Подготовка и исследование эффективности черной керамической чернил

С развитием науки и техники цифровые технологии контроля приобретают все большее значение в современной обрабатывающей промышленности. Технология керамической цифровой струйной печати, как форма цифровой бесконтактной печати, считается одной из ключевых технологий индустриализации. Это исследование успешно подготовило черную керамическую чернилу с использованием метода измельчения дисперсии и исследовал влияние различных периодов измельчения на ink's производительность. Результаты показывают, что в течение 1,5 часов после шлифования могут быть изготовлены черные керамические чернила со средним размером частиц 200-300 нм, отвечающие требованиям струйных принтеров.

В отличие от обычной струйной печати, керамическая струйная краска должна подвергаться высокотемпературному обжижению после печати. Цветовые эффекты под различными глазурями или температурами горения разнятся. Керамические чернила, как ключевой элемент технологии струйной печати, относится к типу жидкости, найденной в струйных принтерах, который содержит специальные керамические порошки, керамические пигменты или красители. Как правило, керамические чернила состоят из неорганических неметаллических пигментов (красители, глазури), растворителей, дисперсантов, пав и других добавок. В настоящее время основные методы подготовки керамической чернил включают в себя соль-гель методы, обратная фаза микроэмульсии методы, и методы дисперсии. Методы соль-геля созрели, но имеют недостаток слабой стабильности с высоким содержанием твердых частиц, что приводит к осадкам с течением времени. Обратная фаза микроэмульсии является дорогостоящей и не подходит для крупномасштабного производства. В отличие от этого широко используются методы дисперсионного распыления, что упрощает процесс обработки керамической чернил, повышает его эффективность с точки зрения затрат и делает его пригодным для промышленного производства благодаря постоянному совершенствованию технологии шлифования.

Подготовка керамических чернил в первую очередь включает в себя два ключевых фактора: стабильность керамических чернил, которая определяет, могут ли частицы цвета равномерно рассеиваться в чернилах, и производительность керамических чернил для удовлетворения аппаратных требований струйных принтеров. Это требует строгого контроля за такими показателями эффективности, как вязкость, плотность и размер частиц керамической чернил. Дисперсия неорганических цветных пигментов в керамических чернилах не является простым процессом порошки; Это требует равномерного и стабильного распределения цветных частиц в среде, чтобы предотвратить агрегацию, коагуляцию или осадки. В различных технологических условиях степень фрагментации неорганических цветных пигментов варьируется. Управление диапазоном распределения частиц по размерам керамической чернил и сокращение времени шлифования создают проблемы в методе шлифования дисперсии. Это исследование исследует черные керамические чернила с использованием черной системы оксида меди, и готовит черные керамические чернила с использованием метода измельчения дисперсии. Изучается влияние различных периодов шлифования на свойства чернил, такие как размер частиц. На основе анализа размера частиц и потенциала zeta с использованием наноразмера и потенциала анализатора zeta и передачи электронной микроскопии, исследование определяет оптимальное время шлифования для производства высокопроизводительных керамических чернила, с целью сокращения потребления энергии и повышения промышленных экономических выгод.

Экспериментальные инструменты и материалыэкспериментальные инструменты и материалы, используемые в настоящем исследовании, перечислены в таблице 1.

1.2 подготовка черной керамической чернильницы осуществлялась методом шлифования методом дисперсии. Конкретные экспериментальные шаги состоят в следующем: в фиксированном соотношении смешивать неорганические пигменты оксида меди черный, растворитель, дисперсант 2055, дефомер и смачивающий агент антитерра-у. Смесь разбрасывается с помощью дисперсора со скоростью 800 оборотов в минуту в течение 30 минут. Затем разделить чернила на пять частей и измельчить смеси бусины оксида циркония для различных длин с помощью песочной мельницы (0,5h, 1h, 1,5h, 2h и 2,5h). После фильтрации результирующая фильтрация представляет собой черную керамическую чернила, которая впоследствии подвергается испытанию на эффективность.

