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1、第44卷第5期染料与染色Vol.44No.52007年10月DYESTUFFSANDCOLORATIONOctober2007研究论文喷墨打印机墨水的配方优化及制备李安林杜慧张换平(安阳工学院化工系,安阳455000)摘要:使用均匀设计方法进行了喷墨墨水的配方优化,并建立了粘度与甘油、乙醇和表面活性剂与表面张力的关系模型。模型表明:粘度主要和甘油、乙醇的用量相关,表面张力主要受表面活性剂的影响。关键词:喷墨墨水;配方优化;关系模型;均匀设计中图分类号:TQ617.5文献标识码:A文章编号:1672-117
2、9(2007)05-23-2由于喷墨打印机的价格低廉,且具有彩色打印1.3制备方法将配方量染料与适量水混合,加热功能,在企业和家庭用户中,已经相当普及。但是其溶解完全,将配方量乙醇、丙三醇、表面活性剂、防腐配套的喷墨打印墨水,在性能和价格上,目前仍然不剂、防紫外线剂加入到上述染料溶液中,加入水到配能令人满意。从价格上看,数只专用墨盒就相当于方量;用超声波处理2小时,测定并调整其物理化学一台低端喷墨打印机的价格;从耐光、耐水、耐保存指标,用普通滤纸和膜各过滤1次,密封保存备用。等角度看,目前使用的染料型墨水
3、,即使生产厂配套的价格昂贵的专用墨水,也不能满足要求。因此,国2结果与讨论内对喷墨打印墨水的研制,近几年做了大量的工以黑色墨水的制备为例,讨论制备条件的选择[1-7]作。但是,使一种墨水产品在性能上满足不同的和优化。甚至相差很大的要求,并且价格低廉,是难以做到2.1染料的用量的。对用户的需求应当进行适当的细分,从多个方黑色染料的加入量与光密度的关系见图1。这向来满足用户的需求,例如:(1)价格低廉、色泽鲜艳是在将配制好的墨水稀释250倍后,用1cm吸收池[6]的墨水,满足文字打印,临时海报、广告、商场、店
4、铺在546nm处测其吸光度后得到的。的内外招贴等基本打印要求;(2)耐水性、耐候性好,从图1看出,染料的加入量在3g/100mL左右色彩还原好,可以长期保存的墨水,满足要求较高的即为合适。需要注意的是,不同品种和品牌的染料,照片或其他文档的打印要求;(3)专门场合使用的墨加入量区别较大,染料的用量必须根据品种和品牌水:纺织物用喷墨打印墨水,高分子材料用喷墨打印的不同,依据实验来确定加入量。同样条件下测定[8-10]墨水,陶瓷装饰用喷墨打印墨水等。了市售黑色墨水在436nm、546nm、700nm处的吸光满
5、足低端需求出发,以价格低廉为目标,进行喷度,和本文制备的黑墨水基本一致。墨打印墨水的制备。虽然目标是廉价产品,但是,它2.2乙醇、丙三醇和表面活性剂的用量选择仍然必须保证基本的性能指标,这些指标至少有:合乙醇、丙三醇和表面活性剂的用量,对溶液的粘格的物理化学性能,包括粘度、表面张力、电导率、pH度、表面张力的影响比较复杂,为了研究它们与粘值和光密度;无毒环保;打印流畅,干燥速度适宜;长度、表面张力之间的关系和选择他们的合适用量,安期保存稳定;色彩鲜艳并且还原基本正确。排了3因素5水平均匀实验,选用均匀实验
6、表3[11]U5。实验结果见表1。1实验部分表1均匀实验设计实验结果1.1试剂直接染料,表面活性剂OP-10,丙三醇,乙醇(mL)甘油(ml)OP-10(mL)表面张力(N·M-1)粘度(mPa.S)乙醇均为工业品;三乙醇胺,苯甲酸,对苯二酚,紫外471.00.01311.308160.10.03672.13线吸收剂,均为化学纯;水为市售纯净水(电导率<1240.050.05811.5125μs/cm)。16131.50.02182.421.2仪器UV—2601紫外可见分光光度计;DP—A20100.50
7、.02182.21[12]表面张力仪;DDS—11A型数显电导率仪;PHS—2C实验数据用DPS软件进行逐步回归分析,结数字式酸度计;毛细管粘度计。果表明,粘度和乙醇、丙三醇的用量相关,和表面活·23·Vol.44No.5染料与染色DYESTUFFSANDCOLORATION第44卷第5期性剂无关;表面张力主要受表面活性剂用量的影响。2.2.2表面张力和表面活性剂用量的关系2.2.1粘度和乙醇、丙三醇用量的关系图3为表面张力和表面活性剂用量的关系。图式(1)为粘度和乙醇、丙三醇用量的关系。其复中的曲线1的
8、方程见式(2),其相关系数R=相关系数R=0.9895,方差比F=46.9;图2为其等0.9359,F值=7.0558。＊＊2高线图。V=0.6216+0.0724G+0.0475E(1)ST=0.05386-0.08502S+0.04272S(2)-1V-粘度(mPa.S)ST—表面张力(N·M)G-甘油的含量(mL)S—表面活性剂用量(mL)E—乙醇的含量(mL)图3中的最低点是复杂表面活性体系中的正常实现了制备低成本喷墨
