摘要；超細顏料墨水的噴射性能與墨水的組成密切相關。采用超細顏料、模擬多元醇和表面活性劑等組成超細顏料水性分散體系,觀察了不同配方配制的超細顏料分散體系的噴射性能。通過測試分散體系粘度、表面張力等理化指標在分散機高速剪切和超聲波處理后的變化情況,分析了超細顏料水性分散體系噴射性能與體系粘度和表面張力的關系。結果表明,超細顏料水性分散體系的粘度、表面張力以及超聲波處理后粘度的變化決定著體系的噴射性能。
數(shù)字噴墨印花技術越來越受到業(yè)界關注,目前使用較多的仍為染料型墨水。染料型墨水的數(shù)字噴墨印花對纖維不具有通用性,耗水耗能多,生產過程中會產生較多的廢水[1],這些弊端促進了對數(shù)字噴墨印花用顏料墨水的研究。超細顏料墨水的數(shù)字噴墨印花具有以下優(yōu)點:占地面積小;批量靈活;通用性強、工藝簡單;可以實現(xiàn)個性化電子商務消費;無染料和助劑的廢棄和浪費,無污水排放,是一種真正的環(huán)保型印染技術[1-5]。
然而,顏料墨水在噴印過程中,容易出現(xiàn)堵塞噴嘴等問題[6]。墨滴的形成是噴墨技術的關鍵,也是研究墨水噴墨性能的入手點。國外通過DOD供墨系統(tǒng)和高速攝像設備觀察研究了液滴形成的過程,其中包括對純液體、簡單的混合溶液以及含有固體粒子的液體[7-8]。國內對顏料墨水的噴射性能研究仍然較少。本文借助噴墨情況觀察儀,詳細記錄超細顏料水性分散體系的噴墨狀態(tài),分析了超細顏料水性分散體系在噴墨過程中產生斷墨、掛墨和墨點跳動等現(xiàn)象的原因。
粘度和表面張力是影響墨水噴射性能的兩個關鍵指標。通過實驗設計,作者試圖尋找出其他與打印性能相關的指標。本文采用分散機在9 000 rpm下高速剪切15分鐘及1 000 w超聲波處理10分鐘兩種方法,分別對超細顏料水性分散體系進行處理,測試處理后體系粘度的變化,分析了高速剪切和超聲波處理后體系粘度的變化與噴射性能的相關性。
1·實驗
1·1 實驗藥品和儀器
實驗藥品:丙三醇(分析純,華東化學試劑公司);固色劑CF-100(青島海怡精細化工有限公司);抑泡劑FE(青島海怡精細化工有限公司);黑色超細顏料色漿(青島海怡精細化工有限公司)。實驗儀器:電子分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司); IKA RW20N攪拌機(德國IKA實驗室技術有限公司); DV-ⅢULTRA粘度計(美國BROOKFIELD公司);KRüSSDSA100滴形分析儀(德國KrüSS公司); JY98-3D超聲波細胞粉碎機(寧波新芝科器研究所); IKA T18 Basic分散機(德國IKA實驗室技術有限公司);圖1所示噴墨情況觀察儀(杭州宏華數(shù)碼科技股份有限公司研制)。
1·2分散體系配制
以丙三醇為多元醇代表,通過添加適量的抑泡劑等表面活性劑和固色劑等,配制不同粘度和表面張力的超細顏料分散體系。在高速剪切和超聲波條件下對體系進行處理,然后測定體系的粘度變化。
在本實驗中,所確定的超細顏料水性分散體系的三個配方見表1。樣品A、樣品B、樣品C各配制500 g。配制方法:稱取一定量的去離子水、丙三醇、抑泡劑、固色劑,攪拌均勻,加入一定量的黑色超細顏料色漿(30%,w/w),使用IKA RW20N攪拌機以700r/分鐘的轉速攪拌10分鐘。
1·3粘度測定
取配制的分散體系20 mL,在25℃條件下,采用00號轉子(扭矩為50% ),在DV-ⅢULTRA粘度計上測定分散體系的粘度。
1·4表面張力測定
取配制的分散體系2mL,于25℃條件下,采用懸滴法在KRüSSDSA100滴形分析儀上測試表面張力,每個樣品測定3次取平均值。
1·5高速剪切處理方法
取配制的分散體系50 mL,采用IKA T18把Basic分散機以9 000 rpm的轉速高速剪切15分鐘,靜置15分鐘后測定粘度;靜置30分鐘時再次測試體系粘度。
1·6超聲波處理方法
取配制的分散體系50 mL,采用JY98-3D超聲波細胞粉碎機以1 000 w的功率(間隔4秒超聲1秒)總處理時間10分鐘,靜置15分鐘后測試粘度。
1·7 噴射性能測定
取配制的分散體系300 mL,裝入噴墨觀測裝置墨盒。設置打印參數(shù),打印30分鐘,每打印10分鐘時截取一次圖片,記錄噴射性能。此實驗在杭州宏華數(shù)碼科技股份有限公司的墨水測試實驗室完成。
2·結果與討論 2·1超細顏料分散體系的噴射性能
按照1. 7的測試方法,對每個樣品進行噴射性能測試。在開始打印時截取一張圖片,此后第10分鐘、20分鐘、30分鐘時分別截取一次圖片。由于使用計算機觀察時對噴頭部位放大很多倍,故每次截圖時僅能截取部分噴孔。實際操作過程中,會通過移動噴頭,觀察所有噴頭的工作情況。截取的圖片是具有代表性的,可以反映所有噴孔的噴射狀態(tài)。
[1][2][3]下一頁>>
相關信息 
推薦企業(yè) 推薦企業(yè)
推薦企業(yè)
您所在的位置：
