Napięcie powierzchniowe atramentów a zwilżalność podłoża drukarskiego
Napięcie powierzchniowe atramentów (inkjet) oraz zwilżalność podłoża drukarskiego są kluczowymi czynnikami wpływającymi na końcową jakość druku oraz niezawodność procesu. Napięcie powierzchniowe i oddziaływania międzyfazowe mogą być badane za pomocą różnych technik tensjometrycznych. Zarówno równowagowe, jak i dynamiczne pomiary napięcia powierzchniowego znajdują zastosowanie w formulacji i rozwoju atramentów.
Oprócz samych pomiarów napięcia powierzchniowego można wyznaczać również krytyczne stężenie micelizacji (CMC), które określa punkt, w którym napięcie powierzchniowe przestaje zależeć od stężenia surfaktantu, a także prowadzić badania reologii międzyfazowej dostarczające informacji o stabilności interfejsu. Ponieważ obraz drukowany powstaje z kropelek atramentu, pomiar kąta zwilżania jest użytecznym narzędziem do analizy oddziaływań atrament–podłoże. Pomiary kąta zwilżania umożliwiają również wyznaczenie swobodnej energii powierzchniowej podłoża drukarskiego.
Czynniki rzeczywistych próbek i procesów
Stosowanie tych technik do próbek i procesów rzeczywistych wymaga uwzględnienia czynników powodujących histerezę kąta zwilżania oraz bardzo małych rozmiarów kropelek atramentu. Powszechnie wiadomo, że zarówno chemia powierzchni, jak i jej chropowatość wpływają na zwilżanie, a zjawisko to można lepiej zrozumieć, korygując wartości kątów zwilżania o wpływ chropowatości.
Wpływ rozmiaru kropli
Ponieważ krople atramentów inkjet są bardzo małe, penetrujące i mają niską lepkość, stawia to wysokie wymagania wobec właściwości powierzchniowych podłoży. Analizy kąta zwilżania umożliwiają badanie rozpływania się i wchłaniania kropli poprzez analizę wymiarów kropli oraz zmian kąta zwilżania w czasie.
Typowy rozmiar kropli stosowanej w pomiarach kąta zwilżania mieści się w zakresie od 1 do 10 mikrolitrów. Wykazano, że objętość kropli nie ma istotnego wpływu na wartość kąta zwilżania na powierzchniach zbliżonych do idealnych, takich jak czyste płytki kwarcowe. Powierzchnia idealna jest definiowana jako gładka, sztywna, chemicznie jednorodna, nierozpuszczalna i niereaktywna. Jednak im większa jest histereza kąta zwilżania, tym większy wpływ objętość kropli ma na mierzony kąt.
W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie kroplami pikolitrowymi w związku z rozwojem technologii atramentowej oraz potrzebą analizy małych, mikrowzorcowanych powierzchni i pojedynczych włókien. W związku z tym dyskusja na temat wpływu rozmiaru kropli na kąt zwilżania rozszerzyła się na porównania kropli mikrolitrowych z pikolitrowymi. Wykazano, że początkowy kąt zwilżania kropli pikolitrowej najlepiej koreluje z kątem zwilżania kropli mikrolitrowej. Ze względu na szybkie parowanie kropli pikolitrowej, kąt zwilżania maleje w funkcji czasu, osiągając wartość kąta cofania (receding angle).
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz