1. Стабилност керамичког мастила

Керамичко мастило је дисперзиони систем добијен дисперговањем боја у дисперзионом медијуму, и овај систем је релативно стабилан. Стабилност дисперзије мора узети у обзир да се не агрегира или таложи након што се остави одређени временски период. Агрегација се односи на међусобну агрегацију између неорганских пигмената, што је повезано са ефектом дисперзије између честица пигмента. Таложење се односи на континуирану агрегацију неорганских честица пигмента док не потону на дно дисперзионог система. Фактори који утичу укључују густину, расподелу величине честица и састав дисперзионог система неорганског пигмента. Истовремено, дисперзиони систем захтева избор одговарајућег дисперзионог медијума, дисперзаната, везива и других органских једињења, што захтева да мастило одржи добру хемијску стабилност и да не подлеже хемијским реакцијама чак ни након дуготрајног складиштења. Неоргански керамички пигменти имају високу специфичну тежину. Након што се керамичко мастило остави одређени временски период, пигменти у керамичком мастилу се таложе. Све док се примењује мешање, керамичко мастило ће поново постати уједначен дисперзиони систем, што је процес који се може опоравити. Керамичко мастило циркулише у инкјет штампачима и млазницама, а његова могућност опоравка је посебно важна.

Фактори који утичу на стабилност мастила укључују Брауново кретање, гравитационо таложење и агломерацију честица обојених честица. Брауново кретање углавном зависи од температуре мастила, вискозности и честица мастила. Што је температура виша, то је Брауново кретање јаче, што је већи вискозитет и честице, то је слабије Брауново кретање и мања је вероватноћа да ће се честице агрегирати. Пошто су честице пигмента релативно велике и имају велику густину, брзина таложења мастила углавном зависи од разлике у густини између пигмента и растварача. Што је већа разлика у густини, то је већа брзина таложења. Брзина таложења је директно пропорционална квадрату величине честица. Што је честица већа, то је већа брзина таложења, то је већи вискозитет мастила и спорија брзина таложења. Постоје два механизма стабилизације за дисперзију честица мастила: стеричка сметња и електростатичка стабилизација. Просторна сметња се односи на капсулирање полимерних микрокапсула на површини честица мастила како би се спречило пријањање између честица у простору. Тренутно се овај механизам широко користи у индустрији керамичких мастила, али има недостатак што утиче на вискозност мастила, што резултира смањењем вискозности мастила током времена, што утиче на стабилност мастила. Електростатичка стабилност, коришћење дисперзаната малих молекула, погодна је за воду и поларне разблаживаче, али тренутно већина керамичких мастила користи неполарне разблаживаче.

2. Вискозитет

Одговарајући вискозитет може осигурати глатку циркулацију мастила у путањи мастила, што је корисно за избацивање мастила из млазнице и равномерно формирање капљица мастила. Вискозитет је пренизак, сила трења унутар мастила је мала, а капљице течности формирају облик полумесеца, што узрокује пригушивање осцилација и утиче на брзину прскања; Прекомерни вискозитет, лоша течност мастила и тешкоће у формирању малих капљица. Поред тога, прскање мастила је такође веома осетљиво на промене вискозности, па чак и мали феномени згушњавања смицањем могу онемогућити штампање због наглог повећања вискозности. Xaar на својој званичној веб страници наводи да је млазница Xaar 1001 GS12 погодна за керамичко мастило са опсегом вискозности од 7-50mPa · s (што се може схватити као подешавање температуре мастила ради подешавања вискозности током прскања на 7-20mPa · s, али висок или низак вискозитет мастила може утицати на век трајања млазнице). У упутству за техничке параметре Dimatix Fujifilm StarFire™ SG-1024/MC наводи се да се млазница може користити за керамичко мастило са вискозитетом од 8-20mPa·s, а препоручени опсег је 10-14mPa·s.

