Archive: 2025年8月29日

Связь между степенью переноса и вторичной сублимацией сублимационных чернил

Скорость переноса сублимационных чернил (определяемая как эффективность миграции красителя с носителя на подложку в ходе первоначального процесса переноса) и вторичная сублимация (означающая явление, при котором красители, уже прикреплённые к печатному изделию, повторно сублимируются и мигрируют при последующем воздействии высоких температур) являются ключевыми показателями, тесно взаимосвязанными и взаимовлияющими друг на друга. По сути, оба понятия связаны с «устойчивостью и правилами миграции молекул красителя», и их конкретная взаимосвязь может быть проанализирована по трём аспектам: «влияние скорости переноса на вторичную сублимацию», «обратное влияние вторичной сублимации на эффективность переноса» и «логика совместной оптимизации».  

I. Основная логика: Скорость переноса определяет «базовую вероятность» вторичной сублимации  

Уровень скорости переноса напрямую влияет на остаточное состояние молекул красителя на подложке, включая количество молекул, плотность распределения и прочность связывания — всё это служит основным условием возникновения и степени выраженности вторичной сублимации. Важно отметить, что «более высокая скорость переноса не означает лучшее качество»; напротив, она должна быть сбалансирована с «эффектом закрепления красителя», чтобы в конечном итоге определить порог риска вторичной сублимации.  

1. Чрезмерно низкая скорость переноса: низкий риск вторичной сублимации, но плохое качество печати  

Когда начальная скорость переноса недостаточна (например, из-за недостаточной температуры или давления, приводящих к неполной миграции чернил), общее количество молекул красителя, прикреплённых к подложке, ограничено, и большинство остаётся сосредоточенным в поверхностном слое (без глубокого проникновения в волокна или покрытие подложки):  

  • С количественной точки зрения: базовое количество молекул красителя, доступных для вторичной сублимации, невелико. Даже при последующем воздействии высоких температур мигрирует лишь минимальное количество молекул, в результате чего не происходит значительного «выцветания или размытия рисунка».  
  • С качественной точки зрения: поверхностно закреплённые красители, не проникшие глубоко, склонны к отслаиванию при стирке или трении, что маскирует влияние вторичной сублимации. Однако это в конечном итоге приводит к низкой долговечности печати (характеризуется бледными цветами и лёгким выцветанием) — сценарий, определяемый как «ложно низкий риск из-за низкой скорости переноса».  

2. Чрезмерно высокая скорость переноса (при недостаточном закреплении): резко повышенный риск вторичной сублимации  

Если «чрезмерно высокая скорость переноса» достигается за счёт чрезмерного повышения температуры или увеличения времени переноса, но молекулы красителя не образуют стабильных связей с подложкой (например, молекулярные промежутки в полиэфирных тканях не полностью «фиксируют» красители, или керамическое покрытие не полностью отверждено), молекулы красителя на подложке находятся в состоянии «высокой насыщенности и высокой активности»:  

  • Молекулы красителя лишь физически заполняют поверхность или поверхностный слой подложки, не образуя химической адсорбции или межмолекулярных сил.  
  • При последующем воздействии температур выше 120 °C (например, при высокотемпературном глажении, сушке или летнем нагреве) эти активные молекулы легко восстанавливают кинетическую энергию, преодолевают поверхностные ограничения и подвергаются вторичной сублимации. Это проявляется в «выцветании печати, размытии краёв рисунка (миграция красителей в непечатные зоны) и неравномерности цвета» — проблемы, особенно заметные на светлых подложках или мелких рисунках.  

