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鄒小姐：13326633089 -
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從20世紀(jì)六十年代，斯坦福大學(xué)教授發(fā)明連續(xù)噴墨技術(shù)以來(lái)，噴墨打印機(jī)的發(fā)展歷程可謂是日新月異。與激光打印技術(shù)相比，噴墨打印技術(shù)以其非接觸、低噪音、高速度、低成本、易彩色化而深受大眾歡迎。因此，噴墨打印技術(shù)近幾年成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。
不過(guò)，伴隨著噴墨打印技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上對(duì)噴墨打印接受材料（承印材料）提出了更高的要求，總的效果要求如下所述。
1.吸墨性
噴墨打印時(shí)，油墨液滴一旦接觸到材料面就立刻和接受材料面發(fā)生相互作用，如何在最短時(shí)間內(nèi)使油墨干燥固定在紙上對(duì)于打印的圖像質(zhì)量是至關(guān)重要的。因此噴墨打印接受材料必須具有優(yōu)良的吸墨性能。
2.網(wǎng)點(diǎn)直徑和網(wǎng)點(diǎn)圓度
噴墨打印網(wǎng)點(diǎn)直徑及網(wǎng)點(diǎn)圓度的可控性，網(wǎng)點(diǎn)間的偏差小而均勻是非常重要的。如果網(wǎng)點(diǎn)直徑過(guò)大或者直徑無(wú)法控制，那么網(wǎng)點(diǎn)的面積百分比及綜合打印濃度就會(huì)發(fā)生變化，使圖像顯色性降低。若網(wǎng)點(diǎn)的圓度太差，則會(huì)干擾到整個(gè)圖像，使畫面質(zhì)量降低。
3.圖像的打印濃度
噴墨打印圖像的光學(xué)濃度和色彩的鮮艷性除了油墨本身的因素外，從噴墨打印接受材料的角度出發(fā)就是要選用吸光系數(shù)大而散射系數(shù)小的材料作為接受材料的涂層。另一方面由于噴墨打印圖像的顯色是利用減色混合原理，所以要獲得色彩明亮的圖像也要求吸墨層散射系數(shù)小。
4圖像的保存性
所謂的圖像保存性是指畫面有一定耐水性、耐光性，畫面的室內(nèi)、外保存性及接受材料的保存性。
為了滿足以上要求，人們一般會(huì)采用具有吸墨涂層的接受材料來(lái)提高接受材料的記錄特性及圖像保存性。過(guò)去人們常在承印材料上涂上聚乙烯醇樹(shù)脂，不過(guò)這樣處理雖然清晰度較高，但吸墨速度慢。為了提高其吸墨速度，并進(jìn)一步提高其清晰度，目前更主流的做法是在樹(shù)脂里添加填料二氧化硅（SiO2）。
目前，由于SiO2具備多孔的結(jié)構(gòu)和良好的白度，它作為噴墨打印介質(zhì)的涂層內(nèi)的吸墨劑已獲得了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，不僅對(duì)水性油墨的吸附速度快、吸附量大，可提高網(wǎng)點(diǎn)直徑的可控性和網(wǎng)點(diǎn)圓度，同時(shí)還可降低吸墨層的散射系數(shù)，提高圖像的濃度。
一、二氧化硅的作用機(jī)理
彩噴紙結(jié)構(gòu)示意圖
上圖是彩噴紙的構(gòu)造，其中吸墨涂層主要由吸墨主劑和吸墨輔劑兩部分組成。吸墨主劑又可分為無(wú)機(jī)類吸墨主劑和有機(jī)類吸墨主劑兩類，其中無(wú)機(jī)類吸墨主劑有無(wú)定形SiO2和水合氧化鋁等。
在吸墨介質(zhì)的吸墨涂層中，SiO2微粒的內(nèi)部分子處于力場(chǎng)均衡狀態(tài)，分子合力等于零，而表面的分子則處于力場(chǎng)不均衡狀態(tài)，橫向合力為零，縱向合力則呈一垂直于微粒表面的力，外部表面上每個(gè)分子都受到一個(gè)指向微粒內(nèi)部的力。微粒收縮到最小面積時(shí)達(dá)到最穩(wěn)定狀態(tài)，這時(shí)表面上的能量稱為表面自由能，就是吸墨涂層中SiO2微粒對(duì)墨水吸附的動(dòng)力。
微粒的表面積越大，對(duì)墨水的吸附能力也越強(qiáng)。單個(gè)微粒吸附的墨水僅局限于微粒的表面，若有大量微粒，且其濃度足以使微粒間的距離縮小到構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，形成一系列微孔，則由于毛細(xì)管作用，進(jìn)一步增加了吸墨容量。
二氧化硅SEM圖
當(dāng)往含有無(wú)定形二氧化硅的涂層上噴射墨滴時(shí)，墨水首先很快被無(wú)定形SiO2的凝聚粒子的間隙（微孔）所吸收，接著被無(wú)定形SiO2凝聚粒子自身的細(xì)孔所吸收。因此選用孔隙性合適的SiO2吸墨劑產(chǎn)品，是保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的前提。
二、吸墨劑二氧化硅的選擇與使用
SiO2的選擇，其中一個(gè)重要指標(biāo)為孔隙率的大小，孔隙率越大的產(chǎn)品，其吸墨性越強(qiáng)，孔隙率的大小可通過(guò)氮吸附儀進(jìn)行檢測(cè)；SiO2的粒徑選擇也同樣重要，與油漆涂料不同，作為吸墨涂層產(chǎn)品所使用的SiO2產(chǎn)品，不需要產(chǎn)品粒徑越細(xì)越好，過(guò)細(xì)的粉體在涂層干燥之后反而容易出現(xiàn)掉粉的現(xiàn)象，其平均粒徑不能超過(guò)涂層干膜厚度，其中的大粒子一般不能超過(guò)100μm，否則造成涂料過(guò)濾困難；SiO2產(chǎn)品的pH值通常在6～8之間，某些特殊處理的產(chǎn)品pH值低于6，一般選擇pH值不低于6的產(chǎn)品使用在吸墨涂層中，pH值過(guò)低會(huì)造成產(chǎn)品在漿料分散過(guò)程中，與其他助劑發(fā)生反應(yīng)，涂料變質(zhì)。
在吸墨涂層的配置過(guò)程中，作為吸墨劑的SiO2應(yīng)使其與水以一定固含量的比例進(jìn)行高速分散后，再與其他膠黏劑或漿料低速分散后使用。吸墨效果不佳的涂層，可通過(guò)適當(dāng)加大SiO2吸墨劑的比例進(jìn)行調(diào)整，但添加量過(guò)大時(shí)，涂層的粘度增大，涂布之后不能順利流平，致使干燥后涂層各向吸墨性不一致，產(chǎn)生洇墨現(xiàn)象，影響打印效果。而且成本增加的同時(shí)，漿料粘度增加會(huì)增大干燥過(guò)程的符合從而降低生產(chǎn)能力。
資料來(lái)源：
噴墨打印涂層吸墨劑二氧化硅，張憶，樊新華，裴亞利，操應(yīng)軍。
噴墨打印材料用吸墨劑的合成及吸墨性能的研究，賴興強(qiáng)。
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