用于管理相对温度的喷墨印刷机油墨质量的方法_3

文档序号:9646413阅读:来源:国知局
明计算的且通过应用校正因子进一步校正的黏度(虚线曲线)相对温度(°C)线的曲 线图。 具体实施方案
[0091] 当检查给出用于喷墨印刷机的油墨的基础溶剂例如水、醇(乙醇)、甲乙酮(MEK) 相对温度的黏度的曲线时,发现相对温度的溶剂黏度的变化与对应油墨的黏度变化在相对 值上具有相同的顺序。
[0092] 因此收集了需要用于目前喷墨印刷机正确操作的、给出相对温度的油墨黏度的所 有曲线。
[0093]更精确地,这些是涉及被称为 5312、5506、FT265、5311、2550、5153、5151、7540、 FT128、5135、2323、2702、5532、5137、7703、FT184、5144M、2328、5139、9155、FT210、2151、 2160、5117、FT207、FT248、2157、2538和2588油墨的29种不同油墨相对温度的黏度的原始 数据,这些已被收集在同一个曲线图,图14上。
[0094] 在该曲线图上可看出,油墨的黏度在0_50°C之间变化约2-4因子,对于某些油墨 变化2至多于6因子。
[0095] 由于这些油墨在20°C的参考温度下具有全部不相同的黏度,对于各油墨通过将温 度T下的黏度除以20°C下的黏度可更容易地比较它们。
[0096] 由此得到的数值集中在同一图中,这里由于它的复杂性没有重制。
[0097] 图1给出了给出这些油墨的10种溶剂或溶剂混合物的相对温度的黏度的曲线。这 些曲线从文献中摘录,或者,尤其是对于溶剂混合物,由在实验室中实施的黏度测量建立。
[0098]这些溶剂为水、乙醇(EtOH)、甲乙酮(MEK)、MEK/EtOH/丙二醇单甲醚乙酸酯或 PMA/甲醇(MeOH)混合物(68/26. 6/1/4. 4)、MEK/1,2-丙二醇/水混合物、EtOH/水混合物 (1/1)、MEK/丙二醇单甲醚乙酸酯混合物(89/11)、甲基异丙基酮(MiPK)、乙醇/1,2-丙二 醇混合物(88/11)和MEK/EtOH混合物(28/72)。比较这些溶剂的具体方式是将它们除以它 们在20°C下的黏度。换句话说,绘制上述10种溶剂或溶剂混合物温度T下的黏度/20°C下 的黏度的比率相对温度T(°C)的曲线(图2)。
[0099] 为了能够计算所有中间温度下溶剂的黏度,通过阿伦尼乌斯型方程平滑(smooth) 这些数据是可能的,所述方程在缩减的温度范围内例如0-50°C的相关范围是完全适合的。
[0100] 因此可通过方程η=K.eE/RT(1)描述给出相对温度的黏度的各溶剂黏度曲线。或 者作为对数:Ln(n) =Ln(K)-E/RT(2),其中η为动态黏度(CPs)且T为温度(K)。
[0101] 因此注意在该方程中仅涉及两个参数,即Ln(K)和-E/R。
[0102] 对于每个这些曲线,在原点处的纵坐标给出Ln(K)且斜率给出-E/R。
[0103] 图3是给出目前在用于喷墨印刷机的油墨中使用的上述10种溶剂或溶剂混合物 相对1/T(K)的Ln(黏度η)的曲线图。
[0104] 以相同的方式,溶剂的黏度与参考黏度(例如在20°C下)的比率以对数给出: Ln(T下黏度 /20°C下黏度)=Ln(黏度)-Ln(20°C下黏度)=Ln(K) -E/RT-Ln(20°C下黏 度)。
[0105] 图4是给出目前在用于喷墨印刷机的油墨中使用的上述10种溶剂或溶剂混合物 相对1/T(K)的Ln(T下黏度/20°C下黏度)的曲线图。
[0106] 如果在各温度下计算上述提到的目前在喷墨印刷机中使用的油墨的折合黏度(V ,或相对黏度(这在给定的温度下等于油墨的黏度与该油墨的溶剂或溶剂混合物的黏 度的比率即=VMil /ViMu),则得到在图5中绘制的这些油墨的相对黏度曲线。
[0107] 可看出,当与曲率非常大的黏度曲线(图14)相比,这些油墨的相对、折合黏度曲 线更为线性。
[0108] 也可确定的是图5的曲线的斜率非常相似。
[0109] 如果这些相对、折合黏度通过将它们除以20°C下的黏度被折合成20°C下的共同 值,则得到给出相对温度(°C)的各上述油墨相对黏度/20°C下相对黏度比率的曲线图。