3. «Умеренная скорость переноса при достаточном закреплении»: контролируемый риск вторичной сублимации  

Идеальный сценарий характеризуется «нормативной скоростью переноса (60–80 %, варьируется в зависимости от подложки) + достаточным закреплением красителя»:  

  • Нормативная скорость переноса: обеспечивает насыщенность и чёткость цвета в соответствии с требованиями, с достаточным количеством молекул красителя, глубоко проникающих в подложку (например, в аморфные области полиэфирных волокон или микропоры керамических покрытий).  
  • Достаточное закрепление: за счёт точного контроля температуры и времени молекулы красителя образуют стабильные связи с подложкой — такие как водородные связи и силы Ван-дер-Ваальса между молекулярными цепями полиэстера и молекулами красителя, а также химическую сшивку между покрытием и красителями.  
  • В этом случае количество «свободных молекул красителя», способных участвовать во вторичной сублимации, крайне мало. Даже при последующем воздействии обычных высоких температур (например, глажение тканей при 120–150 °C) происходит лишь незначительная миграция, не влияющая на внешний вид или долговечность печати.  

II. Обратное влияние: вторичная сублимация как «проверка» «эффективности» скорости переноса  

Возникновение вторичной сублимации по сути служит проверкой «качества» первоначального переноса. Высокое значение скорости переноса не обязательно означает хорошую эффективность переноса; вместо этого необходимо оценивать «эффективную скорость переноса» — определяемую как доля красителей, действительно закреплённых на подложке и не склонных к миграции — на основе стабильности вторичной сублимации.  

  • Случай 1: образец А имеет начальную скорость переноса 85 %, но после испытания при 180 °C потеря цвета достигает 30 % (указывает на сильную вторичную сублимацию). Это показывает, что его «эффективная скорость переноса» составляет всего 59.5 % (85 % × 70 %), при этом большое количество красителей остаётся в свободном состоянии — классифицируется как «недействительная высокая скорость переноса».  
  • Случай 2: образец Б имеет начальную скорость переноса 75 %, но после испытания при 180 °C потеря цвета составляет лишь 5 % (указывает на слабую вторичную сублимацию). Его «эффективная скорость переноса» достигает 71,25 % (75 % × 95 %). Хотя начальная скорость переноса немного ниже, фактическое качество переноса значительно лучше.  

Очевидно, что стабильность вторичной сублимации помогает выявить «ложно высокие скорости переноса». Некоторые процессы (например, чрезмерно высокая температура) могут улучшить краткосрочную скорость переноса, но ухудшают закрепление красителя, увеличивая риск вторичной сублимации и в конечном итоге снижая долговечность печати (например, выцветание наружной рекламы или размытие рисунков на одежде после стирки).  

III. Совместная оптимизация: ключевые стратегии баланса между скоростью переноса и вторичной сублимацией  

Для достижения как «высокой скорости переноса», так и «низкого риска вторичной сублимации» оптимизация процесса должна быть направлена на «баланс между миграцией и закреплением молекул красителя», с учётом следующих основных стратегий:  

1. Точный контроль начальных параметров переноса для избежания крайних значений  

  • Температура: избегайте слепого повышения температуры (например, контролируйте температуру в диапазоне 190–210 °C для полиэфирных тканей, а не выше 230 °C — температуры выше 230 °C легко вызывают чрезмерную сублимацию красителя, затрудняя его полное связывание с подложкой). Обеспечьте, чтобы при полной сублимации красителей было достаточно времени для их прикрепления к подложке.  
  • Время: избегайте слишком короткой продолжительности (приводит к неполному переносу) или слишком длительной (приводит к обратной миграции красителя и старению подложки). Для обычных тканей устанавливайте время 20–30 секунд; для жёстких подложек (например, керамики) — 30–60 секунд.  
  • Давление: обеспечьте плотное прилегание носителя к подложке (для минимизации потерь чернил), не повреждая при этом подложку (чтобы избежать повреждения структуры волокон или покрытия, которое может нарушить закрепление красителя).  

2. Выбор чернил и подложек с «высокой способностью к закреплению»  

Чернила: отдавайте предпочтение сублимационным красителям «высокой чистоты, низкой летучести» (например, дисперсные красители C.I. Disperse Red 60 и Blue 359). Их молекулярная структура обеспечивает лучшее связывание с полиэстером или покрытиями, снижая количество свободных молекул.  
Подложки: для тканей выбирайте полиэстер с высокой плотностью и количеством нитей (с более регулярными промежутками между волокнами, способствующими фиксации красителя); для жёстких изделий выбирайте «сшитые покрытия» (например, модифицированные кремнезёмом покрытия для керамических кружек, способные образовывать химические связи с красителями).  

