1. Стабильность керамических чернил

Керамические чернила представляют собой дисперсионную систему, полученную путем диспергирования красителей в дисперсионной среде, и эта система относительно стабильна. Для стабильности дисперсии необходимо учитывать, что она не агрегирует и не выпадает в осадок после пребывания в течение определенного периода времени. Агрегация относится к взаимной агрегации между неорганическими пигментами, которая связана с эффектом дисперсии между частицами пигмента. Осаждение представляет собой непрерывную агрегацию частиц неорганического пигмента до тех пор, пока они не осядут на дно дисперсионной системы. К влияющим факторам относятся плотность, гранулометрический состав и состав дисперсной системы неорганического пигмента. В то же время дисперсионная система требует подбора соответствующих дисперсионных сред, диспергаторов, связующих и других органических соединений, требующих, чтобы чернила сохраняли хорошую химическую стабильность и не претерпевали изменений химических реакций даже после длительного хранения. Неорганические керамические пигменты имеют высокий удельный вес. После того, как керамические чернила выдерживаются в течение определенного периода времени, пигменты в керамических чернилах оседают. При перемешивании керамические чернила снова превращаются в однородную дисперсионную систему, что является восстанавливаемым процессом. Керамические чернила циркулируют в струйных принтерах и соплах, и возможность их восстановления особенно важна.

Факторы, влияющие на стабильность чернил, включают броуновское движение, гравитационное осаждение и агломерацию цветных частиц. Броуновское движение в основном зависит от температуры чернил, вязкости и частиц чернил. Чем выше температура, тем сильнее броуновское движение, тем больше вязкость и частицы, тем слабее броуновское движение и тем меньше вероятность агрегации частиц. Поскольку частицы пигмента относительно большие и имеют высокую плотность, скорость осаждения чернил в основном зависит от разницы плотностей пигмента и растворителя. Чем больше разница плотностей, тем выше скорость осаждения. Скорость осаждения прямо пропорциональна квадрату размера частиц. Чем крупнее частица, тем выше скорость осаждения, тем выше вязкость чернил и медленнее скорость осаждения. Существует два механизма стабилизации дисперсии частиц чернил: стерические затруднения и электростатическая стабилизация. Пространственные препятствия относятся к инкапсуляции полимерных микрокапсул на поверхности частиц чернил для предотвращения адгезии между частицами в пространстве. В настоящее время этот механизм широко используется в производстве керамических чернил, но его недостатком является влияние на вязкость чернил, что приводит к тенденции к снижению вязкости чернил с течением времени, что влияет на стабильность чернил. Электростатическая стабильность благодаря использованию низкомолекулярных диспергаторов, подходящих для воды и полярных разбавителей, но в настоящее время в большинстве керамических чернил используются неполярные разбавители.

2.Вязкость

Соответствующая вязкость может обеспечить плавную циркуляцию чернил в тракте чернил, что способствует выбрасыванию чернил из сопла и равномерному образованию капель чернил. Вязкость слишком низкая, сила трения внутри чернил мала, а капли жидкости образуют серповидную форму, вызывая затухание колебаний и влияя на скорость распыления; Чрезмерная вязкость, плохая текучесть чернил и трудности с образованием мелких капель. Кроме того, распыление краски также очень чувствительно к изменению ее вязкости, и даже небольшие явления сдвигового загущения могут сделать печать невозможной из-за резкого увеличения вязкости. Компания Xaar сообщает на своем официальном сайте, что сопло Xaar 1001 GS12 подходит для керамических чернил с диапазоном вязкости 7-50 мПа·с (под этим можно понимать регулировку температуры чернил для регулирования вязкости во время распыления до 7-20 мПа·с). но высокая или низкая вязкость чернил может повлиять на срок службы сопла). В руководстве по техническим параметрам Dimatix Fujifilm StarFireTM SG-1024/MC указано, что сопло можно использовать для керамических чернил с диапазоном вязкости 8-20 мПа·с, а рекомендуемый диапазон составляет 10-14 мПа·с.

