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        對噴墨油墨的幾點認識

        發布時間:2020-07-01 07:20:23 閱讀次數:2995

        一、            噴墨油墨的組成和分類

        按目前有關學科的說法,噴繪機、打印機和噴碼機等使用的油墨均稱為噴墨油墨,盡管可能是水性的。

        1、組成:

        噴墨油墨由著色劑(染料和顏料)、連接料、溶劑(包括水)和助劑組成。

        2、分類(包括但不限于)

        按工作方式分:氣刷式、壓電式、熱發泡

        按連續相分:水性、溶劑型

        按干燥方式分:揮發自干型、光固化型

        按著色劑類型分:染料型、顏料型

        二、            噴墨油墨的幾個線性指標

        1、            傳統要求

        (1)細度:這里主要指生產噴墨過程中的過濾精度,而不是指其中顏料的細度分布,也不是指其中染料可能的析鹽。它主要取決于所用過濾器的精度。過濾的精度分為公稱精度和絕對精度。對于公稱精度,可能有90%顆粒達到標稱值,其余的10%則遠遠達不到;而絕對精度就是100%達到了標稱值。據介紹, 目前世界上只有頗爾(PALL)和密理博(Millipore)等公司的某些產品才能真正達到絕對精度的標準。此外,劣質過濾器不僅達不到應有精度,而且其本身還有介質脫落的問題。

        一般來說,噴頭的噴孔直徑越小的噴頭,對細度要求越高。

        (2)粘度。流體內部阻礙其相對運動的阻力稱為粘度。

        (a)動力粘度?(剪切粘度)單位:mPa.s(毫帕.秒)

        (b)運動粘度?單位:mm2/s

        兩者關系: ?=?/ρ (ρ為液體密度)

        (c)流出時間:單位:秒。實際上也是運動粘度。例如美國威特噴繪機附件中的威特杯。合適的粘度是能夠順暢打印的必要條件之一。適用于牛頓流體或近牛頓流體。

        (3)表面張力。作用于液體表面單位長度上使表面收縮的力稱為表面張力。單位:mN/m(毫牛/米),dyn/cm(達因/厘米)。噴墨油墨的表面張力應略低于承印介質的表面能,否則,會產生墨點擴散或收縮等缺陷。

        (4)附著力:附著力是分開兩個相粘連的界面所需做的功。界面的作用力有三類:a、靜力:“錨著效應”和摩擦作用所產生的力。b、界面分子間力;c、化學鍵力。靜力通常遠弱于分子間力和化學鍵力。分子間力主要提供粘接強度,而化學鍵力主要提供抗侵蝕(如水侵蝕)能力。因此足夠的分子間力和必要的化學鍵力才能促使附著力良好。例如,當前UV固化的噴墨墨層在玻璃、陶瓷等表面的粘接強度尚可,但經歷潮濕大氣或浸水后,就會分層脫落,實際上并無真正的附著力。

        (5)其他機械性能(如耐摩擦性等)和戶外耐久性,則主要取決于所用的連接料(通常為合成樹脂)和顏料。

        還有其他一些指標,此處就不一一敘述了。

        2、            動態特性。動態特性是指噴墨的各項特性隨時間變化的規律。

        噴墨打印是在毫秒時間數量級內完成的過程。這就要求噴墨油墨對噴頭輸入信號的響應要迅速,滯后要小。傳統用來描述油墨性能的各項指標,諸如粘度、表面張力等已不能完全描述噴墨油墨的性能。傳統意義上粘度和表面張力等參數完全相同的兩種噴墨,可能一種可以打印,而另一種則可能不能打印。

        一般來說,工作電壓較低的噴頭和工作頻率較高的噴頭對噴墨的動態特性要求較高。

        (1)    工作電壓較高的噴頭,工作電壓為10幾伏,例如:KONICA KM256/512-14pl/42pl、SEIKO SPT255/510-12pl/35pl等,這類噴頭要求噴墨有相對低的動態阻力。

        (2)    工作頻率較高的噴頭。例如 Spectra  Galaxy Ph 256/30HM,工作頻率高至20KHZ。這類噴頭要求噴墨有較高的瞬時動態響應能力。

        其余目前常見的噴頭,工作電壓大至在幾十伏至100伏左右,工作頻率幾KHZ至10幾KHZ。這類噴頭對墨水的動態特性要求相對較低,例如:XAAR XJ128-200,工作電壓30幾伏,工作頻率幾KHZ。

        三、            其他幾個問題

        1、ECO油墨

        ECO噴墨被定義為其中含有以下每種物質小于5%或其總量也小于5%的油墨。這些物質共有47種,都是有機溶劑。其中有汽油、二甲苯、異丙醇、異丁醇、丁酮、環己酮、乙二醇甲醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚醋酸脂、醋酸乙脂、醋酸丁脂等。

        有解釋稱,ECO油墨是弱溶劑噴墨。溶劑的強弱是相對于被溶解物質而言的,不存在絕對的強溶劑和弱溶劑。比如在有些噴墨所用的某些纖維素,易溶于水,而不溶于有機溶劑,此時,水就是強溶劑。所以ECO油墨不能說是弱溶劑油墨。

        又有解釋說,ECO油墨是環保型油墨。很多世界上著名品牌的原廠ECO噴墨,含有大量的乙二醇醚類的溶劑,而這些溶劑并未包括在上述47種有機溶劑中。但在80年代以來,工業衛生專家鄭重指出乙二醇醚及其酯類對動物的血液循環系統、淋巴系統和生殖系統均有極大危害。所以ECO噴墨不能說是環保型油墨。

        ECO噴墨就是ECO噴墨,即不是弱溶劑噴墨更不是環保型噴墨。

        2、BIO油墨

        BIO,意為生物的。生物是一切具有新陳代謝的物體。例如:動物、植物、微生物、細菌、病毒等。新陳代謝是生物與非生物最本質的區別。

        BIO油墨,生物油墨。是具有生物基本特征或由生物制取而來的油墨。其中后者所指的生物是指動物、植物、微生物等,一般認為不應包括細菌和病毒。

        當今,無論站在哪個角度,以生物制取油墨都代表了油墨制造的最高水平,其偉大的現實意義和深遠的歷史意義是不言而喻的。

        遺憾的是,在用戶手中很難判斷某種油墨是源于生物還是源于礦物。

        實際上,到目前為止,尚未見完全和真正意義上的工業化生產的生物油墨。即使是生物降解油墨也不多見,而生物降解油墨僅是在油墨中添加了可生物降解組分的油墨。在當前的科學技術水平下,生物降解油墨的成本還很高,更不要說生物油墨了。但無論如何,這是關系到人類可持續發展和子孫萬代的事情,需要全球的關注和支持才能早日實現。

        3、UV噴墨的環保和毒性問題

        UV固化是在紫外光線作用下,單體/低聚物快速聚合交聯成膜的固化方式,它有別于加熱固化,交聯劑固化和自然固化等。

        UV固化在固化過程中沒有有機溶劑向大氣中的排放,因此,在這個意義上是環保的。不幸的是,由于多種原因,很多UV固化的噴墨,固化的并不完全,固化后仍殘留有未聚合的單體/低聚物(此時能聞到這些物質的氣味)。一般來說,這些單體/低聚物的毒性要遠遠高于許多有機溶劑,而其揮發進度往往又低于常用的有機溶劑,因此,會長時間存留于制品中。對于近距離接觸制品者來說,這種未充分固化的制品的安全性遠遠低于溶劑型制品的安全性。

        (版權為沈陽金太陽數碼科技有限公司,盜版必究)


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