3. површински напон

Одговарајућа површинска напетост може осигурати равномерно формирање капљица мастила и млазнице са нелепљивим слојем, што помаже у одржавању дугорочне стабилности код инкџет штампања. Површинска напетост керамичке мастиле је превисока, што лако доводи до феномена вукања репа капљица мастила; ако је површинска напетост премала, капљице мастила су склоне дифузији и стварају се капљице мастила у облику сателита, што може смањити јасноћу и слојевитост шаре. Истовремено, површинска напетост мастила ће се смањивати са повећањем температуре мастила. Систем за контролу температуре млазнице може се користити за подешавање површинске напетости керамичке мастиле. Тренутно, површинска напетост комерцијализоване керамичке мастиле на температури инкџет штампања је око 20-35mN · m-1.

4. Расподела величине честица

Због ограничења отвора млазнице и система путање мастила, честице пигмента у мастилу морају бити довољно мале да би се обезбедио глатки млаз мастила. Полазећи од избегавања таложења честица током складиштења и употребе, такође је потребно да честице боје буду мале. Расподела величине честица у керамичком мастилу треба да буде што је могуће ужа како би се избегао феномен неравномерног развоја боје изазван превише грубим бојама (неравномерна густина паковања боја на керамичким производима) и слабљења узрокованог превише финим честицама (боје се топе у глазури). Тренутно, D50 комерцијализованог керамичког мастила је око 200-350nm, а D90 је мањи од 850nm.

5. чврсте материје

Садржај чврсте материје односи се на масени проценат неорганских керамичких пигмената и сродних адитива чврсте фазе у керамичком мастилу, при чему су главна компонента неоргански керамички пигменти. Што је већи садржај чврсте материје, то је већи садржај пигмента по јединици масе мастила, што може побољшати интензитет боје и распон боја керамичког инкџета, смањити количину коришћеног керамичког мастила и тиме смањити трошкове предузећа за производњу керамике. Што се тиче изражајне моћи дизајнерских нацрта, ефекат повећања садржаја чврсте материје у мастилу је бољи од ефекта слагања тачака мастила поновљеним штампањем на истој позицији. То је зато што поновљено штампање на истој позицији може лако проузроковати да тачке мастила одступају од циљаног положаја, смањујући јасноћу. Повећање садржаја чврсте материје такође може довести до повећања вискозности керамичког мастила.

6. Боја се појављује након печења

Главни фактори који утичу на боју керамичког инкџет мастила укључују врсту пигмента, кристалну структуру, чистоћу, садржај пигмента у мастилу и расподелу величине честица; састав тела и глазуре; температуру, атмосферски систем итд. У поређењу са обичним пигментима, пигменти мастила захтевају добру способност бојења у стању ултрафиних честица. Одабрани пигменти морају потпуно да реагују током процеса припреме, имају добро развијене кристале боје, добру стабилност на високим температурама и отпорност на ерозију глазуре. Ово захтева избор сировина за боје високе чистоће, уједначене величине честица и високе активности. Што се тиче процеса, потребно је дуже време печења како би се осигурао потпунији раст кристала и структурни интегритет. Садржај чврсте материје у мастилу такође утиче на боју, и што је већи садржај чврсте материје, боја је тамнија. Због високог садржаја чврсте материје који утиче на стабилност мастила, садржај чврсте материје у различитим обојеним мастилима треба прилагодити ситуацији. Што је већа величина честица, то је ближа боји пигмента. Након што се пигмент фино самлеве, неке боје, попут жуте и црвене, постаће светлије или чак неће имати боју. Тон боје смеђег и наранџастог мастила ће се променити, тако да величина честица утиче на тон боје и дубину боје. Због смањења величине честица, тачка топљења боја у мастилу је много нижа него код обичних боја. Стога, након великих температурних флуктуација, боје се могу потпуно истопити, а након топљења, оне нису кристали већ растопљена тела, што доводи до разлика у боји, па чак и блеђења. На пример, перформансе бојења кобалт плавог пигмента зависе од енергије раздвајања координационог поља. Различите енергије раздвајања резултирају различитим апсорбованим таласним дужинама, а пигмент ће показивати низ боја. Co2+(3d2) апсорбује наранџасту, жуту и ​​нешто зелене светлости, дајући љубичасто плаву боју; Co3+(3d3) апсорбује обојену светлост осим зелене, снажно рефлектујући зелену и изгледајући зелено. Кобалт плаво керамичко мастило је углавном обојено Co2+ у пигменту CoAl2O4. Ако се кристали CoAl2O4 растопе на високим температурама, Co2+(3d2) може оксидовати у Co3+(3d3), што узрокује разлику у боји.