3.поверхностное натяжение

Соответствующее поверхностное натяжение может обеспечить равномерное образование капель чернил и антипригарное сопло, что помогает поддерживать долговременную стабильность при струйной печати. Поверхностное натяжение керамических чернил слишком велико, что легко приводит к тому, что капли чернил тянут хвост; Если поверхностное натяжение слишком мало, капли чернил склонны к диффузии, и образуются капли чернил в форме сателлитов, что может снизить четкость и расслоение рисунка. В то же время поверхностное натяжение чернил будет уменьшаться с увеличением температуры чернил. Систему контроля температуры сопла можно использовать для регулировки поверхностного натяжения керамических чернил. В настоящее время поверхностное натяжение промышленных керамических чернил при температуре струйной печати составляет около 20-35 мН·м-1.

4.Распределение частиц по размерам

Из-за ограничений апертуры сопла и системы прохождения чернил частицы пигмента в чернилах должны быть достаточно маленькими, чтобы обеспечить плавную струйную печать. Начиная с предотвращения осаждения частиц во время хранения и использования, также требуется, чтобы частицы красителя были небольшими. Распределение частиц по размерам в керамических чернилах должно быть как можно более узким, чтобы избежать явления неравномерного развития цвета, вызванного слишком грубыми красителями (неравномерная плотность упаковки красителей на керамических изделиях) и ослабления, вызванного слишком мелкими частицами (красители, тающие в глазури). В настоящее время D50 коммерческих керамических чернил составляет около 200-350 нм, а D90 — менее 850 нм.

5.твердые тела

Содержание твердых веществ относится к массовому проценту неорганических керамических пигментов и связанных с ними твердофазных добавок в керамических чернилах, при этом основным компонентом являются неорганические керамические пигменты. Чем выше содержание твердых веществ, тем выше содержание пигмента на единицу массы чернил, что может улучшить интенсивность цвета и цветовой диапазон керамической струйной печати, уменьшить количество используемых керамических чернил и, таким образом, снизить стоимость предприятий по производству керамики. С точки зрения выразительности эскизов дизайна, эффект увеличения содержания твердых частиц в чернилах лучше, чем эффект наложения точек чернил при многократной печати в одном и том же положении. Это связано с тем, что повторная печать в одном и том же положении может легко привести к отклонению чернильных точек от заданного положения, что приведет к снижению четкости. Увеличение содержания твердых веществ также может привести к увеличению вязкости керамических чернил.

6. Цвет появляется после обжига

Основные факторы, влияющие на цвет керамической струйной печати, включают тип пигмента, кристаллическую структуру, чистоту, содержание пигмента в чернилах и распределение частиц по размерам; Состав корпуса и глазури; Температура, атмосферная система и так далее. По сравнению с обычными пигментами, чернильные пигменты требуют хорошей красящей способности в виде ультрамелких частиц. Выбранные пигменты должны полностью реагировать в процессе приготовления, иметь хорошо развитые цветные кристаллы, хорошую стабильность при высоких температурах и противостоять эрозии глазури. Это требует выбора сырья для красителей высокой чистоты, однородного размера частиц и высокой активности. С точки зрения процесса, требуется более длительное время обжига, чтобы обеспечить более полный рост кристаллов и структурную целостность. Содержание твердых веществ в чернилах также влияет на цвет: чем выше содержание твердых веществ, тем темнее цвет. Из-за высокого содержания твердых веществ, влияющего на стабильность чернил, содержание твердых веществ в чернилах разного цвета следует регулировать в зависимости от ситуации. Чем больше размер частиц, тем ближе он к цвету пигмента. После тонкого измельчения пигмента некоторые цвета, например желтый и красный, станут светлее или даже потеряют цвет. Цветовой тон коричневых и оранжевых чернил изменится, поэтому размер частиц влияет на цветовой тон и глубину цвета. Из-за уменьшения размера частиц температура плавления красителей для чернил намного ниже, чем у обычных красителей. Поэтому после большого колебания температуры красители могут полностью расплавиться, и после плавления они представляют собой не кристаллы, а расплавленные тела, что приводит к цветовым различиям и даже выцветанию. Например, окрасочные характеристики кобальтового синего пигмента зависят от энергии расщепления координационного поля. Различные энергии расщепления приводят к разным поглощаемым длинам волн, и пигмент будет проявлять ряд цветов. Co2+(3d2) поглощает оранжевый, желтый и немного зеленого света, придавая пурпурно-синий цвет; Co3+(3d3) поглощает цветной свет, отличный от зеленого, сильно отражая зеленый и кажется зеленым. Кобальтово-синие керамические чернила в основном окрашены пигментом Co2+ в CoAl2O4. Если кристаллы CoAl2O4 плавятся при высоких температурах, Co2+(3d2) может окислиться до Co3+(3d3), вызывая разницу в цвете.

