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喷墨打印

用表面科学方法优化油墨、打印工艺和基材

虽然喷墨技术在家用和办公领域的应用减少,但其工业领域的应用正在不断增长。由于油墨类型和基材的多种组合方式以及较低的设置成本,喷墨打印是一种适应性非常强的工艺。打印品质在很大程度上取决于打印头的控制、液滴的飞行性能、基材上的液滴分布以及润湿性。液滴观测法(Drop Watching),对油墨静态和动态表面张力的研究,以及基材表面性质的研究是克吕士测量仪器的典型应用。

喷墨打印的常见应用

通过液滴观测法优化打印工艺和油墨

液滴观测法是在墨滴离开打印头后立即对墨滴进行检测。理想情况下,打印头的压电喷嘴由测量仪器直接控制,因此液滴行为可被视为是给定波形的直接效应。这种新颖的双色双频闪法可以精确测量体积、速度、韧带长度和卫星液滴的形成。测量结果有助于有针对性地对打印参数和油墨配方进行匹配,以获得高质量的打印效果。

用静态和动态表面张力控制油墨的润湿性

液滴形成和扩散主要受油墨表面张力的控制,通常由表面活性剂降低油墨表面张力。我们的张力仪通过测量静态表面张力调整表面活性剂浓度,同时可自动在广泛的浓度范围内测定表面活性剂效率的指标 - 临界胶束浓度(CMC)。

优化油墨润湿意味着调节表面活性剂降低表面张力的速度。在油墨喷射时,表面张力必须足够大,以确保喷嘴内部弯液面的恢复,由此保证正常液滴形成。然而,在极短喷射时间后,表面张力必须足够低,以保证承印物的适当润湿。我们的气泡压力张力仪能在较广的速度范围内检测表面张力的动态特性。

评估印刷载体的润湿性和表面处理的效果

承印物的表面能决定润湿性,并部分地控制油墨和承印物(如纸或塑料)之间的粘附力。我们的液滴形状分析仪测定表面自由能和其极性和分散组分。此能量概况可用于优化表面预处理,如等离子体或电晕处理。

当约100皮升的喷墨打印滴喷射到承印物上,我们的皮升滴液装置、显微镜光学装置和高速相机以非常近似真实的环境条件表征这种润湿过程。

通过泡沫分析测量避免泡沫

凡有表面活性剂参与的动态过程,泡沫形成会成为一个有待解决的挑战。我们的动态泡沫分析仪 – DFA100提供了高度重复性的方法来在不稳定泡沫的短期区间内测量泡沫形成,这使得它能够优化用以添加到油墨中的消泡剂,从而成为一个强大的工具。

KRÜSS应用报告

AR289: 波形、表面张力和粘度如何影响喷墨打印中的喷射行为

在压电基喷墨喷嘴处产生的液滴是打印头的几何形状、液体的参数(例如表面张力和粘度)与驱动压电元件的波形之间的相互作用结果。我们的应用报告说明了使用模型液体,这些量如何决定喷射行为。

AR269:研究印刷亮面漆消泡剂的泡沫抑制效果

为避免泡沫引起诸多质量问题,要将消泡剂加入到水性印刷油墨和亮面漆中。我们对两种有机硅类消泡剂的效率进行了研究,并对两者的泡沫高度与作用时间的相关性进行了研究。

AR267:表面活性剂水溶液的发泡性能和泡沫稳定性

对三种低发泡表面活性剂溶液的发泡性能和泡沫稳定性能进行表征。通过对界面流变性能测量结果进行比较,界面流变性能参数与泡沫测量数据之间有良好的相关性。

AR256:塑料如何丧失疏水性

接触角测量结果证明了通过臭氧处理可以提高表面极性,研究结果还表明表面活化程度取决于处理的持续时间。

AR221:不同类型纸张的润湿性和表面张力

含孔隙的纸张吸附的特点是接触角会急剧变化,我们用Washburn法测量其毛细作用。对铜版纸的表面能进行检测可以测定评价不同的亲水性能。.