راهنمای فنی جوهر مبتنی بر آب: ترکیب، ویسکوزیته، PH، اندازه ذرات و پارامترهای خشک شدن توضیح داده شده است
Apr 20, 2026
عملکرد جوهر مبتنی بر آب: مهندسی و کنترل فرآیند
بهینه سازی ویسکوزیته، pH، اندازه ذرات و خشک کردن برای چاپ صنعتی
در کاربردهای فلکسوگرافی و چاپ صفحه،جوهر مبتنی بر آبعملکرد به تنهایی با فرمولبندی تعیین نمیشود، بلکه با-کنترل زمان واقعی فرآیند تعیین میشود. از نقطه نظر مهندسی، ثبات کیفیت چاپ به چهار پارامتر کلیدی بستگی دارد:
1. ویسکوزیته جوهر - رفتار جریان و راندمان انتقال
ویسکوزیته جوهر شاخص اولیه مقاومت جریان و قابلیت انتقال در سیستم های جوهر مبتنی بر آب است.
در چاپ فلکسوگرافی و صفحه نمایش، ویسکوزیته مستقیماً بر:
سرعت انتقال جوهر از آنیلوکس یا مش
کنترل افزایش نقطه و وضوح لبه
ثبات تراکم رنگ در طول دوره های طولانی
محدوده کنترل صنعتی معمولی:
چاپ فلکسوگرافی: 15 تا 25 ثانیه (Zahn Cup شماره 3)
چاپ روی صفحه: 300-2000 mPa·s، بسته به تعداد مش و زیرلایه
از دیدگاه مهندسی فرآیند:
یک سیستم ویسکوزیته کم سرعت انتقال را بهبود می بخشد اما خطر افزایش نقطه و رقیق شدن رنگ را افزایش می دهد
یک سیستم ویسکوزیته بالا استحکام رنگ را بهبود می بخشد، اما ممکن است باعث تراز ضعیف، گرفتگی صفحه یا توزیع ناهموار جوهر شود.
بنابراین، ویسکوزیته باید در یک پنجره عملیاتی باریک (تحمل 2-3 ثانیه در خطوط تولید) حفظ شود تا کیفیت خروجی پایدار تضمین شود.
2. مقدار pH - پایداری شیمیایی و تعادل خشک کردن
مقدار pH جوهر چاپ بر پایه آب، تعادل شیمیایی سیستم رزین را تعیین می کند و به طور مستقیم بر پایداری جوهر در حین کار مداوم تأثیر می گذارد.
محدوده عملکرد استاندارد:
pH 8.5 - 9.5
در محیط های تولید واقعی:
pH به طور مداوم تحت تأثیر تبخیر آمونیاک، دما و افزودن آب رقیق قرار می گیرد
حتی انحرافات کوچک می تواند به طور قابل توجهی بر رفتار جوهر تأثیر بگذارد
اثرات مهندسی:
pH > 9.5
← ویسکوزیته کاهش یافته، خشک شدن کندتر، مقاومت در برابر آب ضعیف تر
pH < 8.5
← افزایش ویسکوزیته، خشک شدن سریعتر سطح، خطر بیشتر گرفتگی نازل یا صفحه
در سیستمهای چاپ با سرعت بالا، نوسانات pH اغلب یکی از دلایل اصلی بیثباتی رنگ در طول دورههای تولید طولانی است.
3. اندازه ذرات (ظرافت) - کیفیت پراکندگی و وضوح چاپ
اندازه ذرات به سطح پراکندگی رنگدانه ها و پرکننده ها در سیستم جوهر اشاره دارد.
از نظر مهندسی، تعیین می کند:
یکنواختی رنگ
صافی سطح
قابلیت وضوح چاپ
خطر گرفتگی در غلتک های آنیلوکس یا صفحات توری
الزامات صنعتی معمولی:
چاپ بسته بندی عمومی: 10-20 میکرومتر
چاپ لیبل با کیفیت بالا: کمتر یا مساوی 10 میکرومتر
برنامه های کاربردی چاپ صفحه ریز: کمتر یا مساوی 8 میکرومتر
پیامدهای فرآیند:
پراکندگی درشت منجر به بافت ناهموار، جریان ضعیف جوهر و مشکلات گرفتگی می شود
بیش از-پراکندگی ریز ممکن است ناپایداری جریان و گسترش نقطه را افزایش دهد
👉 بنابراین، اندازه ذرات باید بر اساس نوع بستر، تعداد مش و الزامات وضوح چاپ بهینه شود.
4. زمان خشک کردن - برهمکنش بستر و تطابق سرعت تولید
رفتار خشک کردن سیستم های جوهر مبتنی بر آب توسط ترکیبی از موارد زیر کنترل می شود:
جذب آب در بستر
میزان تبخیر
دمای محیط و جریان هوا
سرعت تشکیل فیلم رزین
برخلاف جوهرهای مبتنی بر حلال-، خشک کردن جوهر مبتنی بر آب کندتر است و نسبت به شرایط فرآیند حساستر است، که آن را به پارامتری حیاتی در خطوط تولید-سرعت بالا تبدیل میکند.