Результаты и обсуждение 2.1 влияние различных периодов шлифования на эффективность шлифования керамических чернил напрямую влияет на размер частиц керамических чернил. Выбор оптимального времени шлифования является ключевым фактором при определении производительности керамической чернил. Были подготовлены различные образцы керамической чернил с различным временем шлифования. В таблице 2 показано сравнение диапазона распределения частиц по размерам керамической чернил, подготовленной в разное время шлифования.

Таблица 2 показывает, что при той же пропорции растворителя керамическая чернила, подготовленная в течение 0,5 часа шлифования, имеет широкий диапазон распределения частиц по размеру, в то время как керамическая чернила, подготовленная в течение 1,5 часа шлифования, имеет более ограниченный диапазон распределения. В течение определенного периода времени шлифования, по мере увеличения времени шлифования, диапазон распределения частиц по размеру постепенно сужается. Когда размер частиц керамической чернил достигает определенного размера, дальнейшее увеличение времени шлифования существенно не влияет на распределение размеров частиц. Таким образом, оптимальное время шлифования для подготовки керамических чернил установлено в 1,5 часа, что приводит к узости диапазона распределения частиц по размеру, что соответствует требованиям струйных принтеров. На рис. 1 показано, что по мере увеличения времени шлифования средний размер частиц, образующихся при окраске, постепенно уменьшается. Первоначально сокращение размера частиц происходит быстрыми темпами, и размер частиц сокращается примерно с 82 нм до 280 нм. При непрерывном измельчении размер частиц продолжает уменьшаться, однако скорость их измельчения снижается, особенно после 1,5 часов измельчения, когда размер частиц остается относительно стабильным. Нерегулярная форма частиц окраски после измельчения обусловлена различными факторами, такими как сжатие и измельчение, воздействующими на большие частицы в начале измельчения.

После шлифования в течение 1,5 часов, большинство красочных частиц были разбиты на мелкие частицы. Кроме того, индекс распределения частиц по размеру уменьшается с увеличением времени шлифования (рис. 2). После 1,5 часов шлифования дистрибутив становится более однородным и узким. После 1,5 часов индекс распределения остается в основном неизменным.

2.2 электронный микроскоп трансмиссии (теа) для наблюдения за рассеиванием керамических чернил были подготовлены пять групп черных керамических чернил со временем шлифования 1,5 часа. Они были преобразованы в растворы для рассеивания чернильных красок, а размеры и дисперсия красочных частиц в растворе для рассеивания были замечены с помощью трансмиссии электронной микроскопии (TEM), как показано на рис. 3. На рис. 3 четко показано даже распределение красочных частиц в растворе дисперсии, причем частицы инкапсулируются добавками, образуя отдельные частицы чернил, рассеянные в растворителе. После 0,5 часов шлифования, частицы окраски больше, без агрегации. Размер частиц составляет приблизительно 600 нм. После 1,5 часов измельчения предыдущие крупные частицы были разбиты на мелкие частицы, окруженные аддитивными молекулами. Частицы меньше, с размером ниже 300 нм. Большинство частиц в керамической черниле имеют размер от 150 до 300 нм с неправильной формой в диапазоне 200-300 нм. Наблюдения теа согласуются с результатами, полученными с помощью наноразмерного анализатора и потенциального анализатора зета.

2.3 компания Guixi Bao провела испытание на печать керамических чернильных красок со временем шлифования 1,5 часа. Чернила практически печатались на белой бумаге, как показано на рис. 4. Качество изображения показывает четкий и точный текст, яркие образцы и цвета без дефектов, таких как волокна, пузыри воздуха, полосы, чернила брызги. Это подтверждает, что черная керамическая чернила, подготовленная с 1,5 - часовым временем шлифования, соответствует требованиям струйного принтера.

(2) экспериментальные результаты показывают, что время шлифования 1,5 часа может привести к черным керамическим чернилам со средним размером частиц 200-300 нм и идеальным распределением размеров частиц. Это оптимальное время измельчения направлено на сокращение потребления энергии и увеличение промышленных экономических выгод.