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Microtrac品牌下的粒度測(cè)試儀被認(rèn)為是打印墨水懸浮液粒度測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法。打印墨水一般在高濃度下進(jìn)行測(cè)試，可以避免稀釋對(duì)顆粒分散造成的影響。

簡(jiǎn)介

打印和書(shū)寫(xiě)都會(huì)涉及到彩色材料或黑色材料的使用，通常這些材料包含在一定的介質(zhì)中。第一種被使用的色素材料可以追溯到4000-5000年前的油煙。而現(xiàn)代的打印墨水包含有多種成分，每一種成分都有它特定的作用，比如保色、色澤、分散度、黏度和作為助研磨劑等。下表列出了墨水中常見(jiàn)化學(xué)物質(zhì)的種類(lèi)及其作用。這些物質(zhì)給墨水帶來(lái)特殊的性質(zhì)，使之適用于打印機(jī)及其他終端用途。

噴墨打印機(jī)的墨水成本大約有50%來(lái)自于著色試劑。著色劑有兩類(lèi)：色素和染料。染料是非常小的分子，通常被認(rèn)為是完全溶解的。粒徑小于1nm的分子被認(rèn)為是溶解的，而粒徑大于1nm的分子被認(rèn)為是懸浮的。色素通常被認(rèn)為是在懸浮液中（而不是溶液中），在化學(xué)組成上可能是有機(jī)物也可能是無(wú)機(jī)物。過(guò)去常用的黑色 色素是尖晶石、金紅石或鐵。這些黑色 色素現(xiàn)在基本上已經(jīng)被炭黑替代了。

墨水是由這些成分混合在一起形成的。這些成分混合之后可能還需要再添加一種或多種成分，然后再進(jìn)行研磨。添加表面活性劑會(huì)降低表面張力，使這些成分可以更好地在水中混合。添加分散劑，有助于在后續(xù)的混合過(guò)程中保持物質(zhì)的良好分散狀態(tài)；同時(shí)，分散劑也可以降低研磨時(shí)所需的機(jī)械能。像聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯之類(lèi)的聚合物用來(lái)實(shí)現(xiàn)黏附到基質(zhì)上的封閉效應(yīng)。平衡表面活性劑和聚合物的相對(duì)含量非常重要，它們的含量會(huì)直接影響墨水的色素懸浮穩(wěn)定性和顏色強(qiáng)度。

所有這些成分的最終目的是提供一種穩(wěn)定的膠體懸浮液，懸浮液中的顆?；蚓w會(huì)根據(jù)色素和其他成分的特征產(chǎn)生散射光。最終產(chǎn)生的光散射過(guò)程直接影響顏色的耐光性、明暗度和強(qiáng)度。

20世紀(jì)80年代早期，電子行業(yè)和紙面涂料行業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了彩色打印機(jī)的發(fā)展。彩色打印機(jī)應(yīng)用中，最重要的就是噴墨工藝。彩色打印機(jī)的專(zhuān)用墨水有著相同的常規(guī)成分，墨水中的小粒徑顆粒和墨水的低粘度能保證墨水順利通過(guò)打印機(jī)針頭的小型噴嘴噴出。根據(jù)噴墨方式不同，產(chǎn)生3種類(lèi)型的噴墨技術(shù)：連續(xù)噴墨技術(shù)，按需噴墨技術(shù)和壓電式按需噴墨技術(shù)。

Nanotrac用于墨水測(cè)試的應(yīng)用

Nanotrac可以測(cè)量準(zhǔn)確可靠的動(dòng)態(tài)光散射數(shù)據(jù)，然后通過(guò)功率譜分析，完成各種高級(jí)分析，獲得高重復(fù)性結(jié)果；并且利用探頭檢測(cè)，可以直接測(cè)量高顆粒濃度的樣品。如需更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參考Microtrac應(yīng)用文章SL-AN-22 High-Concentration Submicron Particle Size Distribution by Dynamic Light Scattering。

樣品放在燒杯里或其他合適的容器中。打開(kāi)Nanotrac FLEX software測(cè)試軟件，用水或其他與樣品相關(guān)的溶液完成背景測(cè)試。背景測(cè)試溶液的選擇主要基于原始溶液和可溶性成分。把檢測(cè)探頭置于待測(cè)樣品溶液中，就可以開(kāi)始測(cè)試了。背景測(cè)試時(shí)間設(shè)置為15-30s，樣品測(cè)試時(shí)間設(shè)置為30-60s。

如Stokes-Einstein方程所描述的，動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)受一些基本因素影響。因此，需要明確干凈懸浮液體的黏度。與DLS儀器推廣不同的是，這里不需要懸浮液的黏度值，不需要用黏度計(jì)測(cè)試每個(gè)樣品的黏度。以下是各種噴墨打印墨水和彈性印刷墨水的數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

第一張圖片展示的是藍(lán)色彈性印刷墨水的測(cè)試結(jié)果，Nanotrac在此作為一種質(zhì)控測(cè)試手段。圖片顯示的是測(cè)試墨水之后的顯示器顯示界面。需要注意的是圖中出現(xiàn)了雙峰分布。粒徑較大的峰是經(jīng)光學(xué)顯微鏡確認(rèn)的良好分散狀態(tài)下的結(jié)果。樣品按照3：1的比例稀釋后再進(jìn)行測(cè)試。

第二張圖片中顯示的是藍(lán)色彈性印刷墨水與洋紅色彈性印刷墨水的對(duì)比。該圖片是用Microtrac FLEX軟件生成的，可以直接復(fù)制到幻燈片里。經(jīng)Nanotrac和顯微鏡檢測(cè)，洋紅色彈性印刷墨水的測(cè)試結(jié)果中都沒(méi)有出現(xiàn)第二個(gè)峰。

彈性印刷墨水

噴墨打印墨水

以下圖片中展示的是不同顏色的噴墨打印墨水的測(cè)試結(jié)果。有意思的是，黃色墨水在20nm附近出現(xiàn)了第二個(gè)峰。這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)在一些廠商的黃色墨水測(cè)試中。

結(jié)論

Nanotrac可以測(cè)試黑色、洋紅色、黃色、藍(lán)色等各種顏色的墨水，可以直接測(cè)試高濃度的墨水樣品，能夠揭示墨水樣品的分布特征（比如雙峰分布）和粒徑變化情況。

納米粒度儀Nanotrac wave II

? 采用zui新的動(dòng)態(tài)光散射技術(shù)，引入能普概念代替?zhèn)鹘y(tǒng)光子相關(guān)光譜法

? 專(zhuān)利的“Y”型光纖光路系統(tǒng)，通過(guò)藍(lán)寶石測(cè)量窗口，直接測(cè)量懸浮體系中的顆粒粒度分布。

? 專(zhuān)利的異相多譜勒頻移技術(shù)，較之傳統(tǒng)的方法，獲得光信號(hào)強(qiáng)度高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，提高分析結(jié)果的可靠性。

? 專(zhuān)利的可控參比方法（CRM），能精細(xì)分析多譜勒頻移產(chǎn)生的能譜，確保分析的靈敏度。