滲透性和液體吸收性對(duì)油墨密度無(wú)顯著影響
發(fā)布時(shí)間：2024-03-29 點(diǎn)擊：110
目前，彩色噴墨印刷廣泛用于家庭和辦公中，因此要求噴墨打印的紙張涂層不斷改進(jìn)，從而獲得高印刷質(zhì)量。至今，噴墨打印紙張涂布領(lǐng)域的研究主要集中在高印刷品質(zhì)紙張性能的檢測(cè)上。研究結(jié)果顯示，好的印刷質(zhì)量主要由無(wú)水涂布紙的結(jié)構(gòu)和表面性能決定。
在噴墨印刷過(guò)程中，為了理解涂布的某些需求，首先要了解一些油墨的典型組分和印刷性能。家庭/辦公用噴墨打印機(jī)主要采用水性油墨，其成分包括2- 5w.t %的染料或顏料，2- 5%的表面活性劑和添加劑，30%的濕潤(rùn)劑（乙烯乙二醇或二乙醇胺）和65%的水。對(duì)印刷圖像質(zhì)量有影響的水性油墨性能主要是表面張力和粘度。
由于噴墨打印油墨有近65%的成分是水，因此噴墨打印紙必須具有以下性能：①油墨不完全被紙張吸收，并且無(wú)蹭臟；②紙張上的墨點(diǎn)必須具有高反差和亮色調(diào)；③墨點(diǎn)適宜地呈現(xiàn)在紙張表面，且接近圓形，邊緣清晰度高；④紙張具有高平滑度和光澤度，從而獲得高清晰度和高分辨率的圖像。
噴墨打印紙的涂層與傳統(tǒng)印刷紙的涂層不同。
噴墨打印紙涂層能從墨滴中吸收大量的水分。油墨被固著在噴墨打印紙表面，從而避免墨滴進(jìn)入基紙后，發(fā)生毛邊現(xiàn)象和蹭臟現(xiàn)象。墨滴均勻地向紙頁(yè)橫向移動(dòng)，產(chǎn)生反差清晰的邊緣和圖像保真度。
氣相焦化二氧化硅，通過(guò)四氯化硅或四氟化硅加熱水解產(chǎn)生。最初的小懸浮粒子直徑在7- 40nm之間。這些粒子通過(guò)氫鍵粘著成集團(tuán)，集團(tuán)再粘著成微粒度的附聚物。孔隙是由緊密的粒子單元形成的二次結(jié)構(gòu)。這些二次結(jié)構(gòu)是剪切稀釋的，因此，剪切能破壞內(nèi)在孔隙，給出它們的固有吸收能力。
雖然沉淀二氧化硅是由硅酸鈉和無(wú)機(jī)酸混合而成，但反應(yīng)體系是在硅酸鹽聚合過(guò)程中發(fā)生剪切的。
反應(yīng)體系的ph值和反應(yīng)溫度，使硅酸鈉先溶解再沉淀，最初的無(wú)細(xì)孔粒子尺寸由5nm增長(zhǎng)到100nm.
對(duì)于氣相二氧化硅，由于反應(yīng)中的剪切應(yīng)力，這些粒子間不斷形成中的網(wǎng)狀系統(tǒng)逐漸被分解，最初的粒子再次被弱鍵結(jié)合在一起。氣相二氧化硅和沉淀二氧化硅的凝聚像一簇葡萄，而硅膠的凝聚像海綿結(jié)構(gòu)。膠體-沉淀混合物或高結(jié)構(gòu)因子的沉淀二氧化硅，則是由可溶性硅酸鹽附加處理產(chǎn)生的。這個(gè)處理促進(jìn)了最初粒子間硅氧烷鍵的結(jié)合。根據(jù)二次處理理論，網(wǎng)狀系統(tǒng)形成的凝聚物仍有剪切稀釋，不能像硅膠一樣達(dá)到高孔隙度。
涂布性能對(duì)噴墨打印質(zhì)量的影響主要是涂層的多微孔性。由于油墨中含有大量的水，所以只有涂層快速吸收并固定水，才能使油墨快速干燥，得到好的印刷質(zhì)量。對(duì)于非涂布紙，印刷時(shí)水滲入到基紙，使纖維發(fā)生潤(rùn)脹，導(dǎo)致圖像變形，印刷質(zhì)量差，同時(shí)發(fā)生皺紙現(xiàn)象。傳統(tǒng)的涂層，主要用于溶劑基液體或粘性油墨，而不具備水/染料的固著能力，大部分不能用作彩色噴墨打印紙的涂層。
