فارمولیشن ڈیزائن سے پانی پر مبنی سیاہی کے لئے مکمل عمل کا حل

 

1. پانی پر مبنی سیاہی استحکام کے بنیادی چیلنجز اور کلیدی اشارے

2. اعلی کارکردگی والے رال سسٹم میں تبدیلی اور ترمیم

3. پریٹریٹریٹمنٹ اور آسنجن بڑھانے کی حکمت عملی کو بہتر بنائیں

4. روغنوں اور فنکشنل اضافوں کی سنسنیت پسند اصلاح

5. کراس سے منسلک ہونے والی کیورنگ ٹکنالوجی کی پیش کش اور پیشرفت

6. پوسٹ پروسیسنگ کے عمل اور استحکام میں اضافہ کا مطلب ہے

 

 

1. پانی پر مبنی سیاہی استحکام کے بنیادی چیلنجز اور کلیدی اشارے

 

1.1. تعریف اور کلیدی طول و عرضپانی پر مبنی سیاہیاستحکام
پانی پر مبنی سیاہی کا "استحکام" جسمانی رگڑ ، کیمیائی انحطاط اور ماحولیاتی عمر بڑھنے کے لئے اس کی جامع مزاحمت کی نشاندہی کرتا ہے۔ اس لچک کو تین اہم جہتوں میں ماپا جاتا ہے: آسنجن استحکام ، موسم اور سنکنرن مزاحمت ، اور ساختی استحکام۔ سالوینٹ پر مبنی ہم منصبوں کے برعکس ، پانی پر مبنی سیاہی رال فلم کی تشکیل کے لئے پانی کے بخارات پر انحصار کرتی ہے ، جو فطری طور پر کم فلم کثافت اور ناکافی کراس لنکنگ جیسے چیلنجز پیدا کرتی ہے۔ یہ ساختی حدود مختلف شرائط کے تحت سیاہی کی کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتی ہیں۔

1.2. استحکام کے لئے سخت کارکردگی کی پیمائش
صنعت کے معیاری ٹیسٹ عین مطابق بینچ مارک کے ساتھ سیاہی کے استحکام کی مقدار درست کرتے ہیں۔ آسنجن کا اندازہ کراس کٹ کے طریقہ کار (ASTM D3359) کے ذریعے کیا جاتا ہے ، جس میں ٹیپ چھڑی کے بغیر کسی ٹیپ چھڑی کے بغیر 4b سے زیادہ یا اس کے برابر کی درجہ بندی کی ضرورت ہوتی ہے۔ رگڑ مزاحمت کے بغیر رنگ کے نقصان کے بغیر خشک رگڑ (CS -10 پہیے ، 1000 گرام دباؤ) کے 50 چکروں سے زیادہ چکروں کا مینڈیٹ۔ موسم کی مزاحمت QUV عمر بڑھنے کے معیار پر عمل پیرا ہے ، رنگ کے فرق (ΔE) کو محدود کرتی ہے<3.0 after 1000 hours. Chemical resistance is verified by 20 cycles of 5% sodium hydroxide or alcohol wiping, with no signs of swelling or discoloration.

1.3. پانی پر مبنی نظاموں کی تکنیکی رکاوٹیں
پانی پر مبنی فارمولیشنوں کی موروثی خصوصیات میں کلیدی چیلنج ہیں۔ رالوں کا شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت (ٹی جی) کارکردگی کو تنقیدی طور پر متاثر کرتا ہے: اعلی ٹی جی اقدار کم درجہ حرارت برٹیلینس کا سبب بنتے ہیں ، جبکہ کم ٹی جی اعلی درجہ حرارت کی تکلیف کا باعث بنتا ہے۔ غیر مستحکم رنگت بازی سے ہجرت اور فلاکولیشن کا خطرہ ہے ، رنگین سے سمجھوتہ کرنا۔ مزید برآں ، سیاہی فلم کا غیر محفوظ ڈھانچہ پانی کے بخارات اور سالوینٹ دخول کو سہولت فراہم کرتا ہے ، جس سے استحکام کو کم کیا جاتا ہے۔ ان حدود پر قابو پانا پانی پر مبنی سیاہی ٹکنالوجی کو آگے بڑھانے میں مرکزی حیثیت رکھتا ہے۔