3. Внедрение «последующих процессов обработки» для усиления закрепления красителя  

Для тканей: после переноса проведите «низкотемпературную фиксацию» (120–140 °C в течение 5–10 секунд), чтобы способствовать усадке полиэфирных волокон и дополнительно зафиксировать молекулы красителя.  
Для жёстких подложек: после переноса проведите «отверждение покрытия» (например, запекание керамических кружек при 150 °C в течение 20 минут), чтобы обеспечить полную сшивку между покрытием и красителями и снизить вероятность вторичной сублимации.  

Заключение: двусторонняя взаимосвязь «причина-следствие + проверка» между скоростью переноса и вторичной сублимацией  

  • Связь причина-следствие: «уровень и качество» начальной скорости переноса — в частности, сопровождается ли она достаточным закреплением — напрямую определяют уровень риска вторичной сублимации. Низкая скорость (даже при хорошем закреплении) приводит к низкому риску, но плохому качеству; высокая скорость (при плохом закреплении) ведёт к высокому риску; умеренная скорость (при хорошем закреплении) обеспечивает контролируемый риск.
  • Проверочная связь: стабильность вторичной сублимации может обратно проверять «эффективную скорость переноса» начального переноса, предотвращая вводящие в заблуждение выводы о «ложно высоких скоростях переноса».   
  • Основная цель: задача заключается не в достижении «скорости переноса 100 %», а в достижении баланса между «нормативной скоростью переноса» и «устойчивой вторичной сублимацией» посредством оптимизации процесса — в конечном итоге для обеспечения цветопередачи и долговечности печати.

Как изменения температуры окружающей среды влияют на результаты цвета печати?

В повседневных операциях печати частое явление привлекло широкое внимание: при использовании одних и тех же чернил, оборудования, материалов и сохранении постоянных параметров печати цвет одного и того же отпечатанного предмета утром, в полдень и вечером часто имеет небольшие различия. Причины этого явления и его решения заслуживают глубокого обсуждения.

Согласно исследованиям, проведенным нашей компанией, колебания температуры окружающей среды являются основным фактором, способствующим этому явлению. Наша компания указывает, что изменения температуры напрямую влияют на вязкость чернил, и такие изменения вязкости чернил в дальнейшем повлияют на силу выброса форсунок, что в конечном итоге приведет к различиям в цвете печати.

Вязкость чернил сильно зависит от температуры. При повышении температуры окружающей среды движение молекул чернил усиливается, внутреннее трение уменьшается, что приводит к снижению вязкости и увеличению текучести; наоборот, при понижении температуры движение молекул замедляется, внутреннее трение увеличивается, что приводит к повышению вязкости и ослаблению текучести.

Возьмем в качестве примера обычные водные струйные чернила: при каждом колебании температуры на 5-10°C их вязкость может измениться на 10%-30%, что достаточно для значительного влияния на результаты печати.

С точки зрения конкретных механизмов, когда высокая температура приводит к низкой вязкости чернил, чернила имеют сильную текучесть и при выбросе из форсунок имеют тенденцию к растеканию. Скорость чернильных капель увеличивается, точки их падения ближе, чем ожидалось, что увеличивает объем чернил на единицу площади и делает цвет более темным;

когда низкая температура приводит к высокой вязкости чернил, чернила имеют плохую текучесть, что требует от форсунок приложения большей силы выброса. Это, в свою очередь, приводит к замедлению скорости чернильных капель, более удаленным точкам падения и снижению объема чернил на единицу площади, что делает цвет более светлым.

Кроме того, изменения температуры также влияют на растекание и слияние чернильных капель на поверхности материала. В среде с высокой температурой чернильные капли быстро растекаются и могут чрезмерно смешиваться с соседними каплями, вызывая размытые края и кажущееся более высокое насыщение цвета; в среде с низкой температурой чернильные капли растекаются медленно с более четкими краями, но из-за недостаточного слияния цвет может казаться “сухим”, и насыщенность соответственно уменьшится.