[0110] 由于它的复杂性本文不重现该图。
[0111] 由该图中看出油墨黏度变化的本质部分源于溶剂黏度变化。
[0112] 通过计算相对黏度,溶剂对温度效果的贡献被压制变得明显。
[0113] 换句话说,如果相对温度测量油墨的相对黏度,所得到的曲线是类似平的,这显示 了黏度随着温度的变化基本上是由于溶剂且更少地由于油墨的其他成分例如着色剂和颜 料。
[0114] 确实,该图的曲线接近于斜率通常为-0.003-0. 006°C1的直线。
[0115] 对于所有这些油墨,在0_50°C之间相对黏度的变化不超过±20%,相比较于先前 提到的为2至多于6的比率。
[0116] 如果用更多注意力检查给出相对温度(°C)的各油墨相对黏度/20°C下相对黏度 比率的曲线束,可发现具有:
[0117] -显示低于-0· 004°C1的相对平缓(低,坦(soft))的黏度比率斜率的少数油墨 (图 6)。
[0118] -具有高于-0. 004°C1的最陡斜率的少数其他油墨(图7)。
[0119] -具有在-0. 0045至-0. 006°C1之间的中间、中度斜率的较多数油墨(图8)。
[0120] 从这些观察中,仅知道在单一温度下的黏度和在所有所需温度下即通常在喷墨印 刷机的工作温度范围内例如0-50°C下溶剂或溶剂混合物的黏度(仅知道溶剂混合物中多 数溶剂的黏度可能甚至是足够的)而相对较好地评估黏度相对温度的曲线是可能的。
[0121] 话句话说,根据本发明,可仅通过3个参数和任选地4个参数而不是整个曲线来确 定油墨的黏度曲线,例如0-50°C,即:
[0122] -20 °C下油墨的黏度;
[0123] -溶剂的黏度参数:Ln(K)和-E/R。
[0124] 如果需要更高的精确度,则使用第四个参数:斜率校正因子k。
[0125] 在一个简化的实施方案中,其中油墨的黏度可近似于±20%内,仅需要3个因子、 参数并且是足够的。对于更高的精确度,即±10%或更好±5%,需要第4个因子,即校正 因子k。
[0126] 温度T下油墨黏度的计算可表达为下面的一般术语:
[0127] Let
[0128] neT为温度T下油墨的黏度;
[0129] neTref为参考温度Tref (例如20°C)下油墨的黏度;
[0130] nsT为温度τ下溶剂的黏度;
[0131] nsTraf为参考温度!\ef (例如20°C)下溶剂的黏度;
[0132] nfeT为温度T下油墨的相对黏度;
[0133] nreT=neT/nsT
[0134] 且同样地
[0135] nreTref为参考温度Tref(例如20°C)下油墨的相对受限黏度。
[0136] 比率neT/neTref是温度⑴的函数。
[0137] 显示为:
[0138] nreT/nreTref=l-kx(T-Tref)
[0139] 比率
[0140] nreT/nreTref =neT/nsTXnsTref/neTref =f(τ)xnsTref/nsT
[0141] 根源:
[0142] 在具有nreT/nreTrf;f= 1的第一近似值中
[0143]
[0144] 并通过增加 1-kX(T-Tref)的校正
[0145]
[0146] 其中
[0147] nsT=K.eE/RT
[0148] nsTref=K.eE/RTref
[0149] 因此,仅从如下参数计算温度T下油墨的黏度曲线是可能的:
[0150] 1.在单一温度(〇下油墨的黏度;
[0151] 2.在相同温度T下溶剂的黏度与参考温度1^下溶剂的黏度的比率。
[0152] 实施该计算具有约±20%的近似值。
[0153] 为了更好的近似值,可能增加校正因子k。
[0154] 实施例
[0155] 在下面的实施例中,将根据本发明的方法应用至用于喷墨印刷机的各种油墨的黏 度计算。
[0156] 为了计算给定温度T下油墨的黏度,所述方法是简单的:
[0157] 1.使油墨在参考温度(例如20°C)下的黏度乘以溶剂在相同温度T下的黏度与 溶剂
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1