 

2. اعلی کارکردگی والے رال سسٹم میں تبدیلی اور ترمیم

 

رال کی کیمیائی ڈھانچہ اور فلم تشکیل دینے والی خصوصیات ،پانی پر مبنی سیاہی فلموں کے کنکال کے طور پر، سیاہی استحکام کے لئے فیصلہ کن ہیں۔ فی الحال ، متنوع جدید تکنیک رال کی کارکردگی کو بڑھاتی ہیں۔کور شیل ڈھانچہ ایملشن پولیمرائزیشنکھڑا ہوتا ہے ، بیج ایملشن کے طریقہ کار کے ذریعہ 80-120 nm ایکریلک-پولائوریتھین ذرات تیار کرتا ہے۔ہائی ٹی جی ایکریلیٹ کور (TG=50 ڈگری)سختی اور سکریچ مزاحمت فراہم کرتا ہے ، جبکہکم ٹی جی پولیوریتھین شیل (ٹی جی=-30 ڈگری)لچک اور سبسٹریٹ آسنجن کو فروغ دیتا ہے۔ عملی طور پر ، یہ ٹیک انک فلموں کو ایک کے ساتھ حاصل کرتا ہےوقفے میں لمبائی 200 ٪ سے زیادہ ہےاورموڑنے والی مزاحمت کے 1000 سے زیادہ سائیکل.

 

کراس سے منسلک رال میں ترمیمکیمیائی بانڈنگ کے لئے رد عمل گروپوں کو متعارف کراتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایپوسی میں ترمیم شدہ ایکریلک رال ، 1 ٪ -3 ٪ bifunctional epoxy monomers کو شامل کرتے ہیں ، جس میں ایتھر بانڈ کراس لنکس پوسٹ خشک کرنے کی تشکیل ہوتی ہے (کراس سے منسلک کثافت: 0. 8-1. 2mol\/m³) ہائیڈرازین\/کیٹوکاربونیل گروپس کے ساتھ خود کراس سے منسلک پولیوریتھین محیطی درجہ حرارت پر ہائیڈرازائڈ-کیٹوکسیمین ڈھانچے تیار کرتے ہیں ،سالوینٹ مزاحمت کو 40 ٪ تک بڑھانا. ادھر ،نانو کمپوزیٹ رال ٹکنالوجی5 ٪ -10 ٪ نانو سلیکا یا پرتوں والی مٹی کو منتشر کرتا ہے ،50nm سے فلمی چھید سکڑتے ہوئے<10nm، پانی کے بخارات کی پارگمیتا کو 60 ٪ تک کم کرنا۔ اسے "جسمانی کراس لنکس" بنا کررگڑ کے گتانک کو {0}}. 45 سے 0.28 سے کم کرتا ہے، سیاہی فلم کی کارکردگی کو بہت مضبوط بنانا۔

 

3. پریٹریٹریٹمنٹ اور آسنجن بڑھانے کی حکمت عملی کو بہتر بنائیں

 