Эта проблема создала много неудобств в областях с высокими требованиями к точности цвета, таких как рекламная печать и упаковочная печать.

В ответ в отрасли был разработан ряд эффективных мер, и выбор чернил с высокой способностью к адаптации к изменениям температуры, несомненно, является ключом к решению проблемы в корне.

Здесь мы рекомендуем наши чернила,

которые превосходно адаптируют свою вязкость к изменениям температуры. По сравнению с обычными чернилами наши чернила не только удовлетворяют потребности применения при нормальных температурах, но и имеют явные преимущества в условиях особых температур: в средах с низкой температурой они могут сохранять низкую вязкость и лучшую текучесть, избегая проблем, таких как плохой выброс и более светлые цвета, вызванных высокой вязкостью;

в средах с высокой температурой их вязкость относительно выше, что делает чернила менее склонными к разрыву во время выброса, уменьшает растекание чернильных капель и более темные цвета, а также эффективно обеспечивает стабильность печатных цветов при разных температурах.

Помимо выбора высококачественных чернил, можно предпринять и другие меры.

Во-первых, контролировать температуру среды печати и поддерживать ее в рекомендованном для чернил диапазоне 15-25°C, чего можно достичь с помощью кондиционеров, обогревателей и оборудования постоянной температуры.

Во-вторых, проводить температурную обработку чернил для стабилизации температуры, например, оснастив емкость для чернил нагревательной лентой или термостатным кожухом, чтобы обеспечить стабильность температуры чернил перед входом в форсунки;

для крупного печатного оборудования можно установить систему циркуляции чернил с постоянной температурой для корректировки в режиме реального времени. Некоторые продвинутые принтеры оснащены функцией “связь температуры с параметрами”, которая может динамически регулировать параметры печати в зависимости от изменений температуры.

Когда температура повышается, следует соответствующим образом уменьшить давление выброса чернил или размер капли чернил, чтобы избежать избытка чернил; когда температура понижается, следует соответствующим образом увеличить давление выброса чернил или размер капли чернил, чтобы компенсировать недостаток чернил.

Кроме того, настройка ICC-кривой в программном обеспечении для управления цветом с использованием калибровочной шкалы печати (например, цветовой карты) позволяет системе автоматически компенсировать цветовые различия, вызванные температурой, что может дополнительно повысить согласованность результатов печати. Овладев вышеуказанными знаниями и используя подходящие чернила, при столкновении с ситуацией, когда печатные цвета меняются со временем, можно предпринять целенаправленные меры для ее разрешения, тем самым обеспечивая бесперебойное выполнение печатных работ.

Профессиональная Команда Выезжает к Клиентам, Внимательный Сервис Создает Доверие – Визит SUPERINKS к Клиентам Демонстрирует Ответственность​​

Недавно команды продаж и технические команды SUPERINKS сформировали специальную сервисную группу, которая отправилась на объекты конечных клиентов дилеров в различных регионах для проведения инспекций использования чернил и оказания технической поддержки. Данная инициатива не только демонстрирует высокий приоритет, который компания уделяет качеству продукции и опыту клиентов, но и воплощает философию сервиса «ориентированная на клиента» в конкретных действиях.

Как профессиональный производитель чернил, SUPERINKS всегда придерживается убеждения, что качественная продукция зависит от хорошо отлаженной сервисной системы. Во время этого визита члены команды побывали в производственных цехах конечных клиентов, таких как предприятия по производству наружной рекламы и компании-производители одежды, чтобы непосредственно на месте наблюдать за состоянием применения чернил компании на различном оборудовании и производственных процессах. Каждая деталь, начиная от параметров наладочной установки чернил непосредственно на оборудовании до цветопередачи отпечатанной продукции, и от условий хранения чернил, условий эксплуатации до расхода в производственном процессе, была включена в область инспектирования с целью полного охвата фактических эксплуатационных характеристик продукции на практике.

