חדשות בענף

מהירות דיו להדפסת מסך

2021-03-25

דיו הוא החומר החשוב ביותר בהדפסת מסך ותופס תפקיד חשוב ביותר בכל תהליך ההדפסה. מכיוון שחפצי הדפסת המסך רחבים למדי, כמו נייר, מתכת, פלסטיק, זכוכית, עץ, קרמיקה וטקסטיל שונים וכן הלאה. לכן, ההבנה הנכונה של ביצועי הדיו היא תנאי הכרחי להדפסת מסך חלקה.

אחת הבעיות הבולטות ביותר של דיו להדפסת מסך היא יציבות הדיו המצומצמת על המצע לאחר ההדפסה. אם אין יציבות תיקון, המשמעות היא שאין הדפסה, והיא תגרום לבזבוז רב. בעיית היציבות לקיבוע כוללת מנגנון ההדבקה של דיו ומצע. נכון להיום, מקובל להאמין כי הסיבות המשפיעות על יציבות הדיו של קיבוע הדיו הן כדלקמן.

1. השפעת השרף. שרף הוא המרכיב העיקרי של קלסר הדיו, ואפקט הקיבוע של הדיו קשור קשר הדוק לביצועי השרף.

א. משקל מולקולרי. אם המשקל המולקולרי של השרף קרוב מדי לזה של המצע, ממס הדיו אינו קל לבחירה. אם המשקל המולקולרי של השרף גדול מדי, על מנת לגרום לדיו להגיע לצמיגות הנדרשת על ידי הדפסת המסך, תכולת המוצק (שרף) בדיו קטנה מדי, וכתוצאה מכך בזבוז ממס. המשקל המולקולרי גבוה, נקודת ההיתוך גבוהה גם היא, קשה להתמוסס בממיס והיא לא טובה לאפקט ההדבקה. אם המשקל המולקולרי של השרף קטן מדי, הלכידות והתאימות יהיו ירודות מדי ואפקט ההדבקה יהיה ירוד. בחירת הכוכב המולקולרי של שרף ערבוב הדיו חשובה וחייבת להיות מתאימה.

B. טמפרטורת מעבר זכוכית. לתנועה של קטע שרשרת הפולימר יש רק מהירות דיפוזיה משמעותית מעל לטמפרטורת מעבר הזכוכית. את כל תנועת השרשרת ניתן לבצע רק בטמפרטורות גבוהות יותר. עבור דיו לריפוי בטמפרטורת החדר, טמפרטורת המעבר של הזכוכית של השרף צריכה להיות נמוכה מאוד, דבר המועיל ללא ספק לאפקט ההדבקה. עבור דיו ריפוי תרמי, טמפרטורת החימום צריכה להיות גבוהה מטמפרטורת מעבר הזכוכית ונמוכה מטמפרטורת העיוות התרמי של המצע. אפקט ההדבקה קשור לטמפרטורת ההפעלה (ייבוש).

ג.מרכיבי השרף. הקבוצות הפונקציונליות ומבנה הענף במולקולת השרף משפיעים ישירות על אפקט הקיבוע של הדיו על המצע. לכן הדיו המיוחד להדפסת מסך ספציפי יותר ויותר למצעים שונים. שרף בודד לעיתים קרובות אינו יכול לענות על הצרכים של דיו מיוחד להדפסת מסך. למעשה, השימוש בשרפי קופולימר בינאריים או טרנריים, שרפים מעורבים ושיטות לשינוי שרף יכול להכין דיו עם מרקם מעולה. בחירת רכיב שרף מתאים מועילה לאפקט הקיבוע.

ד. תוכן היסודות של מונומר השרף. התוכן של אלמנט מסוים של מונומר השרף הסינטטי משתנה, כך שגם ביצועי השרף משתנים. בעת תכנון נוסחת הדיו, סינתזה של כמה שרפים מיוחדים ישפר מאוד את ביצועי הדיו. שינוי בתוכן של אלמנט מסוים במונומר השרף יביא לשינוי בולט במאפיין מסוים של השרף.

ה. הקוטביות והגבישיות של השרף. קיום הקוטביות תורם לאפקט הקיבוע, אך פולימרים לינאריים בעלי קוטביות גבוהה הם בעלי גבישות גבוהה. ניתן להשתמש בטכניקות קופולימריזציה והשתלה כדי לשנות את השרף כדי להרוס את הגבישות ולשמור על הקוטביות.

התרגול הראה כי שרף אפוקסי יכול לייצר קשרים כימיים לחומרים רבים כמו עץ, מתכת ופלסטיקה מסוימת. לכן, דיו הדפסת מסך מיוחדות רבות מנוסחות לעיתים קרובות עם שרף אפוקסי על מנת להשיג את אפקט הקיבוע האידיאלי.

2. השפעת הממס. הממס המשמש לניסוח הדיו משפיע גם על אפקט הקיבוע. אנו יודעים כי ראוי כי פרמטרי המסיסות של השרף והממס המשמשים דומים, וגם פרמטרי המסיסות של המצע ייחשבו דומים. אך עבור דיו להדפסת מסך פלסטיק, יש לקחת בחשבון אפקטים אחרים של הדפסת מסך (גם דיו מיוחדים אחרים צריכים להיות זהים)

ת. פרמטרי המסיסות של שרף וממס דומים, וזה טוב לפירוק.

ב. פרמטרי המסיסות של פלסטיקים ופלסטיקים דומים כדי להקל על הפלסטיקה.

ג. פרמטרי המסיסות של ממס הדיו והפלסטיק דומים לאפקט הקיבוע, אך יש למנוע את החלדת משטח הפלסטיק על ידי ממס הדיו (אפילו לגרום לעיוות פלסטי).

