向华理论
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水基化学向华理论以其独到的八大平衡体系,三十六界定参数巧妙地应用到了水基喷墨打印墨水的开发中。

喷墨打印技术是一种无接触、无压力、无印版的印刷复制技术,其成像原理是对液体墨水加热或者加压,使墨水从孔径为微米级的喷嘴中喷出,飞翔的墨水粒子按照给定信号有选择性的附着在打印纸的表面上形成图像或文字。其过程由墨水粒子快速喷射到纸面、与纸面接触、渗透、吸收、形成点的五个阶段组成。首先,由喷嘴喷出来的墨水成为粒子细流,这些粒子以每秒几米到几十米的速度冲撞于纸面。冲撞的冲击波使墨水液滴在纸面上扩散,粒子速度快时,小粒子向四周飞溅。之后,墨水因其表面张力而聚集,这时点的扩散由墨水液滴的体积、 冲撞强度及墨水和纸的亲和性等来决定,在亲和性小的情况下,墨水呈球形凸起。 接着,墨水渗入纸层内部,向纸层结构的平面方向迅速扩散。最后,渗透在纸层内的墨水蒸发、干燥、留下染料吸附于纸层而定型。

墨水的研制思路依其打印原理顺应而生,为了较好地达到打印过程中的种种要求,水基墨水的组成成份基本固定在以下几类:溶剂、着色剂、表面活性剂、酸度调节剂、杀菌剂、催干剂、消泡剂等。

溶剂是水和水溶性有机溶剂的混合物,如醇、多元醇、多元醇醚和多糖等,有机溶剂其实也是一种助表面活性剂,在水基体系中能调节表面张力和粘度并提高温度稳定性,另外有的溶剂还兼具保湿和催干等特性,如醇类,N-甲基吡咯烷酮等。溶剂同时作为一种助表面活性剂能帮助调节水基体系的亲和平衡,正属于水基化学向华理论的范畴。

着色剂主要是为墨水提供颜色,目前大部分是染料型墨水,因其染料分子本身具有酸碱性,还原性,它的介入使得体系中存在着酸碱平衡和氧化还原平衡的问题,把握好平衡体系才能使得墨水颜色稳定性好、图像得色强度高、分辨率高、清晰度好、色彩艳丽、效果逼真。

表面活性剂作为助剂的主要成分,能起到润湿、渗透、乳化、分散、助溶和增溶等作用,其在墨水中使用是非常普遍的,并且它在墨水制造中起到三个作用:首先是作为分散剂,制造色料分散相是墨水的主题,色料保持精细均匀的分散状态而不发生絮凝是一个非常重要的方面,分散色料可以通过添加具有分散特性的表面活性剂来实现。其次是用于降低墨水的表面张力,使墨水的表面张力限定在一定范围之内。墨水的表面张力是一个非常重要的性能指标,在喷墨打印过程当中,墨滴的形成是由表面张力来控制的,在喷头最细的地方,由表面张力产生的力最大,因此,墨水进一步减小直径直到墨水流断开,成为一个个珠形的小液滴。墨水的表面张力越低,则墨滴与纸张形成的接触角越小,在具有较高分辨率打印机的前提下,有助于提高覆盖率,从而得到高质量的印字和图案;但是如果墨水的表面张力过低的话,就会难以形成微小均匀的墨滴,且容易出现溅墨现象。所以表面活性剂的选择要综合考虑亲和平衡、粒径平衡、电荷平衡等多项平衡,巧妙地将粒径参数,HLB参数,电荷参数,电离参数以及粘度参数等各项参数融汇贯通,才能研制出具有市场竞争力的产品。

喷墨打印墨水的PH值对墨水的应用性能有着至关重要的影响。若PH值过低(酸性),墨水会腐蚀墨盒;若PH值过高(碱性),会产生额外的盐而降低墨盒的使用寿命(腐蚀)并提高了电导率。为保证墨水良好的稳定性,墨水的P H值必须与染料所需的P H值相当。另外,酸碱度还直接关系到与喷绘介质相接合后,图像的打印效果以及保存时间的长短。因此在制备喷墨打印墨水时需加入少量的缓冲剂或 PH值调节剂。一般情况下,墨水的PH值要求在7 ~9之间。

催干剂的加入有助于印迹的迅速干燥,不致于一涂之下就变得一团糟,也不会玷污与之接触的物质。良好的干燥效果应该是当打印之后,立即用脱脂棉擦拭印迹,如果没有墨迹带出,则说明墨水的干燥性能良好。

杀菌剂是控制体系中微生物平衡的功能助剂,它的加入可以防止墨水变质,延长墨水的保质期。消泡剂则是控制体系泡沫的功能助剂,打印过程中如果墨水匣中存在着大量气泡有可能会引起打印的中断或着打印头的空烧而损毁。

现有产品的组成及作用都与水基化学向华理论提出的八大平衡,三十六界定参数相吻合,尤其是其中介绍到了的酸碱平衡、粒径平衡、电荷平衡、亲和平衡、微生物平衡、电位平衡,但还应考虑到氧化还原平衡,这不仅是对产品本身的使用期限有着重要影响,同时对设备的保护也很重要。所以耐氧化剂以及缓蚀剂等等功能助剂的加入也应考虑在其中;另外就是电导平衡,为了便于电脑控制喷墨打印,应适当加入一些电解质作为电导调节剂,让墨水保持在一定范围的电导率,而其用量又要综合考虑对其它平衡的影响,太低太高都会造成不利的影响。

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您正在阅读的是:水基化学向华理论在水基打印墨水中的应用
waterfaerie 发表于:2008-10-21 15:46:41
分类:功能水科技
关键词:水基化学向华理论在水基打印墨水中的应用  打印油墨  水基化学在墨水中的应用  
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