Ponieważ są wykonane z różnych substancji chemicznych, farby pigmentowe mają silne właściwości wodoodporne.Pigment atramentowycząsteczki pozostają zawieszone jako nierozpuszczalne barwniki w systemie transportowym, podczas gdy barwniki rozpuszczają się całkowicie. Ta struktura cząstek tworzy fizyczną barierę na wierzchu podłoża, która znacznie utrudnia przedostawanie się wody przez wodę w porównaniu z opcjami na bazie barwnika.- Atramenty pigmentowe-, wykonane z odpowiednich żywic i spoiw, są naprawdę wodoodporne. Zachowują swój kolor nawet po długim czasie wystawienia na działanie wody, co czyni je niezbędnymi do wydruków przemysłowych, które muszą być trwałe.
Czym są tusze pigmentowe i jak działają?
Podstawowe informacje o tym, z jakiego koloru są wykonane farby, pomagają wyjaśnić, dlaczego tak dobrze sprawdzają się w warunkach wodoodpornych w wielu gałęziach przemysłu.
Skład i struktura farb pigmentowych
Farby pigmentowe zawierają bardzo małe cząstki stałe. Cząsteczki te mogą być nieorganiczne, jak dwutlenek tytanu i sadza, lub biologiczne, jak az i ftalocyjanina. Te cząstki barwnika mają szerokość od 50 do 300 nanometrów i zamiast się rozpuszczać, pozostają w zawiesinie w cieczy nośnej. Mieszanka składa się z trzech głównych składników, które współdziałają ze sobą, aby zapewnić jej działanie: pigment nadaje jej kolor, spoiwa sprawiają, że przylega do powierzchni, a dodatki poprawiają rozlewność i właściwości schnięcia. Z powodu tej strukturalnej różnicy w stosunku do płynnych kolorów, atrament reaguje z wodą w zupełnie inny sposób.
Jak cząsteczki pigmentu są odporne na wodę
Wodoodporność wynika ze sposobu ułożenia cząstek koloru. Podczas procesu drukowania cząsteczki te opadają na górę podstawy. Następnie spoiwo otacza je, tworząc bezpieczną warstwę. Dzięki temu kapsułkowaniu cząsteczki wody nie dostają się do barwnika i nie przemieszczają go. Różni się to od barwników, które mogą łatwo wyciekać, ponieważ stają się częścią włókien podstawowych. Rozkład wielkości cząstek jest bardzo ważny; mniejsze cząsteczki, które sklejają się ze sobą w kontrolowany sposób, pokrywają większy obszar, zachowując jednocześnie osłonę, która sprawia, że wodoodporność jest wodoodporna.
Typowe preparaty przemysłowe
Atramenty pigmentowe na bazie wody- wykorzystują żywice akrylowe lub poliuretanowe, które są bezpieczne dla środowiska i zapewniają łagodny poziom wodoodporności, odpowiedni do stosowania w opakowaniach wewnętrznych. Mieszanki na bazie rozpuszczalników-mają mocniejsze systemy klejów, które wysychają przez odparowanie, tworząc wiązania, które trwają bardzo długo na nieporowatych-materiałach, takich jak metale i tworzywa sztuczne stosowane w produkcji. Najlepsze są tusze pigmentowe utwardzane promieniami UV-. Pod wpływem światła ultrafioletowego fotoinicjatory powodują szybkie-wiązanie krzyżowe, co tworzy najsilniejszą wodoodporną powierzchnię, idealną na znaki zewnętrzne i części samochodowe. Każda mieszanina spełnia potrzeby innej branży, mając na uwadze standardy kosztów i wydajności.
Czy tusze pigmentowe są wodoodporne? Dogłębna-analiza techniczna
Należy jasno zdefiniować termin „wodoodporny”, ponieważ standardy branżowe określają różne poziomy oporu, które wpływają na wybory zakupowe.
