จะปรับปรุงการยึดเกาะของหมึกบนพื้นผิวต่างๆ ได้อย่างไร

ปรากฏการณ์ที่หมึกพิมพ์ยึดติดกับพื้นผิวของวัสดุพิมพ์นั้นเป็นปรากฏการณ์ของการดูดซับ ซึ่งโดยทั่วไปเราจัดว่าเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสาน มันเกี่ยวข้องกับการยึดเกาะของอะตอมและโมเลกุลจากสารหนึ่งไปยังพื้นผิวของอีกสารหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีปรากฏการณ์ที่คล้ายกันอีกอย่างหนึ่งเรียกว่า “การดูดซึม” ซึ่งก็เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานเช่นกัน กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการแทรกซึมอย่างสม่ำเสมอของอะตอมและโมเลกุลจากสารหนึ่งผ่านส่วนต่อประสาน ทำให้พวกมันสามารถแทรกซึมเข้าไปในช่องว่างภายในระหว่างอะตอมหรือโมเลกุลของอีกสารหนึ่งได้ เมื่อทั้งการดูดซับและการดูดซึมเกิดขึ้นพร้อมกัน คำว่า “การยึดเกาะ” จะถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายปรากฏการณ์นี้ ความแข็งแรงของการยึดเกาะ หรือที่เรียกว่าการยึดเกาะ หมายถึงแรงที่หมึกยึดติดกับพื้นผิวการพิมพ์ เพื่อเพิ่มการยึดเกาะนี้ ควรให้ความสำคัญกับสองด้านหลัก ได้แก่ ความเหมาะสมของหมึกสำหรับการพิมพ์ และความสามารถในการพิมพ์ของวัสดุพิมพ์

1. ความสามารถในการพิมพ์ด้วยหมึก

1.บทบาทที่สำคัญของเรซินในสูตรหมึกได้รับการเน้นย้ำด้วยความเข้ากันได้กับพื้นผิว ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของพาหนะหมึกที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อความแข็งแรงในการยึดเกาะ ในทางปฏิบัติมาตรฐาน การเลือกหมึกสำหรับพื้นผิวโลหะจำเป็นต้องใช้อีพอกซีเรซินเป็นตัวประสาน เนื่องจากมีกลุ่มอีพอกซีและธรรมชาติของปฏิกิริยาที่ส่งเสริมการยึดเกาะที่แข็งแกร่งเมื่อเชื่อมโยงข้าม ในทางกลับกัน สำหรับพลาสติกโพลีเอทิลีน สารยึดเกาะเรซินควรสะท้อนวัสดุซับสเตรต โดยใช้โพลีเอทิลีนเพื่อให้สามารถพิมพ์ได้ดีที่สุด ในทำนองเดียวกัน โพลีโพรพีลีนทำหน้าที่เป็นตัวประสานที่เหมาะสมเมื่อพิมพ์บนพื้นผิวโพลีโพรพีลีน เนื่องจากมีขั้วและน้ำหนักโมเลกุลที่เทียบเคียงได้ สำหรับวัสดุโพลียูรีเทน การใช้เรซินโพลียูรีเทนเป็นตัวประสานทำให้ชั้นฟิล์มหมึกมีความทนทาน ทนทานต่อการสึกหรอ และมีคุณสมบัติการยึดเกาะเป็นพิเศษเมื่อพิมพ์

2.การพิมพ์ที่มีประสิทธิภาพลงบนพื้นผิวจำเป็นต้องมีการจับคู่ที่ใกล้เคียงกันในพารามิเตอร์ความสามารถในการละลายระหว่างตัวทำละลายเรซินและส่วนประกอบของพื้นผิวภายในหมึก เมื่อพารามิเตอร์เหล่านี้อยู่ในแนวเดียวกัน ตัวทำละลายจะทำให้เกิดการบวมตัวบนพื้นผิวของซับสเตรต ช่วยให้การเคลื่อนตัวของเรซินผ่านส่วนต่อประสานและการเจาะเข้าไปในภายในของซับสเตรตสะดวกขึ้น กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดการยึดเกาะที่แข็งแกร่งและทนทานระหว่างหมึกและวัสดุพิมพ์ในที่สุด

3.การเติมสารเติมแต่งที่เหมาะสม
เพื่อเสริมการยึดเกาะ การผสมผสานตัวเร่งการยึดเกาะที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง โปรโมเตอร์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นสารเชื่อมต่อ เพิ่มความคล่องตัวในการยึดเกาะระหว่างเรซินในหมึกและวัสดุซับสเตรตโพลีเมอร์ ซึ่งท้ายที่สุดก็ยกระดับความสามารถในการยึดเกาะของหมึก
นอกจากนี้ การรวมสารเชื่อมข้ามเข้าด้วยกันยังมีบทบาทสำคัญในการเสริมการยึดเกาะ ด้วยการสร้างการเชื่อมขวางภายในกาว สารเหล่านี้ไม่เพียงแต่ลดอุณหภูมิการก่อตัวของฟิล์ม แต่ยังปรับปรุงการยึดเกาะของหมึกอย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย นอกจากนี้ ยังช่วยเพิ่มความแข็งของฟิล์มหมึก การกันน้ำ ความต้านทานต่อตัวทำละลาย และความเร็วในการแห้ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมที่เหนือกว่า

2. การรักษาพื้นผิวของพื้นผิวสำหรับหมึก

การบำบัดพลาสติกและฟิล์มพลาสติก โครงสร้างโมเลกุล ความหนาแน่น ความเป็นผลึก และองค์ประกอบกลุ่มขั้วพื้นผิวที่หลากหลายของพลาสติกและฟิล์มพลาสติก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในคุณสมบัติของพลาสติก แม้ว่าจะอยู่ในพลาสติกประเภทเดียวกันก็ตาม ซึ่งความหนาแน่นสามารถครอบคลุมช่วงกว้างได้ ปัจจัยเหล่านี้ ควบคู่ไปกับความเรียบของพื้นผิวที่เกิดจากการผลิตและการใช้สารเพิ่มความคงตัวที่ให้คุณสมบัติต้านทานกรดเบสและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน มักส่งผลให้ความสามารถในการดูดซับหมึกไม่ดี ด้วยเหตุนี้ การยึดเกาะและความต้านทานการสึกหรอของชั้นหมึกพิมพ์จึงได้รับผลกระทบอย่างมาก โดยจำเป็นต้องมีการเตรียมพื้นผิวก่อนการพิมพ์ รากฐานสำคัญของการรักษานี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงขั้วของพื้นผิวพลาสติก โดยเปลี่ยนพื้นผิวที่ไม่มีขั้วโดยทั่วไปให้เป็นพื้นผิวที่มีกลุ่มขั้วที่สามารถยึดติดกับกลุ่มขั้วที่พบในสารยึดเกาะของหมึกได้ การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งเสริมการยึดเกาะของหมึกกับพื้นผิวพลาสติกที่แข็งแกร่ง

3. วิธีการรักษาพื้นผิวหมึกทั่วไปสำหรับพลาสติก

(1) การบำบัดการปล่อยโคโรนา

การบำบัดการปล่อยโคโรนาใช้อุปกรณ์ที่มีโครงสร้างด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันสูง หม้อแปลงเอาท์พุต และอิเล็กโทรดหนึ่งคู่ ขณะที่ฟิล์มพลาสติกเคลื่อนผ่านช่องว่างแคบระหว่างอิเล็กโทรดเหล่านี้ ไฟฟ้าแรงสูงจะกระตุ้นให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนของออกซิเจนในบรรยากาศ ทำให้เกิดโอโซน กระบวนการนี้จะเพิ่มพลังงานให้กับพื้นผิวของฟิล์ม ทำให้เกิดการปล่อยโคโรนาและกระตุ้นให้เกิดกลุ่มขั้วโลก ผลที่ตามมาคือขั้วของโมเลกุลมีความเข้มข้นขึ้น ส่งผลให้แรงตึงผิวสูงขึ้น ในขณะเดียวกัน การบำบัดจะกำจัดฝุ่นและสร้างรอยบุบขนาดเล็กจนมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ ส่งผลให้พื้นผิวหยาบได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยเพิ่มความสามารถของซับสเตรตในการดูดซับหมึก ทำให้การบำบัดด้วยการปล่อยโคโรนาเป็นวิธีที่แพร่หลายและมีประสิทธิภาพในแนวทางปฏิบัติในปัจจุบัน