В ответ на различные трудности использования, озвученные клиентами, техническая команда проявила солидный профессиональный уровень. Некоторые клиенты планировали достичь более предпочтительных цветов печати, и техники оперативно предоставили услуги по изготовлению ICC-файлов. С помощью профессионального оборудования I1 Pro для сбора и анализа цвета, а также путем точной корректировки параметров с учетом привычек использования клиентов и характеристик печатных материалов, они в конечном итоге помогли клиентам достичь точного цветового соответствия. Кроме того, некоторые клиенты сообщали о проблемах, таких как обрыв струи и расплывание чернил в процессе печати. Члены команды провели тщательную проверку ключевых показателей, включая статическое электричество, давление в системе подачи чернил, температуру печатающих головок и форму волны, быстро определили корневые причины проблем и внесли целевые предложения по решению, что способствовало быстрому восстановлению производственной эффективности.

«Нам и в голову не приходило, что производитель сам проявит инициативу и приедет к нам решать проблемы; такой сервис действительно внимательный!» — выразил искреннюю признательность ответственный сотрудник конечного клиента во время визита. Команда продаж воспользовалась этой возможностью, чтобы провести углубленный диалог с клиентами, тщательно зафиксировала их предложения относительно производительности продукции, сроков поставки и других аспектов, и собрала информацию из первых рук для последующей модернизации продукции и оптимизации сервиса компании.

Данная выездная деятельность к конечным клиентам не только эффективно разрешила практические трудности, с которыми клиенты сталкиваются при использовании чернил, но и сократила дистанцию между компанией и конечными пользователями. SUPERINKS будет и впредь придерживаться своих основных ценностей: «Слушать запросы клиентов и создавать ценность для клиентов. Принимать и направлять обновления». Посредством регулярных клиентских визитов и технической поддержки компания будет непрерывно повышать конкурентоспособность продукции и удовлетворенность клиентов, стремиться к взаимовыгодным результатам со своими многочисленными партнерами и совместно создавать перспективное будущее для индустрии чернил.

Коренные Причины и Системные Решения для Сквозных Меток При Затвердевании УФ-Принтера​​

Сквозной эффект в УФ-планшетных и рулонных принтерах — особенно заметный при печати сплошных цветов — возникает из-за неизбежных погрешностей механической точности. Теоретически невозможный полностью устранить, он становится менее видимым и влияющим на качество печати при увеличении точности устройства. Ниже приведены ключевые причины и целевые решения:

​​I. Основные Причины Сквозного Эффекта​​
Чрезмерно низкое значение наложения печати
Чрезмерно высокая скорость печати (особенно в двунаправленном режиме)
Ослабленный приводной ремень Y-оси (или недостаточная смазка ходового винта)
Аномалии печатающей головки (напр., обрыв чернил, засорение)

II. Целевые Решения​​

​​Чрезмерно низкое значение наложения печати​​ УФ-чернила имеют плохое растекание и быстро затвердевают под УФ-воздействием.
✅ ​​Решение:​​
Отрегулируйте значение наложения на 80-100. Это компенсирует зазоры перекрытием чернильных точек, обеспечивая более плавные переходы рисунка.

​​Чрезмерно высокая скорость двунаправленной печати​​ Двунаправленная печать может усиливать механические погрешности возвратно-поступательного движения головки, а высокая скорость усугубляет проблему.
✅ ​​Решения:​​
Для высокоточных задач: Переключитесь на однонаправленную печать (жертвуя скоростью ради точности).
Для стандартных задач: Сохраняйте двунаправленную печать, но соответственно снижайте скорость.

​​Ослабленный ремень Y-оси или проблемы ходового винта​​ Длительная эксплуатация может ослабить ремень Y-оси (вызывая нестабильную передачу) или оставить ходовые винты недостаточно смазанными (приводя к заеданиям).
✅ ​​Решения:​​
Ременные системы: Немедленно подтяните ремень и отрегулируйте натяжение.
Винтовые системы: Регулярно смазывайте для поддержания плавной работы.