کاغذ ، پلاسٹک ، اور دھات جیسے مختلف ذیلی ذخیروں کی سطح کی خصوصیات میں نمایاں اختلافات کی وجہ سے ، پانی پر مبنی سیاہی کو سبسٹریٹس میں آسنجن کو بڑھانے کے لئے علاج شدہ طریقوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ پالتو جانوروں اور او پی پی جیسے پلاسٹک کے ذیلی ذخیروں کے لئے ، کورونا کا علاج اکثر روایتی 30-32 mn\/m سے 42-48 mn\/m سے 30-50} kV\/سینٹی میٹر کی برقی فیلڈ کی طاقت میں سطح کے تناؤ کو بڑھانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ یا ایک 0. 5-1 μm موٹی پانی پر مبنی پرائمر جس میں سیلین کپلنگ ایجنٹ ہوتا ہے اس کا اطلاق رال اور سبسٹریٹ کو مربوط کرنے کے لئے "مالیکیولر پل" بنانے کے لئے ہوتا ہے۔ ایلومینیم ورق اور ٹنپلیٹ جیسے دھات کے ذیلی ذخیروں کے علاج میں ، فاسفیٹ گروپس پر مشتمل ایک رال دھات کی سطح کے ساتھ کوآرڈینیشن بانڈ بنانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، اور نمک سپرے ٹیسٹ (ASTM B117) کو بغیر کسی زنگ کے 500 گھنٹوں کے لئے منظور کیا جاتا ہے۔ نینو زنک آکسائڈ بازی (ذرہ سائز<100nm) fills the pores of the metal oxide film, increasing the bonding force by 3 times. For porous substrates such as paper and fabrics, 1% - 2% hydroxyethyl cellulose (molecular weight 50,000 - 100,000) is added to adjust the ink film penetration depth to 5 - 10μm; starch-modified resin is used to form an "anchor structure" to significantly increase the wet friction resistance from 15 times to 60 times, effectively solving the problem of adaptability between different substrates and water-based inks and enhancing adhesion.

 

4. روغنوں اور فنکشنل اضافوں کی سنسنیت پسند اصلاح

 

4.1. سیاہی استحکام میں روغنوں اور فنکشنل اضافوں کا اہم کردار
پانی پر مبنی سیاہی کا استحکام پیچیدہ انتخاب اور روغنوں اور فعال اضافوں کی ہم آہنگی پر منحصر ہے۔ موسم سے بچنے والے روغن سخت معیار پر عمل کرتے ہیں: تانبے کی فیتلوسیانین بلیو (PB15: 3) (روشنی کے خلاف مزاحمت کی سطح 7-8 ، ΔE <2. 0 500 گھنٹوں کے بعد) بیرونی اشتہارات اور کار اسٹیکرز کے مطابق ، جس میں 5-10 NM سلیکا کوٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ کوئناکرڈون ریڈ (PR122) (روشنی کے خلاف مزاحمت کی سطح 8 ، 1000 گھنٹوں کے بعد <1.5) اعلی کے آخر میں پیکیجنگ کے لئے مثالی ہے ، جس میں فلوکولیشن سے بچنے کے لئے نانو ڈسپرسن (D50 <100nm) کی ضرورت ہوتی ہے۔ کاربن بلیک (پی بی کے 7) (روشنی کے خلاف مزاحمت کی سطح 8) سیاہ مستقل پرنٹنگ کی خدمت کرتی ہے ، جس میں اعلی ڈھانچے کی مختلف حالتوں کا مطالبہ کیا جاتا ہے (ڈی بی پی آئل جذب> 100ml\/100g)۔

 

4.2. اضافی تشکیل کے ذریعہ سیاہی کی کارکردگی کو بڑھانا
فنکشنل اضافی کمپاؤنڈنگ سیاہی خصوصیات کو بہتر بناتی ہے۔ اینٹی الٹرا وایلیٹ سسٹم ، 0 کا مرکب۔ رگڑ مزاحمت 2 ٪ polytetrafluoroethylene مائکروپوڈر ({{7} μm) کے ساتھ بہتر ہوتی ہے ، جس سے لباس کو 50 ٪ تک کم کیا جاتا ہے۔ کیمیائی مزاحمت فلورینیٹڈ ایکریلیٹ کوپولیمرز (5-8 ٪ فلورین مواد) کے ذریعے مضبوط کرتی ہے ، اس بات کو یقینی بناتے ہیں<1% mass loss after 24-hour 75% alcohol immersion. These additives collectively fortify ink resilience against environmental stresses.