(2) วิธีบำบัดเปลวไฟ

วิธีบำบัดเปลวไฟทำงานบนหลักการให้ฟิล์มพลาสติกสัมผัสกับเปลวไฟออกซิไดซ์อย่างรวดเร็ว การผ่านเปลวไฟอย่างรวดเร็วนี้ช่วยขจัดข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ขจัดเสี้ยนที่มองไม่เห็น ช่วยเพิ่มการยึดเกาะของหมึกกับพื้นผิวได้อย่างมาก สาระสำคัญของเทคนิคนี้อยู่ที่คำว่า "รวดเร็ว" เนื่องจากความล่าช้าใดๆ ก็ตามอาจเสี่ยงต่อการ "ไหม้" พื้นผิว ซึ่งอาจลดการยึดเกาะของหมึก และส่งผลให้ทั้งฟิล์มออกไซด์ที่เคลือบด้วยเปลวไฟและชั้นหมึกหลุดออก ดังนั้น อุณหภูมิในการบำบัดจะต้องได้รับการดูแลอย่างพิถีพิถันให้ต่ำกว่าเกณฑ์การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนของฟิล์มพลาสติก เพื่อให้มั่นใจถึงผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

(3) การบำบัดด้วยพลาสมา

การบำบัดด้วยพลาสมาควบคุมพลังของสนามไฟฟ้าที่รุนแรง อุณหภูมิสูง และพลังงานเลเซอร์เพื่อดึงอิเล็กตรอนออกจากอะตอมหรือโมเลกุลที่เป็นกลาง เปลี่ยนพวกมันให้เป็นไอออน ซึ่งเป็นสถานะที่ประจุบวกและลบอยู่ในสมดุล ดังนั้นคำว่าพลาสมา เครื่องกำเนิด RF เติมเชื้อเพลิงให้กับกระบวนการนี้โดยการปล่อยพลังงานเลเซอร์ที่แรงดันไฟฟ้าสูง ทำให้เกิดการปล่อยแสงที่โดดเด่นซึ่งทำให้เกิดไอออนของก๊าซโดยรอบ ปล่อยอิเล็กตรอน ไอออน และอะตอมที่ได้รับพลังงานออกมาเป็นน้ำตก อนุภาคที่มีปฏิกิริยาสูงเหล่านี้ชนกับพื้นผิวพลาสติก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในกลุ่มแอคทีฟที่พื้นผิว การเกิดขึ้นของกลุ่มใหม่หรืออนุมูลอิสระ และท้ายที่สุดจะเกิดกระบวนการสะสมตัว การปรับเปลี่ยนพื้นผิวโพลีเมอร์ทางเคมีและทางกายภาพแบบคู่นี้ทำให้เกิดขั้ว ซึ่งช่วยให้กลุ่มขั้วที่ได้มาใหม่สามารถสร้างพันธะที่แข็งแกร่งกับส่วนประกอบขั้วของสารยึดเกาะของหมึก ดังนั้นจึงปรับปรุงการยึดเกาะของหมึกอย่างเห็นได้ชัด

(4) วิธีบำบัดด้วยสารเคมีและตัวทำละลาย

ด้วยวิธีการบำบัดด้วยสารเคมีและตัวทำละลาย พื้นผิวพลาสติกจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันด้วยตัวออกซิแดนท์ ปฏิกิริยาออกซิเดชันนี้กระตุ้นให้เกิดกลุ่มที่ชอบน้ำและมอยอิตีเชิงฟังก์ชันอื่นๆ บนพื้นผิวของฟิล์มพลาสติก ซึ่งส่งเสริมปฏิกิริยากับหมู่ขั้วโลกที่มีอยู่ในหมึก ด้วยการใช้ประโยชน์จากการเกิดออกซิเดชัน การดูดซับหมึกลงบนพื้นผิวจึงได้รับการเสริมอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับการใช้งานฟิล์มที่มีความหนามากขึ้น การบำบัดด้วยตัวทำละลายจะกลายเป็นทางเลือก โดยใช้สารลดแรงตึงผิวหรือตัวทำละลายที่มีคลอรีน เช่น ไดคลอโรอีเทน เพนตะคลอโรอีเทน และไตรคลอโรเอทิลีน วิธีการนี้จะปรับเปลี่ยนความสามารถในการเปียกของพื้นผิวฟิล์มพลาสติก และสามารถทำให้สารเติมแต่งที่เกิดขึ้นในระหว่างการผลิตเป็นกลาง เช่น สารเติมแต่งพลาสติกและสารต้านอนุมูลอิสระ ในทางกลับกัน วิธีบำบัดทางเคมีเกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีเฉพาะ เช่น โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต กรดคลอโรซัลโฟนิก และกรดไซโคลอัลคิลโครมิก ลงบนพื้นผิวของฟิล์มพลาสติกโดยตรง กระบวนการกัดกร่อนด้วยสารเคมีนี้ผ่านการกัดกร่อน ช่วยเพิ่มความสามารถของฟิล์มในการเปียกด้วยหมึก ปรับปรุงการยึดเกาะของหมึกและคุณภาพการพิมพ์โดยรวมในที่สุด

