Inkjet-bedruckte Polyvinylalkohol-Multilayer

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, mehrschichtige Polyvinylalkohol-Strukturen mithilfe von Tintenstrahldruckverfahren herzustellen. Der Tintenstrahldruck ist eine flexible und effiziente, freie Drucktechnologie, die es uns ermöglicht, komplexe 3D-Strukturen aus mehreren Materialien herzustellen. Die wichtigsten Vorteile dieser Technik sind die Effizienz beim Materialverbrauch, die digitale und additive Fertigung, das berührungslose Verfahren, die Verträglichkeit mit vielen Materialien als Substrat, die Abscheidung bei Raumtemperatur, die hohe Geschwindigkeit und die kostengünstige Herstellung.

Um dieses Verfahren zu beginnen, erhitzen Sie einen Becher mit gereinigtem Wasser auf 60 Grad Celsius. Geben Sie Polyvinylalkohol hinzu, sodass der endgültige Gewichtsprozentanteil von Polyvinylalkohol in der Lösung 8 % beträgt. Anschließend fügen Sie Monopropylenglykol hinzu, sodass dessen endgültiger Gewichtsprozentanteil in der Lösung 10 % beträgt. Rühren Sie die Lösung sechs bis acht Stunden lang um, um eine gleichmäßige Durchmischung zu gewährleisten. Danach filtrieren Sie die Lösung durch einen Fünf-Mikrometer-Filter.

Visuell die Tinte auf Homogenität und Anzeichen von Sedimentation überprüfen. Die Tinte gemäß dem schriftlichen Protokoll charakterisieren. Anschließend das Glas-Substrat gründlich reinigen, zuerst mit Aceton und danach mit entionisiertem Wasser.

Die Waschunterlage mit einer Stickstoff-Sprühlanze trocknen. Die Unterlage auf das Druckbett laden und fest verankern. Tinte durch den Druckkopf spülen, um Luft oder Reinigungslösung aus dem Reservoir und den Düsen zu entfernen.

Danach die Kartusche in den Drucker einlegen. Den Druckkopf über die Head-Personality-Platine mit dem GIS-Print-Manager verbinden. Die Tintenlösung in die 150-Milliliter-Spritze über der Kartusche füllen.

Verschließen Sie die Spritze mit einer luftdichten Kappe. Drücken Sie anschließend die Spültaste, um die Tinte durch die Düse zu spülen. Nachdem Sie die Wellenform und die Druckparameter eingestellt haben, laden Sie das gewünschte Bild zum Drucken.

Starten Sie den digitalen Prozess und drucken Sie das Bildmuster auf das Substrat. Analysieren Sie anschließend das gedruckte Muster wie im Textprotokoll beschrieben. In dieser Studie werden die physikalischen Eigenschaften von PVOH-basierender Wasser-Tinte untersucht.

Das rheologische Verhalten wird durch die Messung der Viskosität als Funktion der Schergeschwindigkeit untersucht. Es zeigt sich, dass die Viskosität mit zunehmender Schergeschwindigkeit abnimmt, was darauf hindeutet, dass die Tinte ein pseudoplastisches Scherverdünnungsverhalten aufweist. Anschließend wird die Stabilität der Tinte geprüft, indem die Viskosität und der pH-Wert über einen Zeitraum von 30 Tagen als Funktion der Zeit gemessen werden.

Die durchschnittliche Viskosität beträgt 7,76 Zentipoise, während der durchschnittliche pH-Wert bei 6,71 liegt, was darauf hinweist, dass die Tinte über die Zeit sehr stabil ist. Anschließend wird das Benetzungsverhalten der Tinte untersucht. Wie ersichtlich ist, weist die PVOH-Tinte ein gutes Maß an Benetzbarkeit auf, mit einem ersten Kontaktwinkel von 54,5 Grad.

Ein leichter Rückgang des Kontaktwinkels wird dann in den ersten 25 Sekunden beobachtet, wonach er sich stabilisiert. Eine optische Mikroaufnahme des Tintenstrahldrucks mit 10 Druckdurchgängen zeigt eine Reihe von Defekten, die durch den Kaffeerandeffekt verursacht werden. Die Qualität verbessert sich jedoch deutlich bei 75 Druckdurchgängen.

Dies könnte auf eine Veränderung der Lösungsmittelverdunstungsrate und eine Änderung der Grenzflächenwechselwirkung zwischen den zusätzlichen überlappenden Schichten zurückzuführen sein. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man eine Tinte formuliert, und über alle Schritte, die erforderlich sind, um das Gefäß mittels einer additiven Schichtfertigungsmethode, der Tintenstrahldrucktechnik, zu bedrucken. Insgesamt bestand unser Ziel darin, das Potenzial der Tintenstrahldrucktechnologie zu untersuchen, um eine weitere Plattform zur Herstellung von mehrschichtigen Polyvinylalkohol-Schichten bereitzustellen.

Das Interesse vieler Industriesektoren für diese Technologie hat an Dynamik gewonnen. Wir verfügen nun über die Fähigkeit, Wirkstoffe in einer präzisen Mehrlagenschichtstruktur dosiert zuzuführen, wobei entweder der Verbraucher oder der Wirkstoff durch eine lösliche Schutzschicht als Barriere geschützt wird.