​​Плохое состояние головки или пропуск сопел​​ Засоренные головки или неравномерная подача чернил напрямую вызывают прерывистые печатные линии, приводя к заметному сквозному эффекту.
✅ ​​Решения:​​
Приостановите печать и очистите головку чистящей жидкостью, пока чернила не потекут непрерывной нитью с бусинками (указывает на свободные сопла).
Ежедневное обслуживание: Печатайте тестовую полосу перед ежедневной работой для подтверждения нормального состояния головки.

SUPERINKS примет участие в Sign China 2025 и PRINTING United 2025

Sign China 2025

SUPERINKS примет участие в выставке Sign China 2025 с 17 по 19 сентября в Shanghai New International Expo Centre, Китай.
Подробнее о выставке: https://www.signchinashow.com/en/
Shanghai New International Expo Center (Pudong), Китай
Добро пожаловать на стенд SUPERINKS в зале E2, место E46

Printing United 2025

SUPERINKS примет участие в выставке PRINTING United 2025 с 22 по 24 октября в Орландо, Флорида, США.
Подробнее о выставке: https://www.printingunited.com/
North/South Concourse, Orange County Convention Center, Orlando, FL, USA
Добро пожаловать на стенд SUPERINKS, стенд 2215

Причины появления проходных линий в процессах печати

В связи с основными компонентами струйного оборудования (включая печатающие головки, системы управления, чернила и механические/электрические части и т. д.), появление проходных линий тесно связано с согласованием модулей оборудования, свойствами расходных материалов и настройками параметров. Конкретные причины следующие:

1. Механические и электрические факторы (связанные с механической структурой оборудования)

  • Недостаточная точность подачи бумаги: Проблемы, такие как заклинивание механизма транспортировки бумаги или неравномерные шаги, приводят к нестабильности подачи бумаги, вызывая смещение при многопроходном наложении.
  • Отклонение точности калибровки: Несовмещение печатающих головок или аномальная калибровка траекторий сканирования напрямую влияют на точность наложения узоров при многократном сканировании, приводя к видимым граничным линиям.

2. Факторы системы управления (платы) (связанные с материнской платой/модулями управления)

  • Ошибки расчета шага: Неточные расчеты материнской платы относительно расстояния движения бумаги и длины шага печатающей головки приводят к рассинхронизации механических действий и команд, образуя регулярные полосы.
  • Аномальные параметры растушевки: Отклонения в обработке краевых переходов приводят к резкому наложению краев узора между разными проходами, делая следы более заметными.

3. Факторы чернил (связанные с расходными материалами чернил)

  • Неоптимальная плотность: Слишком густые чернила склонны засорять сопла, а слишком жидкие вызывают неравномерное растекание, приводя к аномальному локальному выбросу чернил.
  • Аномальная насыщенность: Несбалансированная концентрация цвета приводит к слоистому виду при наложении из-за различий в объеме чернил.
  • Неподходящая скорость высыхания: Слишком быстрое высыхание может вызвать разрыв чернил, а слишком медленное приводит к размазыванию и наложению, нарушая равномерность узора.

4. Факторы материала (связанные с печатными носителями)

  • Дефекты покрытия: Неравномерное покрытие, локальные повреждения или пузыри на поверхности материала вызывают нестабильное сцепление чернил.
  • Плохая впитываемость чернил: Проблемы, такие как гидрофобные материалы или слишком толстые покрытия, препятствуют равномерному проникновению чернил, вызывая локальные вариации светлого и темного.

5. Факторы параметров ICC (связанные с системами управления цветом)

  • Перегрузка объема чернил: Объем чернил, установленный ICC, превышает фактическую впитывающую способность материала, вызывая накопление, размазывание и видимые границы проходов.
  • Неравномерные линейные переходы: Разрывы в цветовых градиентах образуют явные цветовые полосы, усиливая следы наложения.