4.3. خشک فلم بنانے کے عمل کا فیصلہ کن اثر
خشک فلم بنانے کا عمل سیاہی کے استحکام کے لئے اہم ہے۔ پلاسٹک فلم کی پرنٹنگ میں ، تین مرحلے کے تدریجی خشک ہونے والے منحنی خطوط موثر ثابت ہوتے ہیں: پہلے سے خشک کرنے والا مرحلہ (40-50 ڈگری ، 5-10 منٹ) 80 free مفت پانی کو ہٹا دیتا ہے ، جس سے "پانی کے نشان" نقائص کو روکتا ہے۔ مرکزی خشک کرنے والا مرحلہ (60-70 ڈگری ، 15-20 منٹ) رال جمع کو فروغ دیتا ہے ، جس سے فلمی کثافت کو 1.1 گرام\/سینٹی میٹر سے 1.3g\/سینٹی میٹر تک بڑھایا جاتا ہے۔ کیورنگ اسٹیج (80-90 ڈگری ، 5-10 منٹ) کراس لنکنگ کو متحرک کرتا ہے ، جس سے کراس لنکنگ کی ڈگری 30 to سے 60 ٪ تک بڑھ جاتی ہے۔ یہ ترتیب وار عمل زیادہ سے زیادہ فلمی سالمیت اور کارکردگی کو یقینی بناتا ہے۔

4.4. خشک کرنے والے سامان اور دشواریوں کا سراغ لگانا
خشک کرنے والے سامان کے پیرامیٹرز عین مطابق انشانکن کا مطالبہ کرتے ہیں: 2-3 m\/s پر گرم ہوا کی گردش میں تدریجی پانی کے بخارات کو قابل بناتا ہے۔ from {1}} μm اورکت تابکاری کے اہداف تیزی سے فلم کی تشکیل کے لئے پولر گروپوں کو رال کرنے کے لئے۔ 25-30 ڈگری کولنگ فلمی سکڑ کو محدود کرتی ہے<0.5%. For common defects, tailored solutions exist: film cracking(drying rate > 5g/(m²·min)) resolves with reduced pre-drying temperature (45℃) and 5% plasticizer addition; poor adhesion (residual moisture > 10%) improves by extending curing time and installing infrared moisture meters; surface powdering corrects by raising main drying temperature to 65℃ and adding 1% film-forming agents.

 

5. کراس سے منسلک ہونے والی کیورنگ ٹکنالوجی کی پیش کش اور پیشرفت

کراس سے منسلک ہونے والی کیورنگ ٹکنالوجی جسمانی فلم کی تشکیل سے لے کر کیمیائی بانڈنگ میں پانی پر مبنی سیاہی کے اپ گریڈ کو فروغ دیتی ہے۔ پانی پر مبنی سیاہی کی ٹیکنالوجی کی تیاری نے روایتی پانی پر مبنی نظام میں 20 ٪ - 30 ٪ UV کی قابل پری پریولیمر (جیسے ایپوسی ایکریلیٹ) متعارف کرایا ہے۔ جسمانی فلم کی پرت سب سے پہلے پانی کے بخارات سے تشکیل پاتی ہے ، اور پھر آزاد بنیاد پرست کراس سے منسلک ہونے کا آغاز یووی شعاع ریزی کے ذریعہ کیا جاتا ہے۔ کراس سے منسلک کثافت 2 - 3 mol\/m³ تک پہنچ جاتی ہے ، جس سے سیاہی کو پٹرول کے مسح کے خلاف مزاحم بناتا ہے> 100 بار اور سختی 2H تک پہنچ جاتی ہے ، جو آٹوموبائل ڈیش بورڈ پرنٹنگ کے لئے موزوں ہے۔ تھرمل کراس سے منسلک پانی پر مبنی سیاہی میں کاربوکسائل\/امینو رال اور کراس سے منسلک ایجنٹ (جیسے ایزریڈائن ، کاربوڈیمائڈ) شامل ہوتا ہے ، جو 120-150 ڈگری پر 5-10 کے لئے گرم کیا جاتا ہے ، جس میں امیڈ\/یوریا کراس سے منسلک ہونے کے ل minize ، 30 منٹ تک کھانا کھایا جاسکتا ہے۔ مین ایجنٹ (ہائیڈروکسیل ٹرمینیٹڈ پی یو) اور کیورنگ ایجنٹ (آئسوکینیٹ پریپولیمر) نمی کیورنگ پولیوریتھین سیاہی کا دو اجزاء کا نظام یوریا بانڈ پیدا کرنے کے لئے ہوا میں نمی جذب کرتا ہے ، اور آخر کار تین جہتی نیٹ ورک کا ڈھانچہ تشکیل دیتا ہے۔ جب آؤٹ ڈور بل بورڈز میں استعمال ہوتا ہے تو ، موسم کی مزاحمت سنگل اجزاء کے نظام سے 2 گنا زیادہ ہوتی ہے (QUV 2000 گھنٹے ΔE)<3.5), which significantly improves the performance and application range of water-based ink.

