喷墨中的炭黑:对粒径和聚集体尺寸的思考 【高黑度炭黑】
发布日期:
2022/11/14
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与更传统的模拟印刷技术相比,利用水性、溶剂型和能量固化化学技术的喷墨油墨在近几十年来变得很流行,因为它能够印刷的内容丰富,油墨用量少,基材类型和几何形状多样。染料已经被广泛使用,特别是在水性体系中,因为它们具有可溶性。与之相比,颜料具有更好的耐光性、耐水/溶剂性、保持性(特别是在多孔基材上),色彩性能更好。在各种喷墨应用中,炭黑通常用作颜料,增强导电性;然而,在选择具体的炭黑产品时,需要考虑一些因素,因为不是所有的喷墨配方都是一样的。


需要牢记于心的一个显著属性就是聚集体的大小,以保证炭黑不会堵塞打印头。典型的工业打印头喷嘴的尺寸为几十微米,其中30-100微米最为常见。尽管这明显大于炭黑的聚集体尺寸,但聚集体尺寸越小越好,以防止由范德华引力造成的所谓的 "颗粒拥挤"。如果聚集体尺寸太大,炭黑负荷太高,聚集体就会在喷嘴上结块,导致堵塞。此外,聚集体越小,会降低粘度,增强蓝相。聚集体大的一个优势是在多孔基材上的保持力更好。



区分粒径和聚集体大小很重要。炭黑是由几个到许多个大致为球形的炭黑粒子融合而成的聚集体。博拉炭黑的产品粒径从8到100纳米不等;聚集体的大小从50到300纳米不等,这一点很重要。另外,值得注意的是,分散性非常重要;可以选择聚集体尺寸非常小的碳黑,但如果分散性不好,炭黑聚结体可能会大得多。典型的打印头需要过滤到1微米以下,较小的喷嘴则需要过滤到0.5微米以下。因此,经过表面处理的产品,如Raven 1100 Ultra和Raven 1255色素炭黑很受欢迎,特别是在溶剂和UV/EB化学中。表面氧化将改善润湿性,从而改善分散性,降低粘度。这些产品还符合EU-2011和瑞士/NESTLE食品包装规定,这些规定在喷墨应用中经常遇到。


与传统的印刷方法相比,如柔版印刷、凹版印刷和胶版印刷,喷墨系统在基材上沉积的油墨量要少得多。虽然通常是一个积极的属性,但这意味着颜料必须比模拟印刷油墨更强韧,以最大限度地提高色彩性能。因此,我们建议使用高黑度炭黑(即具有高表面积的炭黑)。由于粒径变小可以形成更高的表面积,这也是粒子/聚集体更小的炭黑在这种应用中更受欢迎的另一个原因。然而,表面积加大,就会加大分散的难度,因此,选择合适的分散剂、正确的剂量并优化分散方法/设备非常重要。


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博拉炭黑是全球优质的炭黑生产商和供应商,年产能超过200万吨。作为市值600亿美元的阿迪亚博拉集团的旗舰企业,我们的设施遍布5大洲,12个国家,包括16个生产工厂,2个区域技术服务中心,以及2个全球技术研发中心。我们的业务遍布亚洲、欧洲和美洲的主要市场,能为全球客户提供始终如一的高品质产品和服务。我们拥有超过100种类型的炭黑产品,为橡胶和特种应用领域的优质企业提供解决方案。
博拉炭黑的特种炭黑业务主要集中在塑料、油墨和涂料市场。我们的特种炭黑Raven和Conductex可满足这些市场的各种需求,为广泛的应用领域提供所需的颜色、导电性、粘度和紫外线防护功能。我们现代化的研究基础设施和先进的技术中心使我们能够与客户精诚合作,为任何挑战提供卓越的解决方案。博拉炭黑致力于通过优化炭黑生产方式,大幅降低对环境的影响,从而为整个社区和社会做出突出贡献,并确保向我们的客户持续提供高品质产品。

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