(5) การบำบัดกำจัดไฟฟ้าสถิต

ความจำเป็นในการกำจัดไฟฟ้าสถิตก่อนการพิมพ์บนฟิล์มพลาสติก ซึ่งเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีโดยธรรมชาติซึ่งมีแนวโน้มที่จะสะสมประจุไฟฟ้าสถิตและการดึงดูดฝุ่น เป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการเพิ่มการยึดเกาะของหมึก รากฐานสำคัญของกระบวนการนี้อยู่ที่การใช้สารป้องกันไฟฟ้าสถิต ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสูตรที่มีซิลิโคนหรือสารลดแรงตึงผิว ในกรณีของสารป้องกันไฟฟ้าสถิตย์แบบซิลิโคน ขั้นตอนการเตรียมการเกี่ยวข้องกับการกำจัดพื้นผิวของไขมันและความชื้นโดยใช้ตัวทำละลาย เช่น เมทานอลหรือเอทานอล จากนั้นจึงทาผลิตภัณฑ์อย่างพิถีพิถัน ไม่ว่าจะผ่านการปัด การกลิ้ง หรือการแช่ เพื่อให้การปกปิดทั่วถึง กระบวนการนี้ดำเนินการอย่างเหมาะสมที่สุดที่อุณหภูมิระหว่าง 30°C ถึง 40°C หรือ 60°C ถึง 80°C เป็นเวลาประมาณ 3 ชั่วโมง จำเป็นต้องทำให้แห้งสนิทและพัก 5 ชั่วโมงหลังการใช้งาน เพื่อให้มีประสิทธิภาพสูงสุดก่อนเริ่มพิมพ์ อีกทางหนึ่ง สารลดแรงตึงผิวป้องกันไฟฟ้าสถิตทำงานบนกลไกที่แตกต่างกัน โดยเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าและลดความต้านทานพื้นผิวเพื่อกระจายประจุไฟฟ้าสถิต วิธีการใช้งานจะเหมือนกับการใช้สารซิลิโคนที่เกี่ยวข้องกับการเคลือบลูกกลิ้งหรือการแช่ เพื่อให้มั่นใจว่ามีความพิถีพิถันในระดับเดียวกันในระหว่างกระบวนการ ทั้งสองแนวทางมีจุดมุ่งหมายเพื่อกำจัดไฟฟ้าสถิตและเตรียมพื้นผิวฟิล์มพลาสติกเพื่อการยึดเกาะของหมึกโดยใช้กลไกที่แตกต่างกัน

แม้ว่าวิธีการบำบัดที่กล่าวมาข้างต้นจะใช้ได้กับพลาสติกประเภทต่างๆ อย่างกว้างขวาง แต่ก็มีพลาสติกบางชนิดที่มีกลุ่มขั้วอยู่บนพื้นผิว เช่น โพลีสไตรีนและโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) วัสดุเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะด้วยพื้นผิวที่หยาบและมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ แสดงให้เห็นคุณสมบัติพิเศษที่ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดล่วงหน้า ด้วยเหตุนี้จึงสามารถเข้าสู่กระบวนการพิมพ์ได้โดยตรงโดยไม่ต้องมีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวล่วงหน้า

4. การบำบัดด้วยหมึกของวัสดุพื้นผิวโลหะ

ในระหว่างขั้นตอนการขนส่งและการจัดเก็บ โลหะจะได้รับการปกป้องโดยการเคลือบป้องกันน้ำมันกันสนิมและสารหล่อลื่นในกระบวนการ อย่างไรก็ตาม โลหะเหล่านี้ซึ่งมีปฏิกิริยาโดยเนื้อแท้ มีแนวโน้มที่จะดูดซับความชื้นและออกซิเจนในบรรยากาศเมื่อสัมผัสเป็นเวลานาน ทำให้เกิดชั้นฟิล์มออกไซด์ ฟิล์มออกไซด์นี้ประกอบกับชั้นน้ำมันป้องกันสนิม ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันที่แข็งแกร่งต่อการยึดเกาะของหมึก ทำให้เกิดการผลักและป้องกันการเปียก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเตรียมพื้นผิวโลหะด้วยการบำบัดที่เหมาะสมก่อนกระบวนการพิมพ์