Wodoodporność a wodoodporność-: najważniejsze różnice
Atramenty, które są naprawdę wodoodporne, nie rozmazują się ani nie blakną pod wpływem długotrwałego zanurzenia w wodzie. Przechodzą rygorystyczne standardy testowe. Atramenty-wodoodporne mogą czasami wytrzymać lekki deszcz lub wilgoć, ale mogą ulec zniszczeniu w przypadku długotrwałego kontaktu. Standardowe testy, takie jak ISO 12040 dotyczące odporności na światło i ASTM D5264 dotyczące odporności na zarysowania, dają nam liczby, których możemy użyć do pomiaru rzeczy. Specjaliści w dziedzinie zakupów muszą mieć jasność co do tego, który standard ma zastosowanie do ich pracy. Na przykład billboardy zewnętrzne wymagają rzeczywistej wodoodporności, ocenianej na-wieloletnią ekspozycję, podczas gdy etykiety wewnętrzne mogą wymagać wodoodporności-tylko przy okazjonalnym użytkowaniu.
Czynniki techniczne wpływające na wodoodporność
Wodoodporność jest bezpośrednio związana z wielkością cząstek pigmentu. Cząsteczki mniejsze niż 200 nanometrów powodują, że pokrycie powierzchni jest grubsze, co oznacza, że woda nie może przedostać się przez tyle otworów. Ważny jest także skład chemiczny spoiwa. Żywice o dużej masie cząsteczkowej tworzą filmy, które są mocniejsze i mniej przepuszczalne. Ilość pigmentu w spoiwie wpływa zarówno na właściwości wodoodporne, jak i mechaniczne. Zbyt duża ilość pigmentu osłabia chronioną matrycę, natomiast niewystarczająca ilość osłabia kolor. Ważne jest, aby pomyśleć o przydatności podłoża, ponieważ porowate materiały, takie jak nieobrobiony papier, mogą wchłonąć nośnik, co może sprawić, że cząsteczki pigmentu będą mniej bezpieczne niż na uszczelnionych powierzchniach, takich jak folie polimerowe stosowane w opakowaniach elastycznych.
Prawdziwa-światowa wydajność w zastosowaniach przemysłowych
Ochrona atramentu pigmentowego w cyfrowym druku tkanin na odzież roboczą jest pokazana w rzeczywistych-sytuacjach. W przypadku drukowania na ubraniach przy użyciu odpowiednio wymieszanych atramentów pigmentowych grafika pozostaje wyraźna nawet przez pięćdziesiąt cykli prania przemysłowego w temperaturze 60 stopni, co jest trudne w przypadku systemów-barwiących. Producenci etykiet opakowaniowych twierdzą, że utwardzalne promieniami UV-tusze pigmentowe na foliach PET mogą przetrwać zanurzenie w wodzie na 72 godziny bez utraty koloru. Oznacza to, że spełniają rygorystyczne zasady kontaktu z żywnością w przypadku pojemników na napoje. Znaki wykonane przy użyciu pigmentów-rozpuszczalnych i umieszczane wzdłuż wybrzeża nie wyblakły znacznie po trzech latach wystawienia na działanie mgły solnej i warunków pogodowych, co dowodzi, że technologia ta naprawdę jest trwała.
Atrament pigmentowy a atrament barwnikowy: który jest bardziej odpowiedni do zastosowań wodoodpornych?
Siła działania tych barwników w środowisku wilgotnym opiera się na różnicach na poziomie molekularnym.
Różnice strukturalne i chemiczne
Kiedy cząsteczki barwnika mieszają się z cieczą nośną, powstają klarowne roztwory, które wnikają głęboko w włókna podłoża. Ponieważ są tak łatwo rozpuszczalne, mogą zostać uszkodzone przez wodę. Ta sama cecha, która początkowo przepuszcza wodę, wypuszcza ją później, gdy powrócą podobne warunki.Pigment atramentowycząsteczki nigdy się nie rozpuszczają; pozostają oddzielnymi rzeczami utrzymywanymi na miejscu przez wysuszone folie wiążące. Ta nierozpuszczalność chroni go w naturalny sposób przed środowiskiem-wodnym. Wiele kolorów, zwłaszcza nieorganicznych, jest bardziej stabilnych, ponieważ ich wiązania chemiczne nie ulegają rozpadowi w kontakcie z wodą, co mogłoby się zdarzyć w przypadku słabszych struktur barwników.