6. Факторы дизайна изображения (связанные с обработкой RIP)

  • Несогласованные параметры слоев: Значительные различия в разрешении слоев или глубине цвета приводят к несогласованной точности вывода после обработки RIP, вызывая неравномерное проявление при наложении.
  • Несовместимые режимы/форматы: Режимы изображения (например, RGB vs. CMYK) или форматы, не соответствующие требованиям оборудования, приводят к отклонениям в преобразовании цвета и анализе данных.
  • Хаотичная логика слоев: Несогласованные слои деталей или конфликтующие настройки прозрачности вызывают аномальное наложение элементов узора при многопроходном наложении.

7. Факторы специальных цветов (связанные с характеристиками цвета)

Цвета, такие как серый, лесной зеленый, малиновый, фиолетовый и градиенты, склонны к проходным линиям из-за их сложных требований к наложению (которые требуют точной пропорции нескольких цветов) и высокой чувствительности к объему чернил. Даже небольшие отклонения в объеме чернил или позиционировании между проходами могут легко выявить слоистые следы.

Примечание: На китайском рынке большинство производителей владеют только 2-3 основными модулями оборудования (например, механические системы + подача чернил, механические системы + подача чернил + чернила). Ни один производитель не может одновременно владеть механическими системами, подачей чернил, платами и чернилами. Плохая совместимость между модулями косвенно усугубляет вышеупомянутые проблемы, увеличивая вероятность появления проходных линий.

Почему говорят, что «чернила DTF без осадка» — это ложный постулат?

В практическом применении белых пигментных чернил DTF утверждение об «отсутствии осадка» считается ложным постулатом. Основная причина заключается в непримиримых противоречиях между физическими свойствами диоксида титана, функциональными требованиями к чернилам и законами материаловедения — осаждение является термодинамически спонтанной тенденцией, а существующие технологии могут только замедлить его, но не устранить полностью. Это можно объяснить в следующих четырех аспектах:

1. Физические свойства диоксида титана определяют, что «осаждение — это спонтанная тенденция»

Диоксид титана (особенно рутиловый тип) имеет плотность около 4,2 г/см³, тогда как система растворителей (вода, спирты и т.д.) белых чернил для термопереноса имеет плотность всего 1–1,2 г/см³, с разницей в плотности более чем в 3 раза между ними. Согласно закону Стокса об осаждении:

Скорость осаждения частиц пропорциональна разности плотностей частиц и растворителя и обратно пропорциональна вязкости растворителя.

Это означает, что частицы диоксида титана в чернилах неизбежно будут иметь тенденцию к осаждению под действием силы тяжести. Пока существует разница в плотности, невозможно полностью компенсировать эту термодинамически спонтанную тенденцию осаждения с помощью материалов. Даже если частицы диспергированы до наномасштаба (например, ниже 100 нм) с помощью диспергаторов для улучшения краткосрочной стабильности, длительное стояние (более одного месяца) все равно приведет к постепенному оседанию частиц из-за «ослабленного броуновского движения и медленной агломерации», что приводит к необратимому осаждению. Это лишь вопрос времени.

2. Существует естественное противоречие между требованиями «текучести» и «антиосаждения» чернил

Белые чернила для термопереноса должны соответствовать требованию печатной текучести: диаметр сопла обычно составляет 20–50 мкм, поэтому вязкость чернил не должна быть слишком высокой (как правило, 10–30 мПа·с для водных систем и 5–15 мПа·с для масляных систем); в противном случае это забьет сопло или вызовет неравномерное выбрызгивание.
Однако «антиосаждение» требует высокой вязкости или сильной структурной поддержки (например, тиксотропных систем), и высокая вязкость напрямую конфликтует с печатной текучестью:

  • Если значительно увеличить вязкость для предотвращения осаждения (например, превысив 50 мПа·с), чернила не могут быть плавно выброшены через сопло, теряя свою печатную функцию;
  • Если полагаться только на заряд или стерическое отталкивание диспергаторов, хотя и можно поддерживать низкую вязкость, частицы все равно будут медленно оседать из-за разницы в плотности, особенно в состоянии покоя, поскольку отсутствует сдвиговое усилие для разрушения агломерации.

