Oppervlakteactieve stoffen spelen een speciale rol in de inktchemie

2019-08-02 09:45:16

In oplossing migreren oppervlakteactieve moleculen naar het oppervlak van oplosmiddelen, waardoor de oppervlaktespanning (water of andere oplosmiddelen) wordt verminderd. De polaire groepen oppervlakte-actieve stoffen worden direct op het oppervlak van het oplosmiddel gericht en koolwaterstofketens worden in de lucht uitgestrekt. Deze verdeling zorgt voor een evenwicht van de oppervlaktekrachten en bijgevolg neemt de oppervlaktespanning af. De oppervlaktespanning bleef constant na afname tot de kritische micelconcentratie en de oppervlakteactieve moleculen werden verdeeld over het oppervlak van het oplosmiddel totdat de monolaagstructuur was gevormd. Oppervlaktespanning helpt bij het ontwerpen van effectieve inkt. Omdat het kleurcoatingproces en deze parameters een grote relatie hebben. Veel defecten in de kleurlaag kunnen worden toegeschreven aan oppervlaktespanning.

Met de ontwikkeling van in water oplosbare inkten worden oppervlakteactieve stoffen beschouwd als een speciale rol in de inktchemie. Inkt op basis van organische oplosmiddelen heeft de voordelen van fijne afdrukkwaliteit, glad afdrukoppervlak, matige afdrukintensiteit en een sterk algeheel kleurgevoel, terwijl in water oplosbare inkt deze kenmerken niet heeft. Voor matrix met lage oppervlakte-energie zal in water oplosbare inkt bevochtigingsproblemen veroorzaken.

De belangrijkste reden is dat water als hoofdbestanddeel van inkt een hoge oppervlaktespanning produceert, die dicht bij de oppervlaktespanning van water 72 mN / m ligt, terwijl de oppervlaktespanning van de schrijfmatrix in het algemeen 35 mN / M ~ 40 mN / m is . Alleen wanneer de oppervlaktespanning van de inkt lager is dan die van de schrijfmatrix, kan de effectieve dekking zonder vlekken worden gevormd.

Het gebruik van oppervlakteactieve stoffen vermindert de oppervlaktespanning van inkt. Wanneer de contacthoek tussen inktdruppeltjes en papier groter is dan 140, kan afdrukken van hoge kwaliteit worden verkregen en hoe lager de oppervlaktespanning van inkt, hoe groter de contacthoek. Bovendien, hoe lager de inktoppervlaktespanning, des te vollediger dekking van de schrijfmatrix kan worden verkregen om de kwaliteit van het schrijven en afdrukken te verbeteren. Het is echter moeilijk om kleine uniforme inktdruppeltjes te vormen met een te lage oppervlaktespanning. Over het algemeen moet de oppervlaktespanning groter zijn dan 35 mN / m.

De moleculaire structuur van amfotere oppervlakteactieve stoffen heeft hydrofobe en hydrofiele groepen. De eigenschappen met betrekking tot oppervlaktespanning kunnen worden aangepast door de structuur van het hydrofiele deel van het oppervlakte-actieve molecuul te veranderen. Polymethylsiloxaan (siliconenhars) heeft bijvoorbeeld een goed applicatie-effect. De unieke oppervlakteactiviteit van siliconenharsolie is te wijten aan de afscherming van hydrofobe Si - O-groepen door hydrofiele methylgroepen. Fluoralkyl kan de oppervlaktespanning verder verminderen, fluoratomen hebben een geschikte covalente straal om koolstofketens te beschermen tegen ruimte, en fluoralkyl interageert zelden met andere groepen. Gefluoreerde oppervlakte-actieve stoffen kunnen worden afgeleid uit het voorbeeld van perfluoroctaanzuur [n-C7F15COOH]. Wanneer de massafractie van perfluoroctaanzuur 0,01% is, neemt de oppervlaktespanning van water af van 72 mN / m tot 1512 mN / m.