喷墨涂料配方技术实验探讨续绍兴

喷墨涂料配方技术实验探讨续

2 结果和讨论

多孔的喷墨涂料主要是由一种不溶性的无机颜料粒子和某些胶黏剂组成的。还可能含有一些特殊系统显示“C1”的添加剂以增强涂布的性能。关于多孔的、高光泽度着墨涂布所采用的新材料的报道已越来越多。

本文研究了胶体SiO2、烧结SiO2以及烟法SiO2等3种不同的SiO2粒子及其对各种涂布性质和性能的影响。这3种SiO2粒子的平均粒径分别为95 nm、278 nm和318 nm。

2．1 对涂料配方的影响

该材料的突出优势包括优良机械性能、高活动性、出众的色彩稳定性、极佳的耐化学品性 涂料的基本配方是聚乙烯醇作为胶黏剂，颜料与胶黏剂的比例为80／20。涂料配方性能见表1所示，胶体SiO2和烧结SiO2在较低的Brookfield黏度下，具有获得高的固含量的潜在优势。

2．2 对涂布结构的影响

通过改变粒子的粒径来改变最终的涂布结构。预计涂层光泽度与粒子大小成反比，随着粒子尺寸的增大涂层的光泽度减小。压光可用来改善光泽度和生产高光泽喷墨印刷纸。

图1所示为热／软压区压光前后每种粒子的光泽度值。由图1可见，烧结SiO2具有最高的光泽度测定值。其值明显地高于相同粒径的烟法SiO2，而且在压光后还进一步增加。

使用扫描电子显微镜(SEM)对涂布表面的检查，其结果也在预料之中。表面图像始终与光泽度的测定结果一致。胶体SiO2基涂布的图像出现微小的裂纹。

2．3 对印刷性能的影响

对于一种喷墨颜料来说其性能好坏是就其印刷的图像而言的。将测试用的图形印在经涂布和压光的纸上。图2所示为蓝、红、黄、黑(CMYB)4种颜色的油墨浓度值。比较了所有这3种SiO2粒子的性能。由图2可见对于胶体SiO2和烧结SiO2黑色颜料油墨的浓度值稍微高些。

除阳离子媒染剂外，试验中这些颜料显示出较差的耐水性。粒子结构和pH值对耐水性没有影响，这是由SiO2的表面化学所控制的。加入阳离子聚合物如聚DADMAC可以改善这3种粒子的耐水性，但是，胶体SiO2和烧结SiO2这2种粒和国外相比子会降低其表面光泽度。

通过图像分析技术进行的印刷特性研究更进一步地说明在这3种SiO2粒子之间存在着差异。表2所示为Epson印刷机的图电子万能试验机有哪些广泛的用途像分析结果。

由表2可见，从上到下点面积明显降低。较小的面积是比较好的，并且可以在不损失油墨浓度的情况下改善印刷分辨率。点圆度值的检验结果表明，烧结SiO2涂布具有更加均匀的涂布结构。相反，烟法SiO2由于其较高的孔隙率而具有较低的点面积，但是，不规则的烟法粒子产生较高的点圆度值从而出现不均匀的涂布。

图3所示为3种SiO2粒子的孔隙率值。胶体SiO2和烧结SiO2孔隙率比烟法SiO2孔隙率低。该数据与所观察到的点面积结果是一致的。

胶体SiO2基涂布的孔隙率是由球状粒子在填充过程中产生的间隙孔隙而产生的。具有胞间粒子孔隙率的烧结SiO2预计会有更多的孔隙率，但是，其孔隙率仅比胶体SiO2的孔隙率高10％左右。这有可能是因为某些烧结SiO2降解成为其胶体原料的结果。烟法SiO2表现出最高的涂布孔隙率。最终的图像质量要求在涂布孔隙率和涂布均匀性之间达到平衡。尽管胶体SiO2和烧结SiO2涂料的印刷质量还可以接受，但是其较低的孔隙率会制约它们的使用效果。

3 结 论

胶体SiO2和烧结SiO2粒子在涂布配方的流变性、固含量百分率、光泽度、油墨浓度和点圆度方面比烟法SiO2具有更多的优点。但是，其涂料表现出较低的孔隙率。相反，具有刚性不规则形状的烟法SiO2可产生更多的孔隙层。然而，它也能降低光泽度和涂料配方的固含量。为了获得低成本、高光泽度的喷墨涂料，必须使所有的因素之间达到平衡。（马忻/ 译）