 

6. پوسٹ پروسیسنگ کے عمل اور استحکام میں اضافہ کا مطلب ہے

 

پروسیسنگ کے بعد کا عمل پانی پر مبنی سیاہی کی استحکام کو مزید بڑھانے کے لئے ایک اہم لنک ہے۔ سطح کے ٹکڑے ٹکڑے اور گلیزنگ ٹکنالوجی کے نمایاں اثرات ہیں۔ ہلکے لپیٹے ہوئے وارنش کے 5-10 μm کا اطلاق کرنے کے بعد ، 3H کی سختی والی حفاظتی پرت تشکیل دی جاسکتی ہے ، جس سے سکریچ مزاحمت میں 3 گنا اضافہ ہوتا ہے۔ گرم لیمینیشن کا عمل پانی کے بخارات کی پارگمیتا کو 5g\/(m² ・ 24h) سے 1g\/(m² ・ 24h) تک 12 0 ڈگری پر پالتو جانوروں کی حفاظتی فلم پر ٹکڑے ٹکڑے کرکے کم کرسکتا ہے۔ فنکشنل کوٹنگز کی سپر پوزیشن سیاہی کو مزید خصوصیات دیتی ہے۔ مثال کے طور پر ، اینٹی گرافٹی کوٹنگ میں پولیسیلوکسین ترمیم شدہ رال ہوتا ہے ، جو مارکروں کے نشانات کو آسانی سے مٹا سکتا ہے۔ الیکٹرانک لیبل پرنٹنگ میں موڑنے والی مزاحمت اور چالکتا استحکام کو بہتر بنانے کے لئے کوندکٹ حفاظتی کوٹنگ 0.1 ٪ کاربن نانوٹوبس کا اضافہ کرتی ہے۔ معیاری معائنہ اور زندگی کی پیش گوئی کے لحاظ سے ، تیز عمر بڑھنے کے ٹیسٹ بیرونی عمر بڑھنے کی نقالی کے لئے کوو-اے لائٹ ذرائع (340nm ، 60 ڈگری) کا استعمال کرتے ہوئے کئے جاتے ہیں ، جس میں قدرتی ماحول میں 1 گھنٹہ 10 دن کے برابر ہوتا ہے۔ نمی کے چکر ٹیسٹ 50 ڈگری \/95 ٪ RH اور 25 ڈگری \/30 ٪ RH پر باری باری جذب اور فلمی پرت کی توسیع کی شرح کا پتہ لگانے کے لئے کئے جاتے ہیں (ہونا چاہئے۔<5%). Taking automotive parts labels as an example, PP modified plastic substrates are used, with core-shell structure PU resin (Tg = - 15℃) and 5% nano titanium dioxide. After corona treatment, water-based primer, four-color printing and UV curing (80mJ/cm²), the 1000-hour weathering test (ΔE = 1.8) is passed, and there is no cracking after 50 cycles at -40℃ to 80℃, meeting the harsh environmental requirements of the automotive engine compartment, which fully demonstrates the important role of post-processing technology in improving the durability of water-based inks.