7. Прилагодљивост глазури тела

Када су остали фактори исти, састав тела и глазуре може се значајно разликовати, а ефекат инкџет штампања може значајно варирати. Сродне студије су показале да различити метални оксиди у саставу глазуре, као што су литијум оксид, бор оксид, цинк оксид, магнезијум оксид и антимон оксид, могу утицати на боју мастила и треба их избегавати и смањивати приликом употребе. Неповољан ефекат калијум оксида на боју керамичког мастила је већи од утицаја натријум пероксида. Калцијум оксид и баријум оксид не утичу озбиљно на боју керамичког мастила и могу се користити као замена за супстанце као што су литијум оксид и бор оксид. Калај оксид може промовисати црвену боју косе, али може проузроковати да производ постане црвен. Титан оксид може промовисати црвену и жуту боју косе, али може проузроковати да производ постане жути и ослабити црну боју косе.

8. Сувоћа

Ако је време сушења преспоро, прекомерна дифузија керамичког мастила ће изазвати промене боје и замућене шаре; ако је време сушења пребрзо, недовољна дифузија керамичког мастила може проузроковати појаву празних подручја, ширење капљица мастила и капиларно дејство такође могу довести до ефеката неравнине. Главни начин сушења керамичког мастила на површини тела је путем дифузије капљица мастила на телу, а секундарни начин је путем испаравања капљица мастила у ваздуху. Брзина дифузије зависи од влаге на површини зеленог тела, порозности зеленог тела, као и од састава мастила и сурфактанта. Време сушења зависи од коефицијента дифузије мастила, а време сушења мастила је линеарно повезано са густином покривености мастилом. Сушење инкјетом високе резолуције је лакше.
Одређена количина алкохолних растварача може се додати у процес керамичке мастиле како би се повећала испарљивост; Мала количина дисперзанта (као што је полиол алкил етар и друга органска једињења) такође се може додати како би се испунили захтеви инкџет штампања. Да би се спречило пребрзо испаравање керамичке мастиле на собној температури, што би довело до прекида прскања и зачепљења млазница, потребно је додати нека средства за хидратацију са високом тачком кључања и неиспарљива средства током процеса припреме. Компанија Colorobia је на веб страници Истраживачког центра за керамику навела да је свом керамичком мастилу додала ДЕГ (диетилен гликол, са тачком кључања од 245 ℃) како би се избегло његово испаравање; А у њеном европском патенту EP 1840178 A1 се помиње да тачка кључања дисперзионог медијума мора бити већа од 200 ℃. Да би се спречила разлика у боји узрокована различитим брзинама дифузије капљица мастила од центра до ивице мастила на бази воде на телу и да би се избегло стварање велике количине водене паре, тренутно керамичке мастила углавном користе систем дисперзије на бази уља (органски). Међу њима, млазнице Xaar 1001 GS12 и Dimatix Fujifilm StarFire™ SG-1024/MC захтевају употребу керамичких мастила на бази уља у свом уводном водичу са параметрима.

9. Остали индикатори учинка

Поред горе наведених аспеката, компатибилност између керамичког мастила и млазнице (да ли ће озбиљно хабати млазницу, да ли ће зачепити млазницу, да ли ће утицати на убризгавање других млазница на основу млазнице због прекомерног ширења керамичког мастила, да ли може глатко да ради под одговарајућом једначином таласног облика напонског импулса, да ли су брзина убризгавања и капацитет капљица мастила разумни, да ли је тачка капљице мастила тачна итд.), компатибилност са керамичким инкјет штампачима (pH вредност, да ли ће кородирати, растварати систем путање мастила итд.) и други индикатори перформанси (проводљивост итд.) такође морају у одређеној мери да испуњавају захтеве керамичког инкјет штампања.

Ако желите да се консултујете са нашим производима, слободно питајте за цену, пошаљите нам е-пошту: lemsun002@126.com.