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墨水中有效控制泡沫的消泡剂

作者:厚洹 来源:厚洹化学 时间:2017-08-14 14:50:39 次数:

泡沫是墨水打印过程所不可避免的,其直接后果一方面是最后过滤时产生大量气泡,不利于操作;另一方面是打印画面出现严重的表面缺陷。因此阻止或控制引起泡沫的因素也是墨水研制中的一个重要问题,这也有赖于控泡型表面活性剂的加入。

    消泡也称为破泡,即将已产生的气泡消除掉。容易产生泡沫的墨水通常是以芳香烃、醇、水为溶剂。特别是水基墨水,其中的碱性物质的作用有点像皂类,极易起泡。由于在墨水化学中不希望产生发泡作用,因此阻止或控制引起发泡的因素是墨水研制中的一个重要问题。首先要了解泡沫产生的机理。如果把墨水制作过程拍成电影,我们可以看到气泡在不同的阶段的产生和消去,有时候只调节pH就能消去泡沫,而在另一些时候,聚合物-表面活性剂相互作用能稳定泡沫。

    要破坏气泡的稳定性,可以通过机械(物理)或化学的方法。机械(物理)方法有改变温度、过滤、搅拌等方法;化学方法有添加消泡剂,有的文献都称为禁泡剂、破泡剂、空气释放剂等等。在水基墨水系统中,由于操作的简便性,化学的方法更普及和实用。

墨水消泡剂

    常用的消泡剂是易于在溶液表面铺展的液体,其表面张力较低,一般起以下作用:首先是降低液膜局部表面的表面张力,使这个局部位置的液膜迅速变薄至破裂点;其次,是降低表面粘度,促进液膜排气,从而缩短泡膜的寿命,如磷酸三丁酯,当它插入界面膜时,使界面膜中的表面活性剂分子间的内聚力降低。这些物质有助于控制与系统的兼容性,而这是在包围涂层瑕点的首要考虑。这样,消泡剂就包含有处于分散状态的如碳水化合物、硅氧烷、疏水颗粒等成分加上低发泡能力的表面活性剂。不同种类消泡剂带来的一些问题可以通过使用单组分添加剂来解决。

    添加进去防止发泡的消泡剂也能引起不曾预料的效果。要想对墨水的性质不发生影响,消泡剂的选择是十分重要的。大家都知道消泡剂会对基材产生润湿问题。有时候它们会产生颜色损失,这是由于固体表面的表面活性剂引起的颜料颗粒的絮结。消泡剂和高浓度的碳氢化合物油一起使用时经常可以看到光泽的损失。要除去基于硅树脂油的消泡剂引起的表面缺陷,一般使用经过疏水聚醚改性的聚硅氧烷进行消除而不会有光泽的损失。硅树脂的存在可能会导致粘连问题,因为它们可以作为隔离剂。

    因此,为了获得最佳的结果,明智的选择消泡剂是十分重要的。由于消泡剂容易产生各式各样的问题,如果使用控泡型润湿剂来降低表面张力,那对消泡剂的需求将会大大降低,同时选择消泡剂的范围也会更广。



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