7. Адаптация к глазури тела

Когда другие факторы одинаковы, состав основы и глазури может сильно различаться, а эффект струйной печати может сильно различаться. Сопутствующие исследования показали, что различные оксиды металлов в составе глазури, такие как оксид лития, оксид бора, оксид цинка, оксид магния и оксид сурьмы, могут влиять на цвет чернил, и их следует избегать и сокращать их использование. Негативное влияние оксида калия на цвет керамических чернил превышает таковое у перекиси натрия. Оксид кальция и оксид бария не оказывают серьезного влияния на цвет керамических чернил и могут использоваться для замены таких веществ, как оксид лития и оксид бора. Оксид олова может способствовать рыжему цвету волос, но может привести к покраснению продукта. Оксид титана может усилить красный и желтый цвет волос, но может сделать продукт желтым и ослабить черный цвет волос.

8.Сухость

Если время высыхания слишком медленное, чрезмерное рассеивание керамических чернил приведет к изменению цвета и размытию рисунков; Если время высыхания слишком быстрое, недостаточная диффузия керамических чернил может привести к образованию пустых участков, расширение капель чернил и капиллярное действие также могут привести к образованию заусенцев. Основным способом высыхания керамических чернил на поверхности тела является диффузия капель чернил на теле, а второстепенным путем — испарение капель чернил в воздухе. Скорость диффузии зависит от влажности поверхности сырца, пористости сырца, а также состава чернил и поверхностно-активного вещества. Время высыхания зависит от коэффициента диффузии чернил, а время высыхания чернил линейно связано с плотностью покрытия чернилами. Сушка при струйной печати с высоким разрешением упрощается.
В процесс изготовления керамических чернил можно добавить определенное количество спиртовых растворителей для повышения летучести; Также можно добавить небольшое количество диспергатора (например, алкилового эфира полиола и других органических соединений) для удовлетворения требований струйной печати. Чтобы предотвратить слишком быстрое испарение керамических чернил при комнатной температуре, вызывающее прерывание распыления и закупорку форсунок, в процессе приготовления необходимо добавлять высококипящие и нелетучие увлажняющие вещества. Colorobia заявила на веб-сайте Центра керамических исследований, что она добавила ДЭГ (диэтиленгликоль с температурой кипения 245 ℃) в свои керамические чернила, чтобы избежать их улетучивания; В европейском патенте EP 1840178 A1 упоминается, что температура кипения дисперсионной среды должна превышать 200 ℃. Чтобы предотвратить разницу в цвете, вызванную разной скоростью диффузии капель чернил от центра к краю чернил на водной основе на корпусе, а также избежать образования большого количества водяного пара, в настоящее время для керамических чернил в основном используется масло. дисперсионная система на основе (органической). Среди них форсунки Xaar 1001 GS12 и Dimatix Fujifilm StarFireTM SG-1024/MC требуют использования керамических чернил на масляной основе, как указано в справочнике по параметрам.

9.Другие показатели эффективности

В дополнение к вышеперечисленным аспектам, совместимость керамических чернил и сопла (будет ли это сильно изнашивать сопло, засорит ли сопло, повлияет ли это на впрыск других сопел на основание сопла из-за чрезмерного расширения керамики чернила, могут ли они работать плавно при соответствующем уравнении формы импульса напряжения, являются ли скорость впрыска и емкость капель чернил разумными, является ли точка падения капель чернил точной и т. д.), совместимость с керамическими струйными принтерами (значение pH, является ли оно будет разъедать, растворять систему прохождения чернил и т. д.), а другие показатели производительности (проводимость и т. д.) также должны в определенной степени соответствовать требованиям керамической струйной печати.

Если вы хотите ознакомиться с нашей продукцией, пожалуйста, спросите цену, отправьте нам электронное письмо: lemsun002@126.com.