ד. פרמטרי המסיסות של ממיסי דיו ופלסטיקים דומים דומים, מה שיכול לגרום לחילוץ הפלסטיק או להוצאתו.

ה. יותר מדי ממס של נקודת רתיחה גבוהה מפחית את אפקט הקיבוע.

ו. לבחירה לא נכונה של ממס יש השפעת קיבוע לקויה. יש לקחת בחשבון שימוש בממיסים מגורמים רבים, ולכן ממיסי דיו משתמשים לרוב ביותר משלושה ממיסים מעורבים.

ז. הממיס בדיו ובקלסר (פולימר מולקולרי גבוה) נמצא במגע עם המצע, מתנפח וממיס את פני המצע, כך שהמצע והקלסר בדיו מפזרים זה את זה ויוצרים שכבה של אמצע הקו הבלתי מוגבל לאחר ערבוב של שכבה, מה שמוביל להיעלמות הממשק, ויוצר קשר חזק בין הדיו למצע.

תהליך הדיפוזיה הוא התהליך בו ממס הדיו ממיס את פני המצע, והתמוססות המצע תלויה בקוטביות הקלסר והממיס בדיו. רק כאשר קוטביות הדיו והמצע דומים, הוא יכול להתמוסס ולצום היצמדות.

הקלסר בדיו הוא בדרך כלל פולימר מקרומולקולרי בעל מבנה לינארי. שני קצוות המולקולה יכולים להתפשט בקלות לתוך המצע. שרשראות צד קצרות אינן תורמות לדיפוזיה, וענפים גדולים תורמים לדיפוזיה.

לקלסר משקל מולקולרי גדול ואורך שרשרת ארוך, וחדירתו ופיזורו איטיים. המשקל המולקולרי קטן, החדירה מהירה, כוח הלכידות גדול, אך כוח הלכידות קטן. לכן, הפולימר המולקולרי הגבוה המשמש כחומר המקשר צריך להיות בעל משקל מולקולרי אופטימלי, שאינו טוב רק לדיפוזיה, אלא גם בעל חוזק לכידות מסוים.

הקלסר רגיש יותר לטמפרטורה בתהליך דיפוזיה למצע. העלאת הטמפרטורה יכולה לקדם את התנועה הבראונית של מקרומולקולות, התורמת למהירות ויכולת הדיפוזיה, והיא גם תורמת להידבקות הדיו.

3. השפעת התוספים. מגוון רחב של תוספים ישפר מאוד את ביצועי הדיו. התוספים המשפיעים על אפקט הקיבוע הם:

א סוכן צולב. סוכן ההצטלבות יכול לא רק לשפר את אפקט הקיבוע של הדיו, אלא גם לשפר מאוד את קשיות, עמידות בממיסים, עמידות במים ומהירות ייבוש של הדיו.

B. סוכן צימוד. חומר הצימוד מקדם את אפקט הצימוד בין השרף לחומר ההדפסה הפולימרי בדיו, מה שיכול לשפר את אפקט הקיבוע של הדיו.

ג. פלסטיקן. חומר הפלסטיק יכול לשפר את הגמישות של סרט הדיו ומועיל גם לאפקט הקיבוע.

4. השפעת ביצועי הדיו. לדיו יש יכולת הרטבה טובה, דבר המועיל לאפקט הקיבוע. אם המצע לא נרטב והדיו יובש או נרפא, אפקט הקיבוע הוא ירוד, הכרוך בבעיית זרימת הדיו. ביצועי הזרימה קשורים קשר הדוק גם לגורמים אחרים של הדפסת משי, ורק אפקט הקיבוע נדון כאן.

ת. בעת הכנת הדיו, יש לשלוט על מהירות הניקוי של הממיס. נוכחותם של ממיסים בעלי נקודת רתיחה גבוהה מועילה לפילוס.

ב. השתמש בשרף משקל מולקולרי מתאים להכנת דיו, ככל שצמיגות השרף גבוהה יותר, כך שלילי יותר לפילוס דיו.

ג. הוסף חומר דיו מתאים לדיו.

5. השפעת המצע. חומר המצע משפיע ישירות על אפקט הקיבוע של דיו הדפסת המסך. הכנת צבעי דיו מיוחדים למצעי עץ היא דרך להתגבר על השפעה זו. על ידי שינוי המצע, טיפול פני השטח ושיטות אחרות, ניתן לשפר גם את מהירות הדיו על המצע.

A. שפר את אפקט הקיבוע של הדיו על ידי שינוי ביצועי המצע. אם יתווספו כמה חומרי מילוי לאולפנים שקשה למסך אותם, כמו למשל הוספת BaSO4 לשרף הפוליפרופילן וערבוב של פוליפרופילן אקראי בו זמנית, ישופר מאוד אפקט הקיבוע של המוצרים על הדיו.

ב. ניקוי פני השטח של המצע יכול גם לשפר את מהירות הדיו עליו. הימצאות אבק, שומן ולכלוך על פני המצע מקשה על קיבוע הדיו ויש להסירו.

ג. חמצון פני השטח של המצע, שינוי מצב פני השטח של המצע וכו 'ישפר מאוד את אפקט הקיבוע של הדיו. אולפינים, שבדרך כלל קשה למסך משי, ניתנים להקרנת משי בצורה חלקה לאחר טיפול כימי, טיפול בלהבה והלם אלקטרוני.

ד. טיפול מקדים של המצע עם חומר צימוד לקידום הפעלת קבוצות פני השטח וכן לשיפור אפקט הקיבוע של הדיו על המצע.