动态表面张力仪用于陶瓷墨水解决拉线、滴墨、团聚的问题
2021-02-22

  陶瓷墨水是将陶瓷彩色粉末制成多色墨水,从直径数十微米的喷嘴中喷射出小墨滴,以每秒数千滴的速度堆积在毛坯、釉料或其他载体上的技术。

  陶瓷油墨由粉末(色料、着色剂)、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其他辅助材料组成。陶瓷粉末是核心、无机成分,颗粒度必须低于1微米,墨水需要一定的固体含量,一般在30%以上,粘度在100cp以下,颗粒大小分布窄,颗粒之间不能有强团聚,稳定性好,受溶剂等其他物质影响较小。分散剂是为了确保印前粉末不会发生团聚。

  墨水是一个非常快速的过程,在很短的时间内,墨水必须很好地定位在那个位置,在表面活性剂完全到达新的界面之前,必须将表面张力值降低到一定程度,让墨水浸湿毛坯。这需要在墨水达到静态表面张力之前知道表面活性剂的动态过程。用这种方式打印的效果很明显。另外,陶瓷油墨中的表面活性剂也必须发生,分散颗粒,产生防止团聚、沉淀的效果。因此,动态表面张力越低越不好,需要在性能要求之间取得平衡。

  首先,液体中表面活性剂的浓度有三种情况。

  1.液体的表面活性剂浓度低于临界胶束浓度(CMC)时,静态表面张力随着表面活性剂浓度的提高而减少,如下图的斜线部分所示。

  2、液体的表面活性剂浓度等于临界胶束浓度(CMC),此时静态表面张力下降到转折点以下。下图的转折点。

  3.当液体的表面活性剂浓度大于临界胶束浓度(CMC)时,静态表面张力与下图水平线部分一样略有下降。

  CMC值与表面张力的关系

  陶瓷油墨的表面活性剂浓度总是大于CMC值,才能起颗粒包装、润湿等作用。静态表界面张紧器在测试表活动浓度大于CMC时数值变化很小。也就是说,静态表面张力系统不能反映表面活性剂浓度的变化。

  一、静态表面张力法

  静态表面张力,如环拉,利用最初浸泡在液体中的环,从液体中拉出液体膜,测量环偏离液面时需要施加的力,从而计算表面张力。

  如果表面活性剂浓度大于CMC值,则表面活性剂不会在气体界面增加排泄,而是在液体内部形成胶束或玻璃等状态,因此,池化方法无法在浓度增加时测定表面张力的差异。

  二、动态表面张力法

  德国SITA动态表面张力计在毛细管中吹出气泡,在溶液内部生成新的气液界面,溶液中的表面活性剂移动到新界面需要时间。CMC值以上,浓度越高,表面活性剂移动到新界面的量越多,测量的表面张力值就越低。浓度越低,表面活性剂移动到新界面的量越少,测量的表面张力值就越高。因此,利用鼓法动态表面张力测量仪可以测量不同表面活性剂浓度的表面张力变化,指导材料检查、研发、生产质量检查等。

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