Porównanie wydajności według kluczowych wskaźników
Testy trwałości kolorów pokazują, że atramenty pigmentowe zachowują 90–95% koloru po wystawieniu na działanie warunków atmosferycznych szybszych niż te występujące w naturze przez pięć lat. Z drugiej strony, tusze barwnikowe tracą 60–70% koloru w tych samych warunkach. Testy wodoodporności pokazują, że wydruki pigmentowe-po zanurzeniu w wodzie tracą mniej niż 5% głębi kolorów, podczas gdy systemy barwników tracą od 25 do 40%. Podobne tendencje można zaobserwować w trwałości chemicznej. Na przykład tusze pigmentowe lepiej wytrzymują zmiany pH i ekspozycję na rozpuszczalniki niż barwniki, co jest ważne w zastosowaniach przemysłowych związanych z chemikaliami czyszczącymi lub płynami procesowymi. Z drugiej strony barwniki lepiej dają początkowo jaśniejsze kolory, ale w miarę ulepszania technologii dyspersji pigmentów ta zaleta zanika.
Wytyczne dotyczące przydatności aplikacji
Atramenty pigmentowe są zawsze lepsze do użytku na zewnątrz, ponieważ są bardziej odporne na światło UV i wodę. Do opakowań przemysłowych, które wymagają sterylizacji lub wystawienia na działanie środków chemicznych, potrzebne są mieszanki pigmentów, które poradzą sobie w trudnych warunkach. Technologia pigmentów sprawia, że pisanie na tekstyliach trwa dłużej, np. na sprzęcie ochronnym, odzieży roboczej i tkaninach do mebli ogrodowych. Atramentów barwnikowych można nadal używać do rysunków we wnętrzach, gdzie jasne kolory są ważniejsze niż stabilność, lub do porowatych powierzchni, na których pigmenty nie przylegają dobrze. Czasami metody hybrydowe wykorzystują obie technologie razem, przy czym pigmenty są używane do kolorów głównych, które muszą być stabilne, a barwniki do kolorów wtórnych, które muszą być bezpieczne.
Jak wybrać odpowiedni wodoodporny atrament pigmentowy do potrzeb swojej firmy?
Strategiczne czynniki wyboru zapewniają, że wybory dotyczące tego, co kupić, są zgodne z praktycznymi potrzebami i-długoterminowym bezpieczeństwem łańcucha dostaw.
Ocena aplikacji-Specyficzne wymagania
Minimalne poziomy wydajności są ustalane przez ustawienie, w którym produkt będzie używany. Do znakowania części samochodowych potrzebne są tusze pigmentowe, które wytrzymują temperatury powyżej 150 stopni podczas natryskiwania proszkowego i które nie rozpływają się pod wpływem rozcieńczalników do farb i rozpuszczalników. Elastyczne opakowania na towary konsumpcyjne wymagają formuł zgodnych z wymogami FDA- i charakteryzujących się niską przemieszczalnością, aby utrzymać barwniki na miejscu podczas przechowywania i wysyłki. W przypadku drukowania na tekstyliach do mebli ogrodowych systemy pigmentowe muszą zostać przetestowane pod kątem zgodności z normami dotyczącymi łuku ksenonowego. Dzięki temu kolory pozostaną wierne przez trzy lata, nawet w pełnym słońcu. Jasno określając czynniki zastosowania przed zatrudnieniem dostawcy, można uniknąć kosztownych rozbieżności między możliwościami produktu a sposobem jego użytkowania.
Ocena możliwości technicznych dostawcy
Dostawcy, którym możesz zaufać, dostarczają dokładne raporty z analiz PSD dla każdej partii, aby wykazać, że konsekwentnie kontrolują rozkład wielkości cząstek. Ważna jest umiejętność obróbki powierzchni. Producenci wysokiej-jakości stosują specjalne metody dyspersji, które zapobiegają flokulacji podczas przechowywania, co jest ważne dla utrzymania stabilnej grubości podczas-szybkiego drukowania. Lepsi partnerzy mają lepsze wsparcie techniczne, a dostęp do laboratoriów aplikacyjnych w celu opracowywania niestandardowych receptur i rozwiązywania problemów jest bardzo pomocny, gdy atramenty współpracują z określonymi powierzchniami lub sprzętem drukarskim. Certyfikaty takie jak ISO 9001 i standardy jakości specyficzne dla danej branży pokazują, że proces jest kontrolowany w zaplanowany sposób, co zmniejsza różnice między partiami, co może zepsuć plany produkcyjne.
