喷墨墨滴在彩色喷墨打印纸上铺展渗透的研究

摘要

喷墨印刷技术由于具有成本低廉、环保性好的特点，已经成为数码印刷领域的一种重要技术手段，市场前景非常广阔。喷墨印刷中，纸张与油墨的特性以及它们相互匹配的印刷成像适性决定喷墨印刷系统的最终成像质量。印刷品的分辨率及色彩复制的准确性与墨滴转移到承印物后的铺展、渗透、干燥过程密切相关。
　　喷墨印刷中油墨与承印物相互作用过程中，渗透和铺展是影响最终印品质量的重要因素。本课题主要从理论和实验两方面研究了喷墨墨滴在彩喷纸涂层结构上的铺展、渗透规律，以及墨滴与纸张相互作用对印品质量的影响。理论方面，根据流体力学的润滑近似理论和Darcy渗流方程结合多孔结构的结构参数，推导出墨滴在多孔承印物结构中的铺展和渗透模型。实验方面，通过改变涂料中胶黏剂的比例对原纸进行涂布，得到五组不同涂布结构的纸张多孔性彩喷纸，并用压汞法测定其内部结构;然后针对不同的多孔性结构利用动态接触角测定仪拍摄蒸馏水、乙二醇、吐温-80水溶液三种液滴在1s和3s时间段内在上述实验中得到的涂布纸上铺展和渗透的动态过程，并与理论部分相结合，分析液滴铺展渗透的影响因素和作用规律;最后对各组纸样进行喷墨打印，研究墨滴与纸张相互作用对喷墨打印性能的影响。
　　研究表明，随着胶黏剂用量的增加，纸张表面涂层的孔隙率逐渐降低，而平均孔径先升后降，但总体趋势是逐渐降低;纸张的孔隙率和平均孔径均影响液滴在纸张上的铺展和渗透。孔隙率越大，平均孔径越小，液滴的铺展性越弱，渗透性越强;液体的表面张力和粘度均影响液滴在纸张表面的铺展和渗透。液体的表面张力降低时，墨滴在彩喷纸上的初始接触角变小，且墨滴动态接触角、液滴高度系数、液滴铺展系数均变化较快，液体的铺展和渗透作用强;液体的粘度增大时，液滴在铺展和渗透过程中的粘性耗散大，墨滴动态接触角、液滴高度系数、液滴铺展系数的变化均减慢，液体的铺展和渗透作用弱;总体来看，彩喷纸的孔隙率对印品打印性能的影响大于纸张的平均孔径的影响，纸张的孔隙率较大，平均孔径适当时，印品的打印效果最好。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 喷墨印刷概述

1．2 彩色喷墨打印纸概述

1．2．1 彩色喷墨打印纸分类

1．2．2 彩喷纸的涂层结构

1．2．3 彩喷纸涂层结构的分析方法

1．3 喷墨印刷墨水

1．3．1 喷墨印刷墨水分类及应用

1．3．2 喷墨墨水的理化参数

1．3．3 适合喷墨印刷的墨水特性

1．4 喷墨印刷品质量评价

1．5 研究背景现状目的意义和内容

1．5．1 研究背景

1．5．2 本课题国内外研究现状

1．5．3 研究目的与意义

1．5．4 研究内容

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 涂料制备

2．3．2 纸张涂布压光

2．3．3 纸张涂层结构测定

2．3．4 动态接触角测定

1．1．1 喷墨打印及打印性能测定

3 结果与讨论

3．1 墨滴铺展渗透理论

3．2 墨滴在纸张涂层上铺展渗透模型推导

3．2．1 墨滴铺展渗透控制方程

3．2．2 润滑近似

3．2．3 墨滴在不可渗透承印物上的铺展

3．2．4 墨滴在多孔结构上的铺展和渗透

3．3 纸张结构和PVA用量对液滴铺展和渗透的影响

3．3．1 动态接触角

3．3．2液滴铺展系数和渗透深度

3．4 液体特性对液滴铺展渗透的影响

3．4．1 动态接触角

3．4．2 液滴高度系数

3．4．3 液滴铺展系数

3．5 墨滴彩喷纸相互作用对印品质量的影响

3．5．1 印品色域

3．5．2 墨点圆度和面积

3．5．3 线条和文字

4 结论

5 展望

参考文献

7 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