印刷過(guò)程中油墨密度是一個(gè)重要的質(zhì)量控制指標(biāo)。油墨密度影響最終圖像質(zhì)量、色域和彩色保真度。影響色彩密度的主要因素是油墨著色劑的濃度。另一個(gè)因素是涂層表面的墨點(diǎn)覆蓋率和涂層表面著色劑的濃度。在涂布紙和著色劑的相互作用中，二者之間的靜電作用扮演著重要的角色。由于著色劑和涂布紙的靜電作用發(fā)生在染料的陰離子組分和氧化物之間，所以陰離子染料和氧化物的性質(zhì)決定了噴墨打印的印刷質(zhì)量。染料的結(jié)合能受靜電作用而增長(zhǎng)，從而獲得較高的結(jié)合強(qiáng)度。
傳統(tǒng)的涂布顏料如高嶺土、碳酸鈣和二氧化鈦，它們液體吸收的有效孔隙度（0. 2- 0. 4 m）和流體流動(dòng)的窄孔徑（0. 02- 0. 04 m）是限制其應(yīng)用的主要因素。例如，pcc顏料作涂布層，需要采用特殊的方法改進(jìn)水的吸收，從而使噴墨打印油墨干燥。用s io 2顏料和pva膠粘劑作涂料的涂布技術(shù)已經(jīng)發(fā)展。沉淀和膠體s io 2顏料只適用于無(wú)光澤涂布紙。
pva由聚醋酸乙烯酯水解生成（如圖1）。由于中間聚醋酸乙烯酯變化的聚合作用具有不同的物理和化學(xué)性能，從而影響聚乙烯醇的分子量。其他結(jié)構(gòu)的變化在聚合過(guò)程中也能被控制，包括分支、空間定向或構(gòu)形規(guī)則度以及羥基的分布狀態(tài)，保持醋酸基沿著聚合物的骨架成直鏈。pva的支鏈比玉米淀粉的少，不同的供應(yīng)商所得pva的支鏈不同。用于制備pva的剩余醋酸基，其排序取決于聚合過(guò)程，分段或隨機(jī)形成。然而，結(jié)構(gòu)的變化表現(xiàn)在水解度和分子量上，它們大多顯著地影響pva在紙張涂布中的應(yīng)用。
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由于噴墨打印油墨有近65%的成分是水，因此噴墨打印紙必須具有以下性能：①油墨不完全被紙張吸收，并且無(wú)蹭臟；②紙張上的墨點(diǎn)必須具有高反差和亮色調(diào)；③墨點(diǎn)適宜地呈現(xiàn)在紙張表面，且接近圓形，邊緣清晰度高；④紙張具有高平滑度和光澤度，從而獲得高清晰度和高分辨率的圖像。
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氣相焦化二氧化硅，通過(guò)四氯化硅或四氟化硅加熱水解產(chǎn)生。最初的小懸浮粒子直徑在7- 40nm之間。這些粒子通過(guò)氫鍵粘著成集團(tuán)，集團(tuán)再粘著成微粒度的附聚物。孔隙是由緊密的粒子單元形成的二次結(jié)構(gòu)。這些二次結(jié)構(gòu)是剪切稀釋的，因此，剪切能破壞內(nèi)在孔隙，給出它們的固有吸收能力。
雖然沉淀二氧化硅是由硅酸鈉和無(wú)機(jī)酸混合而成，但反應(yīng)體系是在硅酸鹽聚合過(guò)程中發(fā)生剪切的。
反應(yīng)體系的ph值和反應(yīng)溫度，使硅酸鈉先溶解再沉淀，最初的無(wú)細(xì)孔粒子尺寸由5nm增長(zhǎng)到100nm.
對(duì)于氣相二氧化硅，由于反應(yīng)中的剪切應(yīng)力，這些粒子間不斷形成中的網(wǎng)狀系統(tǒng)逐漸被分解，最初的粒子再次被弱鍵結(jié)合在一起。氣相二氧化硅和沉淀二氧化硅的凝聚像一簇葡萄，而硅膠的凝聚像海綿結(jié)構(gòu)。膠體-沉淀混合物或高結(jié)構(gòu)因子的沉淀二氧化硅，則是由可溶性硅酸鹽附加處理產(chǎn)生的。這個(gè)處理促進(jìn)了最初粒子間硅氧烷鍵的結(jié)合。根據(jù)二次處理理論，網(wǎng)狀系統(tǒng)形成的凝聚物仍有剪切稀釋，不能像硅膠一樣達(dá)到高孔隙度。
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