Strategiczne praktyki zakupowe
Zamiast wyidealizowanych sytuacji laboratoryjnych, przykładowe procedury testowe dlaPigment atramentowy powinno opierać się na-rzeczywistych warunkach produkcyjnych. Przed przystąpieniem do dużych zamówień należy sprawdzić partie testowe na obecnym sprzęcie drukarskim, aby sprawdzić, czy nie występują problemy z profilami temperatur, szybkością suszenia lub przyczepnością podłoża. Negocjując minimalne kwoty zamówienia, należy porównać koszty zapasów z różnymi poziomami cen. Współpracujący dostawcy oferują elastyczne plany, które mogą uwzględniać szacunki wzrostu bez konieczności wydawania dużych pieniędzy z góry.
Utworzenie dwóch źródeł dostaw zmniejsza ryzyko zakłóceń w dostawach. Jest to szczególnie ważne teraz, gdy lotne surowce wpływają na dostępność pigmentu atramentowego. Długoterminowe-umowy zawierające obietnice dotyczące liczby często pozwalają uzyskać lepsze ceny i zapewnić sobie otrzymanie części, gdy podaż jest ograniczona.
Zwiększanie wodoodporności: wskazówki i innowacje dotyczące stosowania atramentu pigmentowego
Poprawa wodoodporności to coś więcej niż tylko wybór odpowiedniego atramentu. Wiąże się to także z właściwym traktowaniem papieru i nadążaniem za nowymi technologiami.
Krytyczne uwagi dotyczące techniki drukowania
Przygotowanie powierzchni ma duży wpływ na wodoodporność produktu końcowego. Oczyszczenie podłoża jest konieczne, aby pozbyć się olejów obróbkowych lub środków antyadhezyjnych, które utrudniają wiązanie kleju i pozostawiają dziury w materiale, do których może przedostać się woda. Grubość warstwy nadruku wpływa zarówno na głębię koloru, jak i na wodoodporność. Jeśli warstwy będą zbyt cienkie, w zabezpieczonej warstwie pigmentu pojawią się dziury, a jeśli będą zbyt grube, bariera wilgoci może zostać naruszona podczas wyginania wydruku. Aby uzyskać całkowite-usieciowanie, współczynniki utwardzania muszą być dokładne. W przypadku systemów UV moc lampy i czas ekspozycji muszą być odpowiednie, a systemy termiczne muszą utrzymywać odpowiednią temperaturę przez wystarczająco długi czas, aby rozpuszczalnik odparował i żywica uległa polimeryzacji.
Innowacje w technologii spoiw
Nowe rozwiązania w zakresie nano-spoiw kompozytowych wykorzystują nanocząsteczki krzemionki lub tlenku glinu do wypełniania niewielkich szczelin między cząsteczkami pigmentu, tworząc folie, które są grubsze i mniej porowate. Te nowe metody umożliwiają hydroizolację bez użycia grubszych warstw atramentu, co pozwala zaoszczędzić pieniądze na materiałach i zwiększa elastyczność. Bio-dyspersje poliuretanowe są obecnie wodoodporne tak samo jak żywice produkowane na bazie ropy naftowej, a ponadto spełniają wymagania ekologiczne stawiane przez właścicieli dużych marek. Samo-sieciujące-systemy akrylowe eliminują potrzebę stosowania różnych katalizatorów. Ułatwia to przygotowywanie potraw i wydłuża okres przydatności do spożycia bez obniżania odporności na wilgoć. Te nowe pomysły spełniają wymagania przepisów dotyczących ochrony środowiska, a jednocześnie spełniają standardy wydajności wymagane do zastosowań przemysłowych.
