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纺织数码喷墨墨水堵头案例分析
发表时间:2016-10-14


随着纺织数码印花的蓬勃发展,越来越多的企业投入到此领域,传统的广告设备商,陶瓷机械生产商等等都急急忙忙的赶着场的进入到纺织领域,生怕错过了最佳的机会;而传统桌面墨水制造商,广告行业墨水制造商,传统染料企业甚至大型的印花工厂也自己搞个车间去做墨水给自己用,导致目前纺织数码喷墨墨水品质良莠不齐,喷墨机与墨水匹配频繁出现问题,国产墨水的口碑一落千丈。杭州科百特过滤器材有限公司作为墨水生产商和喷墨机制造商的多年合作伙伴在总结近几年送样到实验室的一些喷头堵塞的案例,以期能够通过解析堵头的成因来给广大的墨水厂,机器厂提供一些线索。

目前在纺织喷头堵塞的案例中,以下几个案例是比较典型的,现一一做一解析:

分散染料的团聚导致的喷头堵塞:

 

 

 

 

 

图1:堵塞在金属网上的团聚物(凝胶体)

 

分散染料墨水因为是研磨态颗粒状悬浮液,在颗粒研磨状态不佳或研磨粒径分布不好及分散剂选择不当或保湿剂选取不当产生黏度不正常时,极易产生颗粒沉降形成的团聚沉淀物。

分析造成以上具体某种成因造成只能通过排除法逐一排除,从目前统计数据看,因为研磨粒径分布不佳造成的因素是比较普遍的。如图2

图2

 

此案例中分散染料黄色墨水迅速堵塞过滤器,经测试粒径分布后发现该墨水D50中位粒径84nm,明显比正常墨水偏小,导致分子间范德华力增加而粒子间大规模团聚在一起形成了以上团状物,此为主因。

解决方式:经调整粒径分布后,过滤环节采用SHP捕捉团聚体滤芯过滤后,墨水可以正常打印使用。

活性染料墨水堵塞头前过滤器:

 

 

 

此案例为客户使用活性染料墨水,经打印1个月发现迅速堵塞过滤器,导致打印供墨不上

经观察分析堵塞物,发现多数为结晶状的晶粒,不同于分散染料墨水。

经进一步EDS元素分析发现,附着在过滤器上的物质为盐类结晶体,证明此墨水堵塞过滤器和喷头的是活性染料的盐类析出结晶形成。如图3

 

 

图3:活性染料过滤器上的元素分析图谱

 

解决方式:活性染料墨水出现盐析目前除了去解决源头染料合成外,并无太多良方,科百公司提出采用30纳米级滤芯滤除未成形微小盐析物,将晶核去除以防止结晶物变大,能在一定程度上减缓此问题,但不能彻底解决。

 

 

活性染料墨水水解返粗:

如下图4所示:该客户将过滤后的活性墨水放置一周后发现返粗现象

 

 

图4

 

图5:被活性墨水腐蚀的喷头电路板:

图5

 

活性染料合成和提纯工艺不过关,导致活性染料墨水水解,一方面迅速返粗堵塞过滤器和喷头,另一方面PH值迅速降低,将喷头内部黏合剂融掉,墨水进入到电路板导致短路,烧坏喷头电路板。

活性染料墨水水解问题相对比较复杂,需要从合成,提纯和配方多方着手解决。

 

涂料墨水迅速堵塞过滤器:(如下图6所示)

图6

 

7的EDS元素分析堵塞物的元素成分,发现堵塞过滤器的为氧化物团聚体,说明该墨水选择的树脂不当,造成墨水体系及其不稳定。

 

图7

 

UV墨水迅速堵塞过滤器案例:

该客户使用UV墨水,迅速堵塞过滤器,并在过滤器内发现大片油泥覆盖,经查原始墨水无此油泥状异物,后经测试墨水与墨管兼容性,发现油泥来源于墨管溶出,兼容性出现问题。

 

             

 

                                                                                      图8:油泥状堵塞过滤器                                                      图9:SEM下的滤材表面

 

6、油性颜料墨水堵塞过滤器案例:

10:被颜料墨水堵塞的过滤器内部

 

                                             图11:SEM下过滤材料上的结晶体         图12:EDS能谱仪显示F元素超过40%

 

该案例中:客户所采用的颜料色浆供应商出现问题,墨水当中大量还有F元素,导致墨水形成F结晶体,迅速堵塞过滤器,并严重腐蚀喷头。

 

7、过滤器不良安装导致的打印不正常:

 

8、过滤器流量选择不当:

需要根据墨水黏度、所选喷头来计算供墨量后适时改变过滤器大小,不能用同一过滤器处理不同墨水,不同打印要求,如下所示:

 

 

 

总结语:

纺织数码印花打印不正常形成的原因及其复杂,有墨水盐析,水解,团聚,滤材纤维脱落等常规问题,也会出现诸如兼容性,墨水原料等问题,甚至喷墨机过滤器的选择和安装都会跟打印质量息息相关。必须要真正理解并梳理清楚问题出现在哪里,才能对症下药,将墨水与机器的匹配做到最佳。

