Носители для струйной печати на основе полимерных композиционных материалов с химически модифицированной поверхностью рецептивного слоя

• Автор: Шавкун, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ

1.1. Технологии струйной печати

1.2. Структура и свойства современных бумаг для струйной

печати

1.3. Требования к бумагам для струйной печати

1.4. Чернила для струйной печати

1.4.1. Водорастворимые чернила

1.4.2. Пигментные чернила

1.5. Взаимодействие чернил с носителем на бумажной основе

1.6. Методы модификации полимерных материалов
1.6.1. Методы физической модификации
1.6.2. Методы физикохимической модификации
1.6.3. Методы химической модификации
1.6.4. Проклейка волокон бумаги как разновидность химической модификации
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Введение в нанотехнологию
2.1.1. Модификация материалов методом молекулярного наслаивания
2.1.2. Синтез элементоксидной системы методом
молекулярного наслаивания
2.1.3. Выбор носителя
2.1.4. Выбор реагента модификатора
2.1.5. Аппаратурное оформление процесса, основанного на принципах молекулярного наслаивания
2.1.6. Оптимизация гидродинамического режима проведения эксперимента
2.1.7. Контроль окончания реакции молекулярного наслаивания
2.2. Изучение термостабилыюсти материалов
Термогравиметрический анализ
2.3. Электронная спектроскопия диффузного отражения
2.4. Изучение оптических свойств образцов носителей записи
2.4.1. Оценка цветопередачи исследуемого материала
2.4.2. Определение апертурного коэффициента отражения
2.4.3. Анализ спектрального апертурного коэффициента отражения незапечатанного материала и определение белизны материала
2.4.4. Оптическая плотность и методики ее определения
2.4.5. Методы исследования контрастнорезкостных характеристик материалов для струйной печати
2.5. Оценка однородности и воспроизводимости результатов
эксперимента
2.6. Сканирующая зондовая микроскопия
2.6.1. Контактная атомносиловая микроскопия
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Результаты влияния химической модификации на
термостабильность модифицированных материалов
4.2. Результаты влияния химической модификации
на нанорельеф поверхности материалов
4.3. Результаты влияния химической модификации
на оптические, контастно резкостные свойства экспериментальных образцов и качество цветопередачи изображения
4.4. Результаты влияния температурного фактора на процесс
химической модификации
4.5. Результаты влияния температурного фактора и объемного
расхода на процесс химической модификации
3.1. Экспериментальная установка для получения
наномодифицированных материалов для цифровой струйной печати
3.2. Приборы для оценки свойств наномодифицированных
материалов
3.2.1. Устройство для проведения термогравиметрического анализа
3.2.2. Устройство для оценки параметров тоно, цветопередачи модифицированных материалов для цифровой струйной печати
3.2.3. Устройство для определения спектров диффузного отражения
Описание спектрофотометра 8РЕСОКГ М
3.2.4. Оценка нанорельефа поверхности материалов
Устройство для определения характера нанорельефа модифицированных материалов для струйной печати
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.6. Результаты измерения однородности модифицированных
образцов бумаги
4.7. Результаты влияния времени проведения синтеза
на процесс химической модификации
4.8. Результаты анализа электронных спектров диффузного
отражения поверхности материалов, модифицированных парами тетрахлорида титана
4.9. Оценка полученных образцов по объему цветового охвата
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица II 1. Режимы проведения эксперимента Акт о внедрении результатов диссертационной работы Северозападный институт печати СанктПетербургского государственного университета технологии и дизайна
Акт внедрении результатов диссертационной работы ЗАО Полиграф
Автор и его научный руководитель выражают глубокую благодарность коллективу кафедры химической нанотехнологии и материалов электронной техники СанктПетербургского государственного технологического института Технического университета и лично кандидату химических наук, доценту Трифонову Сергею Алексеевичу за всестороннюю поддержку и помощь в проведении данной научной работы.
ВВЕДЕНИЕ


После разогрева красителя специальным нагревательным элементом на поверхность носителя наносятся три слоя голубой, пурпурный и желтый. Каждая точка такого отпечатка состоит из трех слоев пленки разной толщины 9. Получение изображений необходимого качества зависит от технологии печати, типа применяемых чернил и свойств материаловносителей записи, используемых при выводе графической информации. По мнению специалистов, разрешающая способность печатающих устройств приблизилась к оптимуму, определяющим фактором улучшения качества изображения является оптимизация структуры и свойств носителей записи для струйной печати. СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ Современные носители записи сложные композиционные материалы, использующие в своем составе большое число разнообразных полимеров как природного так и искусственного происхождения. Композиционные материалы представляют собой системы, состоящие из двух или нескольких различных твердых фаз. Композицонный материал не простая комбинация составных элементов, он обладает собственными, только ему присущими свойствами. Главное условие получения композиционного материала адгезия между наполнителем и матрицей . Носители для струйных технологий печати это композиционный материал, состоящий из бумажной основы подложки и нанесенных на нее нескольких полимерных слоев, где можно выделить приемный слой, слой, препятствующий скручиванию и защитный слой. Носители записи общего назначения писчие бумаги специальных покрытий в своем составе не имеют. Приемный слой фиксирует попадающие на него чернила. В приемном слое носителей записи улучшенного качества содержатся микропоры или различные связующие вещества. Для сохранения качества изображения, приемный слой должен иметь прочную адгезию с остальными слоями, препятствовать диффузии чернил, а возможные сопутствующие химические реакции не должны вызывать искажения цветов. Основа носителя записи для струйной печати подложка состоит из волокнистого материала и в процессе печати может играть роль буфера, забирая избыток воды, содержащийся в чернилах. Слой, препятствующий скручиванию, служит сохранению формы листа во время или после печати. Защитный слой может располагаться на обратной стороне бумаги, он препятствует проникновению влаги. В ряде случаев могут использоваться специальные слои, наиболее полно отвечающие дополнительным требованиям. Например, для использования вне помещения слои с УФ защитой или дополнительный водоотталкивающий слой . Несмотря на то, что бумаги различных фирмпроизводителей существенно различаются по количеству и свойствам многочисленных слоев, бумаги для струйной цифровой печати принято разделять по характеру поверхности воспринимающего слоя на четыре основные группы матовые бумаги, полуглянцевые бумаги, глянцевые бумаги и микропористые бумаги. Матовые бумаги имеют только два слоя подложку обычную бумагу, изготовленную из целлюлозы и воспринимающий слой. Подложка изготавливается по обычной бумажной технологии из выбеленной древесной целлюлозы, иногда с добавлением шлихтующего агента например, алкилкетендимер и наполнителя например, карбоната кальция и каолина. Для придания бумагам дополнительной влагостойкости подложка может прессоваться. Воспринимающий слой служит для связывания окрашенной компоненты чернил. Согласно литературным источникам и патентным исследованиям , рецептура воспринимающего слоя, как правило, включает связующий полимер и наполнители. Большинство прозводителей используют следущие наполнители каолин, гидроокись алюминия, карбонат кальция, диоксид титана, сульфат бария, оксид цинка, синтетические пигменты. В качестве связующего вещества используются различные полимеры, например, поливинилацетат, катионоактивный крахмал, производные целлюлозы типа карбоксиметилцеллюлозы и гидроксиметилцеллюлозы , полиакриламид , сополимеры винилпирролидона и винилацетата, а также различные комбинации этих материалов. Доля пигментной составляющей по отношению к связующему веществу лежит в пределах от 5 до . В композицию может также добавляться полистирол уменьшает время сушки чернил и их растекание, различные катионноактивные добавки в доле от 0.