Protokoły konserwacji i przechowywania
Prawidłowo przechowywany tusz zachowuje swoje właściwości wodoodporne przez cały okres trwałości produktu. Kontrolowanie temperatury w zakresie od 15 do 25 stopni zatrzymuje polimeryzację lub wiązanie pigmentu zbyt wcześnie, co zmienia reologię i właściwości krycia. Zamknięcie pojemnika powoduje odparowanie mniejszej ilości rozpuszczalnika, co łączy cząstki stałe i podnosi lepkość, co może powodować zatykanie dysz systemów druku cyfrowego. Regularne przemieszczanie przechowywanych atramentów zapobiega osiadaniu pigmentów na dnie, dzięki czemu siła koloru i wodoodporność pozostają takie same przy każdym użyciu. Kontrolując okres przydatności do spożycia i zmieniając kolejność produktów-pierwsze weszło, pierwsze-wyszło, możesz uniknąć używania starych materiałów, które obniżają jakość produktu końcowego.
Wniosek
Pigment atramentowynaprawdę jest wodoodporny dzięki specjalnej strukturze cząstek i ulepszonym systemom spoiw. To sprawia, że jest to konieczne do zastosowań przemysłowych, które wymagają zwalczania wody. Ponieważ cząstki pigmentu atramentowego nie rozpuszczają się w wodzie, wytrzymują dłużej niż opcje na bazie barwników-, ponieważ są otoczone bezpieczną żywicą. Aby uzyskać najlepszą wydajność i najniższe koszty, pracownicy zaopatrzenia muszą wziąć pod uwagę potrzeby-specyficznej aplikacji, specjalistyczne umiejętności dostawców i praktyki strategicznego zaopatrzenia. Nowe osiągnięcia w technologii dyspersji i-przyjaznych środowisku spoiw sprawiają, że wodoodporny pigment atramentowy staje się coraz bardziej użyteczny w wielu dziedzinach przemysłu. Znajomość różnic technicznych między klasami wodoodporności i-wodoodporności jest ważna, aby mieć pewność, że standardy odpowiadają-rzeczywistemu użytkowaniu, co powoduje, że drogie działanie nie sprawdza się w ważnych sytuacjach.
Często zadawane pytania
Jaki rozmiar cząstek jest optymalny dla wodoodpornych atramentów pigmentowych?
Rozkład wielkości cząstek o wartościach D90 poniżej 200 nanometrów doskonale sprawdza się w druku cyfrowym, ponieważ zapobiega zatykaniu narzędzia i zajmuje dużą powierzchnię. Większe cząstki, do 500 nanometrów, dobrze sprawdzają się w metodach sitodruku i fleksografii, które wykorzystują różnego rodzaju filtry mechaniczne. Dają dobre krycie i niższe koszty. Najlepszy zakres zależy od metody druku i podłoża. Nie-materiały nieporowate radzą sobie z większymi cząstkami, ponieważ nie muszą mieć możliwości ich penetracji, ale do zastosowań tekstylnych lepsze są drobniejsze cząstki, które mogą lepiej przechodzić przez struktury włókniste.
Jak sprawdzić, czy mój tusz pigmentowy jest naprawdę wodoodporny?
W standardowych testach próbki atramentu umieszcza się na prawdziwym nośniku, biorąc pod uwagę-zalecany przez producenta czas schnięcia, a następnie zadrukowane obszary zanurza się w wodzie destylowanej w temperaturze pokojowej na dwadzieścia-cztery godziny. Sprawdź, ile koloru przedostaje się do wody i czy jakikolwiek kolor się przeniesie po potarciu powierzchni druku białą szmatką zwilżoną w wodzie. Użycie spektrofotometru do porównania pomiarów jasności kolorów wykonanych przed i po zanurzeniu daje dane liczbowe. W przypadku stosowania na zewnątrz szybkie testy starzenia przy użyciu komory łuku ksenonowego mogą imitować lata ekspozycji w ciągu zaledwie kilku dni, zgodnie z wytycznymi ISO 4892.
Czy atramenty pigmentowe można zmienić w celu poprawy wodoodporności?