رفتار خشک کردن معمولی:
بسترهای جاذب (کاغذ، کارتن): 5-15 ثانیه روی سطح خشک می شوند
بسترهای غیر جاذب (فیلم، مواد پوشش داده شده): 20 تا 60 ثانیه یا بیشتر
چالش های مهندسی:
خشک شدن ناکافی ← عیوب مسدود شدن، لک شدن، انباشته شدن
خشک شدن بیش از حد ← خشک شدن جوهر روی صفحه یا غلتک آنیلوکس (مشکلات وصل شدن)
روش های بهینه سازی عبارتند از:
تنظیم دمای خشک کردن (معمولاً 50 تا 70 درجه در خطوط فلکسو)
اضافه کردن سطوح کنترل شده الکل (2-5٪)
تطبیق سیستم رزین با ویژگی های جذب بستر
سیستم-بینش سطح: وابستگی متقابل پارامترها
یک اصل مهندسی کلیدی در سیستم های چاپ جوهر مبتنی بر آب این است که این پارامترها مستقل نیستند:
افزایش دما ← کاهش ویسکوزیته و تسریع در خشک شدن
تنظیم pH → هم بر ویسکوزیته و هم بر سرعت خشک شدن تأثیر می گذارد
اندازه ذرات → بر رفتار جریان و یکنواختی خشک کردن تأثیر می گذارد
👉 در نتیجه، چاپ پایدار به جای تنظیم تک متغیره-به هماهنگی چند پارامتر-نیاز دارد.
1. ترکیب جوهر مبتنی بر آب
| جزء | نسبت | تابع |
|---|---|---|
| آب (حلال) | 40–60% | حامل، خشک شدن را کنترل می کند |
| رزین (بایندر) | 20–40% | تشکیل فیلم، چسبندگی |
| رنگدانه | 10–20% | قدرت رنگ |
| مواد افزودنی | 1–5% | جریان، کف زدایی، تسطیح |
بینش عملی:رزین بالاتر=چسبندگی بهتر، خشک شدن کندتر. آب بالاتر=انتقال سریعتر، رنگ ضعیفتر.
2. ویسکوزیته جوهر (پارامتر کنترل هسته)
اندازه گیری با استفاده از Zahn Cup یا DIN Cup:فلکسو (15-25 ثانیه); صفحه نمایش (300–2000 mPa·s).
| خیلی کم (<15s) | انتقال سریع، چگالی کم، افزایش نقطه |
| Too High (>25s) | انتقال ضعیف، صفحه کثیف، رنگ ناهموار |
اثر Temp:1 درجه افزایش → ویسکوزیته 2-3٪ کاهش می یابد. کارگاه را در دمای 20 تا 25 درجه نگهداری کنید.
3. کنترل مقدار pH (برای پایداری حیاتی)
محدوده استاندارد:pH 8.5 - 9.5
اگر pH کمتر از 8.5 شود: جوهر غلیظ می شود، خیلی سریع خشک می شود و صفحات را مسدود می کند.
کنترل:افزودنی های مبتنی بر آمین{0}}برای افزایش pH. هر 2 تا 3 ساعت یکبار نظارت کنید.
4. اندازه ذرات (ظرافت)
استاندارد: 10-20 میکرومتر وضوح بالا: کمتر یا مساوی 10 میکرومتر.
از فیلتراسیون (مش 100-150) استفاده کنید و قبل از استفاده هم بزنید تا رسوب نکند.
5. زمان خشک شدن جوهر
کاغذ: 5 تا 15 ثانیه فیلم: 20-60.
خشک شدن ناکافی باعث انباشته شدن/چسبندگی می شود. برای بهینه سازی، 2 تا 5 درصد الکل اضافه کنید یا جریان هوا را افزایش دهید.
6. تعامل و 7. چک لیست عملی
تنظیمات سیستماتیک:PH پایین باعث افزایش ویسکوزیته می شود. دمای بالاتر آن را کاهش می دهد. تنظیمات باید کلی نگر باشد.
عملکرد جوهر مبتنی بر آب نتیجه متغیرهای کنترل شده است که کیفیت پایدار و کاهش زمان خرابی را تضمین می کند.
محلول جوهر پایه آب توصیه شده
انتخاب یک تامین کننده از نظر فنی قابل اعتماد بخش کلیدی ثبات فرآیند است. جوهر ناپایدار می تواند منجر به رانش ویسکوزیته و بازتولید رنگ ناسازگار شود.
Hangzhou Guolv Printing Materials Co.,LTD
پایداری ویسکوزیته در تغییرات ± 2-3 ثانیه.
محدوده بهینه (8.5-9.5) برای جلوگیری از گرفتگی صفحه.
کنترل ذرات ریز (<15 μm) for sharpness.
کمک فنی برای تطبیق و بهینه سازی.
فرمولاسیون تنظیم شده برای کاغذ، مقوا، منسوجات، و مواد پوشش داده شده.
