Tintas para jato de tinta UV - Fotoiniciador
Eu sou Harold, um engenheiro químico de impressão com 12 anos de experiência. Hoje, vou levá-lo ao coração da tecnologia de jato de tinta, revelar como ela revolucionou a impressão tradicional e compartilhar as armadilhas e descobertas revolucionárias que encontrei ao desenvolver tintas para jato de tinta UV.
Você aprenderá:
- Como a tecnologia de jato de tinta permite a impressão em todos os materiais, do papel ao metal
- A batalha de desempenho entre tintas à base de corantes e pigmentos
- A sabedoria química por trás das tintas para jato de tinta UV que rompe o problema da polimerização por inibição de oxigênio
- O caminho de transformação ecologicamente correto do futuro setor de impressão
1. Tecnologia de jato de tinta: quando os fluidos newtonianos encontram a revolução digital
A magia física da impressão sob demanda
Em 2017, quando eu estava depurando o cabeçote de impressão piezoelétrico no laboratório, testemunhei o incrível processo de mudança de tensão no formato da gota de tinta. A deformação em nível de mícron da cerâmica piezoelétrica (geralmente controlada em 0,1-0,3μm) gera uma pressão de jato de até 200kPa, o que equivale a levantar um peso de 20kg com uma área do tamanho de uma unha.
Comparação dos principais parâmetros técnicos:
Tipo Velocidade da gota Faixa de viscosidade (mPa-s) Gota mínima (pL)
Bolha térmica 8-12m/s 3-5 10
Piezoelétrico 15-20m/s 5-30 3
(Fonte: Digital Printing Technology Yearbook 2022)
2. Química da tinta: partículas de pigmento dançando em nanoescala
O romance e a fragilidade da tinta à base de corante
Ainda me lembro de quando reproduzimos uma pintura a óleo para um museu de arte em 2015, a tinta corante apresentou uma gama de cores incrível em tecido de algodão (18% mais ampla do que a tinta à base de pigmento), mas sofremos grandes perdas devido a um acidente de desbotamento três meses depois. Isso levou a equipe a mudar para o desenvolvimento de tinta à base de pigmento.
Experimento de comparação de desempenho:
- Resistência à luzApós 500 horas de exposição aos raios UV, a diferença de cor da tinta corante é ΔE>5, enquanto a da tinta pigmentada é ΔE<1,2
- Teste à prova d'água: o raio de espalhamento da tinta corante na água é de 3 mm, enquanto o da tinta pigmentada é de apenas 0,5 mm
- Paradoxo do custo: embora a tinta pigmentada seja 30% mais cara, a taxa de perda geral é reduzida em 57%
3. O nirvana do jato de tinta UV: superando a batalha química da inibição de oxigênio
A arte de equilibrar viscosidade e atividade
Em 2019, quando desenvolvemos o acrilato de poliéster hiperbranqueado, descobrimos que, quando o grau de ramificação era controlado em 35-40%, era possível manter uma viscosidade abaixo de 25mPa-s e, ao mesmo tempo, aumentar a velocidade de cura para 0,8 segundo (as resinas tradicionais levam 1,5 segundo).
Formulação inovadora:
- Estrutura principalOligômero hiperbranqueado (40%) + diacrilato de tripropilenoglicol (35%)
- Sistema iniciador: TPO-L (3%) + ITX (1,5%) + EDB (0,5%)
- Combinação de antioxidantessiloxano modificado com poliéter (0,3%) + derivado de vitamina E (0,2%)
4. Especulação futura: A tinta UV pode conquistar os eletrônicos flexíveis?
Quando vi a primeira tela OLED impressa em 2021, percebi imediatamente o potencial do jato de tinta UV. Há três grandes desafios para a tecnologia existente:
- A precisão do posicionamento da gota de tinta precisa ser de ±1,5μm
- A uniformidade da espessura do filme após a cura requer um desvio de <5%
- A viscosidade da pasta de prata condutora precisa ser estável em 12-15mPa-s
A câmara de impressão protegida por nitrogênio que estamos experimentando pode controlar a concentração de oxigênio abaixo de 200ppm, o que aumenta a velocidade de cura em 40%. Talvez, dentro de três anos, possamos usar impressoras a jato de tinta para fabricar circuitos dobráveis para telefones celulares.
Minhas anotações de laboratório
Na semana passada, ao lidar com uma reclamação de um fabricante de filmes automotivos, descobri que a energia de superfície do substrato de PET era de apenas 34mN/m, muito abaixo dos 42mN/m necessários para a tinta UV. Ao adicionar 0,5% de surfactante de fluorocarbono, o ângulo de contato foi reduzido de 78° para 22°, e a taxa de aprovação do teste de adesão saltou de 35% para 92%.
Sugestões de visualização
- Gráfico de comparação dinâmica (Alt: comparação de teste à prova d'água de tinta corante vs. tinta pigmentada)
- Animação da estrutura molecular (Alt: Modelo 3D de oligômero hiperbranqueado)
- Diagrama de fluxo do processo (Alt: Como funciona o sistema de proteção de nitrogênio para jato de tinta UV)
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