Przepis można zmieniać zmieniając ilość koloru i kleju. Zwykle dodaje się więcej żywicy, aby poprawić hermetyzację i wytrzymałość folii. Przed nałożeniem kleju dodanie hydrofobowych modyfikatorów powierzchni do granulek pigmentu powoduje, że są one mniej podatne na wchłanianie wody. Dodane do mieszaniny środki-sieciujące wzmacniają sieci polimerowe po stwardnieniu, utrudniając przedostawanie się wody. Jednak zmiany te wpływają również na inne właściwości, takie jak lepkość, szybkość schnięcia i przyczepność materiału, dlatego całość należy przetestować, aby upewnić się, że nadal działa wystarczająco dobrze do zamierzonego zastosowania. Praca ze sprzedawcami, którzy mają dużą wiedzę, jest bardziej efektywna niż samodzielne próbowanie.
Dlaczego wodoodporność różni się w zależności od podłoża?
Energia powierzchniowa podłoża ma duży wpływ na przyczepność spoiwa do niego. Materiały-o niskiej energii, takie jak tworzywa sztuczne, należy poddać działaniu korony lub płomienia, aby lepiej zwilżały i sklejały się. Ile nośnika atramentu trafi do podłoża, a ile pozostanie na wierzchu, aby utworzyć warstwę ochronną, zależy od porowatości materiału. Materiały bardzo chłonne mogą odrywać spoiwo od cząstek pigmentu, przez co hydroizolacja będzie mniej skuteczna. Siła wiązania zależy od zgodności chemicznej bazy i spoiwa. Niektóre tworzywa sztuczne zawierają środki antyadhezyjne, które uniemożliwiają im prawidłowe sklejanie się, przez co przedostaje się do nich woda. Znajomość-czynników specyficznych dla podłoża może pomóc w wyborze mieszanek atramentów, które dobrze współpracują z wybranym podłożem.
Nawiąż współpracę z zaufanym dostawcą pigmentów atramentowych
Od ponad dwudziestu lat,Rozwój technologii Henghao (Hangzhou) Co., Ltd. osiąga wysoką-wydajnośćPigment atramentowydla firm produkujących atramenty, powłoki i opakowania w Ameryce Północnej i Europie. Nasze pigmenty nieorganiczne, takie jak sadza węglowa, oraz pigmenty organiczne, takie jak azo, ftalocyjanina i linia DDP, zapewniają zastosowaniom przemysłowym wymaganą wodoodporność. Prowadzimy ścisłą kontrolę jakości, która zapewnia stabilność każdej partii i rozkład wielkości cząstek, który najlepiej sprawdza się w druku cyfrowym, fleksograficznym i sitodruku.
Możesz zarobić najwięcej pieniędzy, kupując bezpośrednio z fabryki, a nasz zespół techniczny pomoże Ci stworzyć receptury, które będą działać z Twoim unikalnym podłożem i potrzebami w zakresie wydajności. Napisz do nas na adresinfo@henghaopigment.comaby otrzymać próbki i porozmawiać o tym, jak nasze usługi jako sprzedawcy pigmentów atramentowych mogą poprawić stabilność Twojego łańcucha dostaw i jakość Twoich produktów.
Referencje
1. Leach, RH i Pierce, RJ (2019). Podręcznik atramentu drukarskiego, wydanie 6. Wydawnictwo Springer, Londyn.
2. Herbst, W. i Głód, K. (2018). Przemysłowe pigmenty organiczne: produkcja, właściwości, zastosowania, wydanie 4. Wiley-VCH, Weinheim.
3. Provder, T. i Urban, MW (2020). Tworzenie filmu w powłokach wodorozcieńczalnych: postęp w technologii dyspersji pigmentów. Seria sympozjów Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego, Waszyngton.
4. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (2021). ISO 12040:2021 Technologia graficzna - Druki i farby drukarskie - Ocena odporności na światło przy użyciu filtrowanego światła łuku ksenonowego. Genewa.
5. Tracton, AA (2017). Podręcznik technologii powłok, wydanie 3. CRC Press, Boca Raton.
6. Koleske, JV (2019). Podręcznik testowania farb i powłok: Charakterystyka pigmentów i ocena działania, wydanie 15. ASTM International, West Conshohocken.
