陽離子改性介孔二氧化硅吸墨層的制備及其噴墨打印性能研究
發(fā)布時間:2017-04-27 02:11
本文關鍵詞:陽離子改性介孔二氧化硅吸墨層的制備及其噴墨打印性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在噴墨打印過程中,墨水由電信號驅(qū)動的噴射裝置直接噴射到基片上。大多數(shù)噴墨用墨水具有較低的黏度和較低的表面張力,因此這對基片覆涂層的孔隙率和吸收性能提出了很高的要求。本實驗研究的目的是對噴墨涂層上墨水的吸收和固定機理進行進一步的研究和理解。在實驗室條件下制備高打印質(zhì)量吸墨涂層,使用水性墨水進行打印,重點研究涂層的印刷適用性。 實驗室制備了介孔二氧化硅、陽離子改性介孔二氧化硅分散液及其吸墨層。研究了各種反應因素(溶劑、催化劑、模板劑、硅源等)對介孔二氧化硅粒徑及其單分散性的影響。研究了陽離子改性劑(PEI)、膠黏劑(PVA)濃度對吸墨涂層性能的影響。通過對吸墨涂層表面能、接觸角的研究以及對比分析涂層打印性能,得到了最佳的涂層組分比例。當PEI用量2%,PVA用量30%時,涂層綜合性能最佳。 對比研究介孔二氧化硅與商用氣相二氧化硅制備的吸墨層性能,結果表明,粘合劑的用量與顏料粒子的孔徑尺寸分布有著很大的關系。氣相A380二氧化硅具有較大的孔尺寸和孔徑尺寸分布,粘合劑用量為介孔二氧化硅的2-3倍。PVA滲透進入氣相二氧化硅的孔徑之中,因此增加了其對粘合劑的用量。此外,,膠黏劑的滲透降低了有效孔體積,使得涂層對展色劑的吸附能力下降。結果為,介孔二氧化硅不僅粘合劑用量少,而且具有較高的打印質(zhì)量。 通過對吸墨層浸潤性能及固墨性能研究,證實并不是涂層表面能越大,打印效果越好,當墨水與吸墨層接觸角在70-80°之間時,打印效果最好。陽離子改性劑的添加可以有效的提高圖像的打印質(zhì)量,并且提高耐水性。
【關鍵詞】:吸墨層 介孔二氧化硅 聚乙烯亞胺 孔徑尺寸
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TQ638;TP334.83
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-27
- 1.1 課題研究的目的與意義9-10
- 1.2 噴墨打印技術概述10-11
- 1.3 噴墨打印用墨水11-13
- 1.4 噴墨打印介質(zhì)13-15
- 1.4.1 表面膠料14
- 1.4.2 噴墨吸收涂層14
- 1.4.3 顏料14-15
- 1.4.4 粘合劑15
- 1.5 潤濕、吸附及擴散理論15-22
- 1.6 著色劑與涂層的化學作用22
- 1.7 涂層與油墨的作用及影響22-25
- 1.8 課題的主要研究內(nèi)容25-27
- 第2章 實驗材料及測試方法27-34
- 2.1 實驗藥品與儀器27-28
- 2.1.1 實驗藥品27
- 2.1.2 實驗儀器27-28
- 2.2 納米介孔二氧化硅的制備28-29
- 2.2.1 納米二氧化硅的制備28-29
- 2.2.2 煅燒制備介孔納米二氧化硅29
- 2.3 彩噴紙的制備29-31
- 2.3.1 分散液的制備30
- 2.3.2 聚乙烯醇溶液的制備30
- 2.3.3 涂料的制備30-31
- 2.3.4 涂料的涂布31
- 2.4 性能測試及表征31-34
- 2.4.1 涂料的粘度檢測31
- 2.4.2 固含量的測定31
- 2.4.3 涂布量的測定31
- 2.4.4 原子力顯微鏡(AFM)測試31
- 2.4.5 掃描電子顯微鏡(SEM)測試31
- 2.4.6 X 射線衍射(XRD)測試31-32
- 2.4.7 粒子粒徑測試32
- 2.4.8 動態(tài)液體滲透分析測試32
- 2.4.9 靜態(tài)接觸角測試分析儀32
- 2.4.10 動態(tài)接觸角及表面能測試32
- 2.4.11 粒子比表面積測試32
- 2.4.12 打印圖像檢測32-34
- 第3章 納米介孔二氧化硅的制備及工藝研究34-46
- 3.1 介孔二氧化硅納米顆粒制備及工藝研究34-39
- 3.1.1 體系中水/乙醇比例的影響34-35
- 3.1.2 體系中氫氧化鈉溶液(催化劑)用量的影響35-36
- 3.1.3 CTAB(模板劑)用量的影響36-37
- 3.1.4 正硅酸乙酯(硅源)用量的影響37-39
- 3.2 介孔二氧化硅納米材料的表征39-44
- 3.2.1 FT-IR 測試結果及其分析39
- 3.2.2 XRD 測試結果及分析39-40
- 3.2.3 BET 測試結果及分析40-44
- 3.2.4 TEM 測試結果及分析44
- 3.3 本章小結44-46
- 第4章 吸墨層的制備及其吸墨浸潤行為研究46-69
- 4.1 墨水性能測試46-47
- 4.2 陽離子改性劑(PEI)對吸墨層性能的影響研究47-53
- 4.2.1 陽離子改性劑(PEI)用量對介孔二氧化硅分散液的影響48-50
- 4.2.2 固色劑(PEI)用量對表面能與接觸角的影響50-51
- 4.2.3 固色劑(PEI)用量對吸墨層打印圖像色密度的影響51-52
- 4.2.4 固色劑(PEI)用量對吸墨層打印圖像抗水性能的影響52-53
- 4.3 粘合劑(PVA)對吸墨層性能的影響研究53-56
- 4.3.1 粘合劑(PVA)用量對吸墨層粗糙度的影響53-54
- 4.3.2 粘合劑(PVA)用量對表面能與接觸角的影響54-55
- 4.3.3 粘合劑(PVA)用量對吸墨層打印圖像色密度的影響55-56
- 4.3.4 粘合劑(PVA)用量對吸墨層打印圖像抗水性能的影響56
- 4.4 墨水與吸墨層浸潤鋪展行為研究56-59
- 4.5 墨水與吸墨層的層析行為研究59-62
- 4.6 介孔二氧化硅與商用二氧化硅制備吸墨層的性能比較62-68
- 4.6.1 介孔二氧化硅與商用氣相二氧化硅粒子的比較63-64
- 4.6.2 吸墨層孔隙率分析64-65
- 4.6.3 吸墨層形貌分析65-66
- 4.6.4 吸墨層圖像打印效果比較66-68
- 4.7 本章小結68-69
- 結論69-70
- 參考文獻70-78
- 致謝78
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 李向華;顏進華;;彩色噴墨打印紙涂料配方與涂層性能研究[J];湖南造紙;2007年01期
2 姚薇;勞菲;薛敏釗;劉燕剛;;RC高光澤噴墨打印照片紙吸墨涂層的研究[J];影像技術;2009年02期
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本文編號:329713
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