Это «противоречие функциональных требований» определяет, что чернила должны идти на компромисс между «печатаемостью» и «антиосаждением». Невозможно добиться абсолютного отсутствия осадка в ущерб печатным характеристикам, поэтому осаждение можно только отсрочить, а не устранить.

3. Роль добавок заключается в «задержке», а не «устранении», с присущими ограничениями

Основная функция существующих антиосадочных материалов (диспергаторов, суспендирующих агентов и т.д.) — продлить цикл осаждения, но они не могут преодолеть физические законы:

1. Ограниченная адсорбционная стабильность диспергаторов: Диспергаторы адсорбируются на поверхности диоксида титана посредством физической адсорбции (редко химической). Если система чернил изменяется (например, колебания pH, повышение температуры или испарение растворителя), диспергаторы могут десорбироваться. Например:

  • В средах с низкой температурой молекулярные цепи диспергаторов сворачиваются, ослабляя стерическое отталкивание и делая частицы склонными к агломерации;
  • После длительного хранения некоторые диспергаторы могут подвергаться «конкурентной адсорбции» примесями на поверхности диоксида титана (такими как ионы железа, кальция и магния), теряя свое диспергирующее действие.

2. Структурная поддержка суспендирующих агентов со временем ослабевает: Тиксотропные сети, образованные ксантановой камедью, пирогенной кремнеземной кислотой и т.д., после длительного стояния или повторяющихся циклов замораживания-оттаивания будут иметь постепенно ослабленные водородные связи или межчастичные силы, снижая прочность сетчатой структуры. В результате «связывающая сила» для диоксида титана ослабевает, что в конечном итоге приводит к осаждению.

3. Высокое содержание диоксида титана усиливает нестабильность: Для обеспечения укрывистости белые чернила для термопереноса обычно содержат 20–40 % диоксида титана, что намного выше, чем в обычных чернилах (5–15 %). В высококонцентрированных системах частиц расстояние между частицами короче, вероятность столкновения выше, и риск агломерации со временем возрастает экспоненциально. Даже при идеальной начальной дисперсии локальная агломерация и осаждение неизбежны через несколько месяцев.

4. Сложность практических сценариев применения ускоряет неизбежность осаждения

Существует множество переменных в условиях хранения, транспортировки и использования белых чернил для термопереноса, что еще больше усиливает неизбежность осаждения:

Колебания температуры: Высокие температуры летом (выше 30°C) ускоряют испарение растворителя и старение диспергатора; низкие температуры зимой (ниже 0°C) могут вызвать замерзание и расслоение суспендирующих агентов, разрушая стабильность системы;

Механическая вибрация: Толчки во время транспортировки могут вызвать агломерацию частиц диоксида титана под действием сдвиговой силы, делая их более склонными к осаждению после покоя;

Открытое использование: При печати чернила подвергаются воздействию воздуха, и испарение растворителя увеличивает концентрацию диоксида титана, повышая риск агломерации.
Эти неконтролируемые факторы в практических сценариях делают «абсолютное отсутствие осадка» полностью недостижимым в промышленных применениях. Даже если в краткосрочной перспективе в лабораторных условиях осадка нет, в реальном обращении осаждение неизбежно произойдет.

Заключение: «Без осадка» нарушает законы материаловедения и является идеализированным заблуждением
«Отсутствие осадка» у белых чернил для термопереноса по сути является идеализированной целью, нарушающей законы термодинамики и гидромеханики. Разница плотностей между диоксидом титана и растворителями, требования к печатной текучести чернил и ограничения добавок совместно определяют, что осаждение — это «неизбежная тенденция». Существующие технологии могут только продлить цикл осаждения, чтобы удовлетворить практические потребности (например, отсутствие видимого осадка в течение 1–3 месяцев, который можно восстановить встряхиванием перед использованием).
Следовательно, белые чернила для термопереноса, заявляющие об «отсутствии осадка», либо игнорируют реальный сценарий длительного хранения, либо жертвуют печатными характеристиками (например, сверхвысокая вязкость, делающая их непригодными), и проблемы неизбежно проявятся в применении.