5. การเคลือบหมึกสำหรับพื้นผิวกระจก

แก้วที่ประกอบด้วย SiO2 เป็นส่วนใหญ่ แสดงคุณลักษณะเชิงโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ โดยมีอะตอมของซิลิคอนฝังอยู่ภายในเมทริกซ์ ในขณะที่อะตอมของออกซิเจนมีอิทธิพลเหนือพื้นผิวของมัน การกำหนดค่านี้ส่งผลให้มีพลังงานพื้นผิวสูง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีปฏิกิริยากับสารภายนอก ตัวอย่างเช่น เมื่อสัมผัสกับอากาศ พื้นผิวกระจกจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อสร้างกลุ่มที่ชอบน้ำ โดยเฉพาะมอยอิตี OH (ไฮดรอกซิล) ซึ่งสะสมอยู่บนพื้นผิว ขัดขวางการยึดเกาะของหมึก นอกจากนี้ การมีอยู่ของไอออนอัลคาไล โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่สร้างพันธะ Na-O บนพื้นผิวกระจกทำให้เกิดความท้าทายเพิ่มเติม พันธะเหล่านี้เสี่ยงต่อการหยุดชะงักเมื่อมีอากาศและน้ำ ส่งผลให้ปัญหาการยึดเกาะของหมึกรุนแรงขึ้น ดังนั้นการเตรียมพื้นผิวจึงมีความจำเป็นก่อนการพิมพ์บนกระจก ในส่วนถัดไปจะสรุปวิธีการรักษาทั่วไปหลายประการที่ใช้เพื่อจุดประสงค์นี้

(1) การรักษาด้วยไลโปฟิลิก
การบำบัดด้วยไขมันเป็นแนวทางเชิงกลยุทธ์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารเชื่อมต่อไซเลนบนพื้นผิวแก้ว กระบวนการนี้ส่งเสริมการก่อตัวของกลุ่มไลโปฟิลิก ซึ่งช่วยปรับปรุงความสัมพันธ์ของแก้วกับหมึกได้อย่างมาก การใช้งานครั้งหนึ่งเกี่ยวข้องกับการเคลือบพื้นผิวด้วยสารละลาย 0.5% ถึง 1% ของสารเชื่อมต่อที่ละลายในเอธานอล ซึ่งเมื่อไฮโดรไลซิสจะทำให้เกิดความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่ง อีกทางหนึ่ง สารเชื่อมต่อสามารถผสมไว้ล่วงหน้าในหมึกที่ความเข้มข้น 1% ถึง 5% เพื่อให้กระจายไปบนพื้นผิวกระจกได้เองหลังการพิมพ์

(2) การบำบัดขจัดไขมัน
ขั้นตอนนี้เน้นที่การเพิ่มความสามารถในการเปียกโดยการกำจัดน้ำมันและไขมันออกจากพื้นผิวกระจก ซึ่งสามารถทำได้โดยการล้างด้วยตัวทำละลาย เช่น อะซิโตนหรือเมทิลเอทิลคีโตน (MEK) หรืออีกวิธีหนึ่งโดยการใช้ไอไดคลอโรเอทิลีนเพื่อให้กระบวนการขจัดไขมันอย่างมีประสิทธิภาพ

(3) การบำบัดด้วยกรดแก่

การบำบัดด้วยกรดแก่เป็นวิธีการกำจัดไอออนอัลคาไลออกจากพื้นผิวกระจก วิธีการนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มการยึดเกาะของหมึก ทำให้มั่นใจในคุณภาพการพิมพ์และความทนทานสูงสุด

(4) การบำบัดทางกายภาพ
ต่อมา มีการใช้วิธีบำบัดทางกายภาพ โดยใช้ผงขัดละเอียดสำหรับการพ่นทรายแบบเบา หรือใช้กระดาษทรายน้ำสำหรับการบดน้ำ เทคนิคเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับแต่งพื้นผิวกระจกโดยการกำจัดสิ่งปนเปื้อน ดังนั้นจึงช่วยเพิ่มความสามารถในการยอมรับและยึดติดกับหมึก

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Inks คุณสามารถตรวจสอบได้:

เม็ดสีสำหรับการใช้หมึก

รายการทดสอบประสิทธิภาพของหมึกมีอะไรบ้าง

คู่มือเกี่ยวกับสีย้อมผ้า: (ประเภท การใช้งาน เทคนิค และวิธีการซื้อ)

ผลิตภัณฑ์ผงสีของเรา

เม็ดสีเปลี่ยนสี

ผงสีกิ้งก่า

ผงสีเทอร์โมโครมิก

ผงสีมุก

ผงสีไมก้า

แป้งยูวี

ผงเรืองแสงในที่มืด