 

随着纺织数码印花的蓬勃发展,越来越多的企业投入到此领域,传统的广告设备商,陶瓷机械生产商等等都急急忙忙的赶着场的进入到纺织领域,生怕错过了最佳的机会;而传统桌面墨水制造商,广告行业墨水制造商,传统染料企业甚至大型的印花工厂也自己搞个车间去做墨水给自己用,导致目前纺织数码喷墨墨水品质良莠不齐,喷墨机与墨水匹配频繁出现问题,国产墨水的口碑一落千丈。杭州科百特过滤器材有限公司作为墨水生产商和喷墨机制造商的多年合作伙伴在总结近几年送样到实验室的一些喷头堵塞的案例,以期能够通过解析堵头的成因来给广大的墨水厂,机器厂提供一些线索。

目前在纺织喷头堵塞的案例中,以下几个案例是比较典型的,现一一做一解析:

分散染料的团聚导致的喷头堵塞:

 

 

 

 

 

图1:堵塞在金属网上的团聚物(凝胶体)

 

分散染料墨水因为是研磨态颗粒状悬浮液,在颗粒研磨状态不佳或研磨粒径分布不好及分散剂选择不当或保湿剂选取不当产生黏度不正常时,极易产生颗粒沉降形成的团聚沉淀物。

分析造成以上具体某种成因造成只能通过排除法逐一排除,从目前统计数据看,因为研磨粒径分布不佳造成的因素是比较普遍的。如图2

图2

 

此案例中分散染料黄色墨水迅速堵塞过滤器,经测试粒径分布后发现该墨水D50中位粒径84nm,明显比正常墨水偏小,导致分子间范德华力增加而粒子间大规模团聚在一起形成了以上团状物,此为主因。

解决方式:经调整粒径分布后,过滤环节采用SHP捕捉团聚体滤芯过滤后,墨水可以正常打印使用。

活性染料墨水堵塞头前过滤器:

 

 

 

此案例为客户使用活性染料墨水,经打印1个月发现迅速堵塞过滤器,导致打印供墨不上

经观察分析堵塞物,发现多数为结晶状的晶粒,不同于分散染料墨水。

经进一步EDS元素分析发现,附着在过滤器上的物质为盐类结晶体,证明此墨水堵塞过滤器和喷头的是活性染料的盐类析出结晶形成。如图3

 

 

图3:活性染料过滤器上的元素分析图谱

 

解决方式:活性染料墨水出现盐析目前除了去解决源头染料合成外,并无太多良方,科百公司提出采用30纳米级滤芯滤除未成形微小盐析物,将晶核去除以防止结晶物变大,能在一定程度上减缓此问题,但不能彻底解决。

 

 

活性染料墨水水解返粗:

如下图4所示:该客户将过滤后的活性墨水放置一周后发现返粗现象

 

 

图4

 

图5:被活性墨水腐蚀的喷头电路板:

图5

 

活性染料合成和提纯工艺不过关,导致活性染料墨水水解,一方面迅速返粗堵塞过滤器和喷头,另一方面PH值迅速降低,将喷头内部黏合剂融掉,墨水进入到电路板导致短路,烧坏喷头电路板。

活性染料墨水水解问题相对比较复杂,需要从合成,提纯和配方多方着手解决。

 

涂料墨水迅速堵塞过滤器:(如下图6所示)

图6

 

7的EDS元素分析堵塞物的元素成分,发现堵塞过滤器的为氧化物团聚体,说明该墨水选择的树脂不当,造成墨水体系及其不稳定。

 

图7

 

UV墨水迅速堵塞过滤器案例:

该客户使用UV墨水,迅速堵塞过滤器,并在过滤器内发现大片油泥覆盖,经查原始墨水无此油泥状异物,后经测试墨水与墨管兼容性,发现油泥来源于墨管溶出,兼容性出现问题。

 

             

 

                                                                                      图8:油泥状堵塞过滤器                                                      图9:SEM下的滤材表面

 

6、油性颜料墨水堵塞过滤器案例:

10:被颜料墨水堵塞的过滤器内部

 

                                             图11:SEM下过滤材料上的结晶体         图12:EDS能谱仪显示F元素超过40%

 

该案例中:客户所采用的颜料色浆供应商出现问题,墨水当中大量还有F元素,导致墨水形成F结晶体,迅速堵塞过滤器,并严重腐蚀喷头。

 

7、过滤器不良安装导致的打印不正常:

 

8、过滤器流量选择不当:

需要根据墨水黏度、所选喷头来计算供墨量后适时改变过滤器大小,不能用同一过滤器处理不同墨水,不同打印要求,如下所示:

 

 

 

总结语:

纺织数码印花打印不正常形成的原因及其复杂,有墨水盐析,水解,团聚,滤材纤维脱落等常规问题,也会出现诸如兼容性,墨水原料等问题,甚至喷墨机过滤器的选择和安装都会跟打印质量息息相关。必须要真正理解并梳理清楚问题出现在哪里,才能对症下药,将墨水与机器的匹配做到最佳。