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打印复印行业用墨水与墨粉简介
2015年03月18日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:3169
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      墨水和墨粉作为打印耗材中的两个重要成员,其性能和价格直接影响打印(复印)效果和成本,故受到较多的关注。


      一、墨水分类及特性 


      1、分类


      墨水分类主要有两种:如果按照色基分类,墨水可以分为:染料型墨——即以染料为色基的墨水,也是目前大多数喷墨打印机所采用的墨水。颜料型墨——是以颜料为色基的墨水。如果墨水是按照溶剂来区别,则划分为:水性墨——以水和水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分。油性墨——以非水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分。


      以上的概念在实际的使用过程中相互交叉,例如有些颜料型墨水可能是水性墨水可也能是油性墨水。但是从本身性质及打印机的实际要求而言,水性墨水和油性墨水绝对不允许在同一个打印头中混用。墨水的保质期一般为两年,墨水的保存要求密封,避免阳光直接照射,温度不宜过高或过低(正常的室温即可)。


       2、墨水影响打印效果及打印头性能的因素


       粘度和表面张力:粘度即液体流动的阻力,液体的表面张力则关系到能否形成液滴,一般而言,喷墨墨水要有一个低粘度,高表面张力,以保证好的流动性能和液滴形态。


      PH值:表示液体酸碱度的概念,溶液愈酸,PH值愈低,反之,溶液愈碱,PH值愈高。为防止墨水腐蚀喷头,PH值一般应在7-12之间。  


      电导率:在墨水中,电导率数值是用来反映其中盐含量的高低。一般而言,盐含量不能超过0.5%,以避免在喷嘴形成结晶。


      分散剂:表面活性剂的一种,其作用主要是改善墨水表面的物理性能,增强墨水与海绵的亲和性、湿润性。所以一般通过海绵储藏、传导的墨水都含有分散剂。


      二、碳粉分类及特性


      1、分类


      碳粉按照生产方式的不同可以分为两大类——聚合碳粉和粉碎碳粉。粉碎碳粉的生产过程是先把固体的树脂、磁性材料、颜料、电荷控制剂(CCA)、蜡等到助剂粗略混合,再在混炼机(目前多用同向双螺杆挤出机)上加热,将树脂融化,同时把不融成分均匀地分散到树脂中,冷却凝固后再进行粗粉碎、分级(把太粗和太细的分出去)、表面改性(在颗粒外包覆一些纳米粉体,以增强流散性并调节起电性能)即可。

  

      聚合碳粉的生产过程是把液态的有机物单体(有强烈挥发性、易燃、易爆、有毒)注入反应釜,再把颜料、电荷控制剂、蜡及其它组分加入搅拌,在一定温度等条件下,靠引发剂引发单体聚合成树脂,同时形成含有各组分的颗粒。然后再对这些颗粒进行清洗(洗去未聚合的单体和残余的引发剂等)、干燥、表面改性(与粉碎法相同)即成。

  

      2、两种碳粉的特性

  

      A、聚合粉颗粒形状很圆,因此流动性比粉碎粉好,转印率也比较高。但圆球状颗粒不利于磨擦起电,剩粉率比较高,同时也不利于清洁,每个工作周期中无法用刮片从鼓芯上刮下来,只能用清洁刷清洁。

  

      B、由于是在液体中分散,聚合粉每个颗粒中各组分的含量一致性很好。而粉碎粉当粒径太小时,会出现分散不均的缺陷;

  

      C、聚合粉粒度的分布比粉碎粉更均匀。就是说聚合粉每个颗粒几乎都一样大。碳粉颗粒大的大、小的小会对性能造成影响,但缺乏较大颗粒会影响黑度,缺乏较小颗粒将影响分辨率。

  

      D、聚合法不能生产磁性碳粉(无机不溶物高达40%以上),而市场保有量最大的惠普、佳能打印机都必须使用磁性碳粉。

  

      E、 聚合法生产时由于单体易燃、易爆、有毒,因此原料运输、贮存、生产过程都存在一定的危险,因而投资比粉碎法生产要大很多。同时,由于清洗时需要大量的水,而这些水使用以后含有有害物质,不处理不能排放,因此聚合法生产时污水处理设备的投资也很巨大;

  

      F、聚合技术难度较大(主要是粒度和分子量的同时控制技术风险很大),而不合格的产品无法像粉碎法一样重新混炼使用,因而常有固体废弃物且造成合格产品成本升高。

  

      综上所述,聚合粉颗粒形状圆、粒度分布均匀、各组分的分散均匀程度优于粉碎粉,但是投资大、风险大、污染重、成本高、剩粉率高且无法生产磁性粉。粉碎法生产工艺技术在发展,颗粒中各组分含量不够一致的缺点将得到很大改善;颗粒整形技术的发展将使颗粒形状不规则的缺点得到改善;分级的技术发展已经使粒度分布水平得到了很大的提高。因此两种类型碳粉各有优势和不足,在市场上并存的局面将延续下去。


(粉体圈  作者:敬之)


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