1.墨水概念
1)溶剂型墨水:以有机溶剂或高分子成膜剂作载体,将颜料分散在载体中形成墨水,具有色彩鲜明,色彩还原性好,干燥速度快的特点;
2)水溶性墨水:不含挥发性有毒害的有机溶剂,对大气何环境无污染,不易燃。
2.水性墨水配方模型
色浆液A:陶瓷色料:30-40%;树脂:2-15%;丙二醇:18-25%;水:12-25%;
分散剂:10-37%;硅烷偶联剂:0.3-0.5%;稀释剂B:混合溶液C:60-70%;
水:25-30%;助分散剂:0.5-10%;PH调节剂:0.5-5%;防腐杀菌剂:0.1-1%。
3.水性墨水制备流程:
1)制备色浆液:在丙二醇与水的混合溶液中,加入陶瓷色料、分散剂和树脂搅拌均匀,用高速球磨机进行预分散,使色浆液具有流动性,然后再将预分散好的色浆液转移到砂磨机进行研磨,至D50径粒为200-350NM,最大直径小于或等于800NM;研磨后的色浆液用1微米的滤芯过滤;
2)制备稀释剂B:将各组分混合,用高速搅拌机搅拌;
3)将色浆液和稀释剂按照一定比例进行高速混合,再经超声分散,得到水性墨水。
4.树脂在水性墨水中的作用:
树脂具有良好的分散性,能提高色浆的研磨效率,能增加陶瓷墨水在高温发色后的光泽度,保证立体图案的清晰,并且不容易褪色;
5.稀释剂在水性墨水中的作用:
稀释剂中的混合溶液和水主要用于调节墨水的粘度,改变墨水的流动性。由于溶剂以水性为主,不仅具有溶剂型墨水的色彩还原性,还能满足试剂的清洁环境性,不会对环境造成很大污染;以满足喷墨印花时候的性能要求。PH调节剂用来调节墨水的酸碱性,让墨水保持在一个弱碱性的范围,解决水溶性墨水对喷头的腐蚀问题。
6.分散剂在水性墨水中的作用:
水性墨水添加分散剂是为了防止墨水沉淀,可同时解决分散性和粘度问题。
7.墨水稳定性的原理
陶瓷墨水的核心成分是陶瓷颜料,主要成分是各种金属盐类和氧化物。无机颜料表面容易吸水,通常在粒子外围存在一层水分子,使颜料的固体颗粒形成聚集体或互相隔离的屏障,在水溶性体系中较为不易分散,容易沉降。这需要在喷墨制造过程添加表面活性剂或强分散剂,通常为水溶性的两亲有机分子,其极性基团能选择性地吸附在无机颜料的表面,而非极性基团能否在体系中伸展,并与树脂分子缠绕在形成空间位阻使得颜料粒子相互分开和排斥,形成双电层结构,加强无机颜料在水溶性体系中的稳定性。
8.墨水的表面张力
墨滴的形成主要由表面张力来控制,墨水的表面张力太大,墨流将难以断裂,将导致墨水打印不通畅,出现间歇性打印中断;如果表面张力太小,则难以形成微小均匀的墨滴;适当的表面张力可以有效地控制墨滴的喷射方向。
9.墨水的粘度
墨水粘度过高,会造成墨水在墨盒中流动不通畅,也难以保证墨水顺畅地通过细小的喷头,造成喷头堵塞;粘度太低,会使墨水喷射发生困难。
(责任编辑 吴旭)