油墨穩定性測試 

1.前言 

油墨穩定性是製造工藝、印刷性能、運輸和儲存時間及條件的重要參數。  

然而，為了滿足優質油墨的複雜要求，油墨配方中存在大量成分，如顏料、黏合劑、螯合劑、保濕劑、潤濕分散劑、殺菌劑等。  

組成成分的類型和粒度可能不利於油墨的穩定性。噴墨印刷技術涉及噴射過程，其中墨水從小孔噴射，如果墨水不穩定，該小孔可能被堵塞。因此，穩定劑常用於油墨中。  

研究穩定劑對油墨穩定性的影響，以實現油墨配方和印刷系統的最佳性能和可靠性具有重要意義。本應用文件將使用 MultiScan 20 (MS 20) 對包含不同穩定劑的兩種油墨配方進行穩定性研究。 


 

2.技術與方法 

DataPhysics Instruments 的 MultiScan MS 20（圖 2）是用於量化液體分散體的自動光學穩定性和老化分析以及時間和溫度相關的失穩機制的綜合測量設備。 它由一個基本單元和最多六個帶有溫控樣品室的 ScanTowers 組成。  

MS 20 的 ScanTowers 可以在不同溫度（4 °C 至 80 °C）下單獨控制和操作。 

MS 20 與其匹配的軟體 MSC 是穩定性分析的理想搭檔，因為即使是分散體中最微小的變化也可以檢測和評估。  

MS 20 可以快速客觀地分析分散體的穩定性，並得出可能的不穩定機制的結論。 


 

3.實驗 

一個裝有所需分散體的小瓶被放置在 MS 20 的“掃描塔”中。 

掃描系統由一個透射和反向散射 LED 以及一個檢測器組成。  

該系統沿小瓶的垂直側（z 軸）移動，獲得的透射和反向散射強度表示在強度位置圖中。以固定的時間間隔掃描樣本，檢測到的測量信號變化可以解釋樣品的穩定性。 

墨水 1 和墨水 2 的配方包含不同的穩定劑，將 25 毫升的每種墨水配方（墨水 1、墨水 2）倒入透明玻璃瓶中，並在 T = 30 °C 下每 6 分鐘測量一次，持續 1 天又3 小時。  

測量區域介於 0 毫米（玻璃底部）和 57 毫米（小瓶的液位）之間。 圖 3 顯示了測量結束時的樣品瓶，肉眼並無法觀察到樣品瓶中的任何變化。 


 

4.結果 

由於樣品具有高的濃度，透射訊號太弱並且在整個測量過程中包含的訊息非常少，因此分析了反向散射訊號。 

兩種墨水樣品顯示出類似的反向散射強度隨時間的變化。  

圖 4 顯示了墨水 1 位置的反向散射強度，曲線的顏色編碼表示記錄它們的時間，從紅色（實驗開始，t = 0 s）到紫色（實驗結束， t = 1 天又3小時）。  

每條曲線代表一個單獨的測量值。  

背向散射圖顯示了訊號對時間依賴性和位置依賴性變化，在 48 毫米和 52 毫米之間減少，表明典型的沉降過程。使用 MSC 軟體的相應功能進行計算，可以分析遷移前沿的變化，從而得出平均沉降率。 

圖 5 中墨水 1 的沉降速率分析表明，墨水 1 的遷移前沿在第一個小時內的可觀察變化非常快，沉降速率為 24.98 mm / d，而遷移前沿的變化隨著變化而變慢，之後的速率為 2.201 mm/d 和 0.2915 mm/d。 

可以得出結論，墨水 1 非常不穩定，大部分顆粒在前半天沉澱。 

對墨水 2 進行了相應的分析，得到如圖 6 所示的沉降速率。與墨水 1 相比，墨水 2 是一種更穩定的配方，在整個測量間隔內，沉降速率較低，為 1.203 mm/d。 

因此我們可以得出結論，墨水 2 中使用的穩定劑在穩定測試墨水中的分散顆粒方面表現出更好的性能。  

這種簡單快速的測量可以幫助配方化學家根據定量評估決定合適的穩定劑。 
 

5.結論 

使用 MS 20 穩定性分析系統及其相應的 MSC 軟體，是一種簡單快速的方法來研究油墨配方的穩定性。可以輕鬆可靠地檢測到變化，這使生產商能夠預測和量化穩定性問題，從而保證時間和成本最優的產品開發。 

 

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