Su bazlı mürekkep olarak da adlandırılan suda çözünür mürekkepler, püskürtmeli baskı sistemlerinde yaygın olarak kullanılır. Fiziksel ve kimyasal özelliklerinin anlaşılması, tutarlı baskı kalitesini korumak ve nozul tıkanması veya zayıf yapışma gibi yaygın sorunları önlemek için önemlidir. Bu makale, her baskı atölyesinin izlemesi gereken temel özellikleri ele alıyor.
Filtrasyon ve Parçacık Kontrolü
Su bazlı mürekkepler 0,2 mikronluk bir filtreden tıkanmadan geçmelidir. Bu filtrasyon seviyesi, baskı kafası düzeneğine aşırı büyük parçacıkların girmemesini sağlar. Nozul çapından büyük herhangi bir parçacık anında tıkanmaya yol açarak duruş süresine ve medya israfına neden olabilir. Düzenli filtrasyon testi, mürekkep üretim hattına ulaşmadan önce kalitesini doğrulamanın basit ama etkili bir yoludur.
Tıkanmaya Direnç
Mürekkep formülasyonları, genellikle tıkanma olarak adlandırılan çökelme veya topaklanma üretmemelidir. Mürekkep parçacıkları bir araya geldiğinde nozul odası içinde katı tortular oluşturur. Bu tortular oluştuktan sonra özel temizleme solüsyonları veya baskı kafası değişimi olmadan giderilmesi zordur. İyi dispersiyon kararlılığı, akıcı ve kesintisiz çalışma için gereklidir.
Sodyum Klorür İçeriği
Sodyum klorür seviyeleri milyonda 100 parçanın altında kalmalıdır. Tuz, boya parçacıklarının çözeltiden çökelmesine neden olur ve bu da doğrudan mürekkep tankında ve baskı kafası kanallarında çökelmeye yol açar. Termal kabarcık püskürtme sistemlerinde klorür iyonları özellikle sorun yaratır. Baskı kafası yüksek sıcaklıklarda çalışır ve nozul plakası titanyumdan yapılmış olsa da klorür korozyonu bu yüksek sıcaklıklarda hızlanır. Tuz içeriğini düşük tutmak hem baskı kalitesini hem de donanım ömrünü korur.
Viskozite Kontrolü
Su bazlı mürekkeplerin viskozitesi tipik olarak 1 ile 5 santipuaz arasındadır. Piezo tabanlı baskı sistemleri düzgün çalışmak için daha yüksek viskozite gerektirirken termal kabarcık sistemleri daha düşük viskoziteli sıvılarla daha iyi performans gösterir. Viskozite, damlacık oluşumunu ve püskürtme kararlılığını doğrudan etkiler. Viskozite uyumsuzluğu uydu damlacıklara, eksik noktalara veya tutarsız damla ağırlığına yol açabilir; bunların tümü görüntü kalitesini düşürür.
Yüzey Gerilimi
Su bazlı mürekkeplerin yüzey gerilimi değerleri santimetre başına 30 ile 60 din arasındadır. Piezo sistemler daha düşük yüzey gerilimli sıvılarla çalışırken termal kabarcık sistemleri daha yüksek yüzey gerilimine ihtiyaç duyar. Doğru yüzey gerilimi, mürekkebin nozulu düzgün ıslatmasını ve temiz damlacıklar oluşturmasını sağlar. Yüzey gerilimi çok yüksekse mürekkep nozula güvenilir şekilde beslenmeyebilir. Çok düşükse mürekkep damlayabilir veya püskürtme sırasında sis oluşturabilir.
pH Kararlılığı
Mürekkep formülasyonu, kararlı bir pH değerini korumak için tampon kapasitesi içermelidir. Bazı boya bileşikleri pH kararlı aralıklarının dışına kaydığında çökelir. Tamponlanmış mürekkep, havadan karbondioksit emilimi veya mürekkep haznesi içindeki kimyasal reaksiyonlardan kaynaklanan pH değişimlerine direnir. Baskı atölyeleri depolama sırasında ve yeni mürekkep partilerini yüklemeden önce pH'ı düzenli olarak ölçmelidir.
Işık Haslığı ve Su Haslığı
Basılı görüntüler ışığa ve neme maruz kalmaya dayanmalıdır. Işık haslığı, mürekkebin UV ve görünür ışık altında solmaya ne kadar iyi direndiğini ölçer. Su haslığı, kurumuş mürekkebin suya maruz kaldığında akma veya bulaşmaya ne kadar iyi direndiğini ölçer. Her iki özellik de boya kimyasına ve alt tabaka kaplamasına bağlıdır. Dış mekan veya arşiv uygulamaları için yüksek ışık haslığı ve su haslığı zorunludur.
Raf Ömrü
Su bazlı mürekkebin raf ömrü tipik olarak üretim tarihinden itibaren 12 aydır. Bir yıllık depolamadan sonra bile mürekkep 0,2 mikronluk filtreden zorlanmadan geçmelidir. Bazı mürekkep formülasyonları üç aylık raf depolamasından sonra görünür değişiklikler gösterebilir, ancak çoğu ticari ürün en az bir yıl boyunca işlevsel kalır. Serin ve karanlık ortamlar gibi uygun depolama koşulları, mürekkep kararlılığının zaman içinde korunmasına yardımcı olur.
Termal Kararlılık
Termal kabarcık püskürtme sistemlerinde mürekkep, baskı işlemi sırasında yaklaşık 400 santigrat dereceye kadar ısıtılır. Boya ve çözücü sistemi, bozulmadan veya renk değiştirmeden bu aşırı sıcaklığa dayanmalıdır. Yüksek sıcaklıklarda ayrışan boyalar tutarsız çıktı üretir ve ısıtma elemanı üzerinde karbon tortuları bırakabilir. Termal kararlılık testi, yüksek hacimli termal yazıcılarda kullanılan mürekkepler için özellikle önemlidir.
Kuruma Hızı
Su bazlı mürekkebin kuruma hızı dikkatle dengelenmelidir. Çok hızlı kuruyan mürekkep nozul plakası üzerinde kabuk bağlama eğilimindedir ve uzun baskı çalışmaları sırasında nozul tıkanmasına veya mürekkep yetersizliğine yol açar. Çok yavaş kuruyan mürekkep, noktaların alt tabaka üzerinde yayılmasına izin vererek kenar keskinliğini azaltır ve ince detayları bozan nokta kazancına neden olur. Doğru kuruma hızı alt tabaka türüne, baskı hızına ve çevre koşullarına bağlıdır.