)導致變(bian)色(se)，為單一(yi)組(zu)分變(bian)色(se)材料(liao)，可(ke)直接作為熱敏(min)(min)變(bian)色(se)顏料(liao)； 另一(yi)類為一(yi)些受(shou)熱時本身并不變(bian)色(se)的化(hua)(hua)合(he)物(wu)，當它與其他(ta)合(he)適(shi)的化(hua)(hua)合(he)物(wu)混合(he)后，發(fa)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)學(xue)反應而(er)產生(sheng)(sheng)熱敏(min)(min)變(bian)色(se)現象(xiang)，稱為多組(zu)分復配(pei)變(bian)色(se)顏料(liao)。有機可(ke)逆熱敏(min)(min)顏料(liao)的變(bian)色(se)機理(li)為：

1）電子轉移（得失）機理。

體系主要由發色(se)(se)(se)(se)(se)劑(ji)(ji)(ji)、顯色(se)(se)(se)(se)(se)劑(ji)(ji)(ji)和溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)3 種成分(fen)組成。發色(se)(se)(se)(se)(se)劑(ji)(ji)(ji)是變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)材(cai)料中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)供體，向電(dian)子(zi)受體給出(chu)電(dian)子(zi)，是熱(re)敏變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)色(se)(se)(se)(se)(se)基(ji)(ji)，決定復(fu)配物(wu)體系的(de)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)，其本身不能直(zhi)接(jie)產(chan)生(sheng)熱(re)敏 變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)現象。常用(yong)(yong)的(de)發色(se)(se)(se)(se)(se)劑(ji)(ji)(ji)有(you)(you)結晶紫內酯(zhi)、孔雀綠內酯(zhi)、甲基(ji)(ji)紅等(deng)。顯色(se)(se)(se)(se)(se)劑(ji)(ji)(ji)是變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)材(cai)料中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)受體，是引起熱(re)敏變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)的(de)有(you)(you)機化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)，是能否使材(cai)料變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)及顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)深淺的(de)決定因素，它接(jie)受發色(se)(se)(se)(se)(se)劑(ji)(ji)(ji)提供的(de)電(dian) 子(zi)而產(chan)生(sheng)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)(se)變(bian)(bian)(bian)(bian)化(hua)反應(ying)。常用(yong)(yong)的(de)顯色(se)(se)(se)(se)(se)劑(ji)(ji)(ji)有(you)(you)：酚(fen)(fen)羥基(ji)(ji)化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)及其衍生(sheng)物(wu)，如(ru)雙酚(fen)(fen)A、月桂醇(chun)(chun)(chun)酸(suan)(suan)酯(zhi)、8- 羥基(ji)(ji)喹(kui)啉、對羥基(ji)(ji)苯甲酸(suan)(suan)芐(xia)酯(zhi)、4- 羥基(ji)(ji)香豆素、α- 萘酚(fen)(fen)、β-萘酚(fen)(fen)等(deng)；羧基(ji)(ji)化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)及其衍生(sheng)物(wu)，如(ru)硬脂酸(suan)(suan)、 己酸(suan)(suan)、對苯二甲酸(suan)(suan)、辛酸(suan)(suan)等(deng)。溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)決定著熱(re)敏材(cai)料的(de)變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)溫(wen)度(du)，一般通過改(gai)變(bian)(bian)(bian)(bian)所(suo)用(yong)(yong)溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)來改(gai)變(bian)(bian)(bian)(bian)熱(re)敏變(bian)(bian)(bian)(bian)色(se)(se)(se)(se)(se)溫(wen)度(du)。常用(yong)(yong)的(de)溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)為醇(chun)(chun)(chun)類溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)，如(ru)正(zheng)十二醇(chun)(chun)(chun)、正(zheng)十四醇(chun)(chun)(chun)、正(zheng)十六醇(chun)(chun)(chun)、正(zheng)十八醇(chun)(chun)(chun)等(deng)，醇(chun)(chun)(chun)類溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)具有(you)(you)熔點(dian)較低、價格便宜、性能穩定等(deng)優點(dian)。相較而言，以上4 種醇(chun)(chun)(chun)類溶(rong)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)，正(zheng)十六醇(chun)(chun)(chun)性能最優。

2）pH 值變化機理。

此體系的發色劑(ji)主要是酸堿指示劑(ji)，如酚酞、酚紅等。顯色劑(ji)為(wei)使pH 值(zhi)發生變(bian)化(hua)(hua)(hua)的羧酸類及胺類的熔(rong)融性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物。化(hua)(hua)(hua)合物隨著溫度變(bian)化(hua)(hua)(hua)而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)或(huo)凝(ning)固時，由于介質的酸堿變(bian)化(hua)(hua)(hua)或(huo)受熱引(yin)起(qi)分子(zi)結(jie)構變(bian)化(hua)(hua)(hua)，從而引(yin)起(qi)顏色的可逆(ni)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。

3）分子結構變化機理。

當溫度變化(hua)時，體系由閉環(huan)(huan)變成開環(huan)(huan)和(he)分子結(jie)構(gou)(gou)異(yi)(yi)構(gou)(gou)（順反(fan)異(yi)(yi)構(gou)(gou)、互變異(yi)(yi)構(gou)(gou)、構(gou)(gou)象(xiang)異(yi)(yi)構(gou)(gou)），引起顏色(se)發生(sheng)(sheng)變化(hua)。體系分子中含有多(duo)個雜(za)環(huan)(huan)和(he)芳環(huan)(huan)結(jie)構(gou)(gou)的螺(luo)(luo)環(huan)(huan)化(hua)合物，如螺(luo)(luo)吡喃類(lei)(lei)(lei)、螺(luo)(luo)嗪類(lei)(lei)(lei)衍生(sheng)(sheng)物，俘精酸酐類(lei)(lei)(lei)、二芳雜(za)環(huan)(huan)基(ji)乙烯(xi)類(lei)(lei)(lei)、吲哚啉(lin)唑烷(wan)類(lei)(lei)(lei)衍生(sheng)(sheng)物偶氮類(lei)(lei)(lei)、席夫堿類(lei)(lei)(lei)和(he)色(se)酮類(lei)(lei)(lei)化(hua)合物等。這些(xie)化(hua)合物性能穩定，耐熱性能好，變色(se)明顯，變色(se)溫度較(jiao)低(di)。

1.2.3 液晶可逆熱敏油墨的變色原理

液晶可分為近晶液晶、向列液晶和膽甾液晶3類。熱敏變色液晶主要是膽甾醇及其衍生物，因此，熱敏變色液晶通常是指膽甾液晶，它主要依靠溫度使其變色，其分子呈扁平狀，排列成層，層內分子相互平行，分子長軸平行于層面。多層分子逐漸扭轉成螺旋線，并沿著層的法線方向排列成螺旋狀結構，其周期性的層間距稱為螺距，螺距起衍射光柵的作用。螺旋結構還能選擇性地反射光的偏振組分，給出彩虹圖像。隨著溫度升高，螺距逐漸變小，散射光波長向短波移動，顏色相應從紅色變為紫色，當溫度降低時，顏色又從紫色變為紅色，這就是膽甾液晶的熱變色機理。

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