Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Inkjet-tryckta polyvinylalkohol multilayers

Published: May 11, 2017 doi: 10.3791/55093

Summary

En bläckstråleskrivare användes för framställning av polyvinylalkohol multilayers. Polyvinylalkohol-vattenbaserad bläck formulerades och de huvudsakliga fysikaliska egenskaperna undersöktes.

Abstract

Inkjetutskrift är en modern metod för polymerbearbetning, och i detta arbete demonstrerar vi att denna teknik kan producera polyvinylalkohol (PVOH) flerlagsstrukturer. En vattenlösning av polyvinylalkohol formulerades. Färgens inbyggda egenskaper, såsom ytspänning, viskositet, pH och tidsstabilitet, undersöktes. Den PVOH-baserade bläcket var en neutral lösning (pH 6,7) med en ytspänning av 39,3 mN / m och en viskositet av 7,5 cP. Bläcket visade pseudoplastisk (icke-newtonisk skjuvning) -beteende vid låga skjuvhastigheter och övergripande visade det sig god stabilitet i tiden. Vätskbarheten hos bläcket på olika substrat undersöktes och glaset identifierades som det mest lämpliga substratet i detta speciella fall. En proprietär 3D-bläckstråleskrivare användes för framställning av polymera flerlagskonstruktioner. Morfologin, ytprofilen och tjocklekenhetigheten hos bläckstråleskrivta multilayers utvärderades via optisk mikroskopi.

Introduction

Polyvinylalkohol är semikristallin, artificiell, giftfri, vattenlöslig, olöslig i de flesta organiska lösningsmedel, biologiskt nedbrytbar och biokompatibel i mänskliga vävnader och har utmärkta gasbarriäregenskaper 1 . På grund av dess många användbara egenskaper är PVOH dessutom allmänt använd i ett stort antal applikationer. Numera används PVOH i: tillverkning av rengörings- och rengöringsmedel, livsmedelsförpackningsindustrin, vattenbehandling, textil, jordbruk och konstruktion (som tillsatser) 1 . Emellertid har PVOH nyligen dragit upp en ökad uppmärksamhet för läkemedelsanvändning 2 ( dvs. läkemedelsleverans) och i medicinska applikationer 3 , 4 ( t.ex. sårförband, mjuka kontaktlinser, ögondroppar och mjuka implantat för bruskbyte). PVOH-filmer framställs antingen genom en smält- eller lösningsform. Smältbehandling är kompatibelEndast med PVOH med låga hydrolysnivåer eller kraftigt mjukgjord PVOH. När man använder denna väg kan vissa egenskaper avlivas 1 . Å andra sidan kan ett PVOH-skikt avsättas via lösningsformen genom droppgjutning 5 , spinnbeläggning 6 eller elektrospinnning 7 . Emellertid har dessa metoder ett antal begränsningar när det gäller slöseri med oönskade material. I fallet med spinbeläggning har det till exempel rapporterats 8 att 95% av materialet slösas bort. Dessutom är dessa metoder ganska styva i form av design / egenskaper (ingen patterningskapacitet) och har höga totala bearbetningskostnader. För att övervinna begränsningen av den konventionella lösningsbehandlingen undersöker vi här potentialen för bläckstråleutskriftsteknik för att tillhandahålla en ny plattform för att producera polyvinylalkohol (PVOH) flerskiktsstrukturer som har en stark inverkan på både material och appLiceringsperspektiv.

Den senaste utvecklingen inom tillverkningssektorn har inriktats på billiga, enkla, miljövänliga och energibesparande processer. Inkjetutskrift (IJP) är en modern tillverkningsprocess som passar perfekt inom ramen. De stora fördelarna med IJP-teknik är effektiviteten av materialanvändning, den digitala (maskfri) och additivmönstret, den stora areakapaciteten, kompatibiliteten med styva / flexibla substrat och den låga kostnaden.

IJP är en deponeringsmetod som använder polymera material som är dispergerade i ett lösningsmedel. Hittills har funktionella polymer- 9 , keramiska 10 , ledande nanomaterial- 11 , 2D- 12 , biologiskt och farmaceutiskt baserade 13 material avsatts framgångsrikt. Nyligen har det rapporterats att IJP var involverad i deponering av komponenter som en del av elektroniska enheter,Såsom transistorer 14 , sensorer 15 , solceller 16 och minnesanordningar 17 såväl som i elektronisk förpackning 18 .

Bläcket, patronen och substratet är lika viktiga komponenter som används i tryckprocessen. För det första har bläckens fysikaliska egenskaper, såsom ytspänningen och de reologiska egenskaperna ( dvs skjuvviskositeten) en signifikant inverkan på tryckbarhetsbeteendet. Dessutom spelar pH en viktig roll på både lösningen ( t ex torkning, skumning och viskositet) och på livslängden av IJP-bläckpatronen. För det andra, för patronen (piezoelektrisk), definierar drivspänningsvågformen faktiskt droppbildningen och både riktning och likformighet hos vätskestrålen. Slutligen är det absolut nödvändigt att bläck / substratinteraktionen är mycket väl förstådd, som upplösning och noggrannhetAv det tryckta objektet är starkt beroende av detta gränssnitt. Lösningsmedelsindunstning, fasförändringar från vätska till fast substans och kemiska reaktioner är huvudprocesserna som uppstår mellan vätskedroppen och substratet. Alla aspekter som berörs av IJP, från bläckegenskaper till dropp / substratmekanismer, framhävs i granskningshandlingar av Hutchings 19 och av Derby 20 .

I denna undersökning utforskar vi IJP: s förmåga att tillverka polyvinylalkohol multilayers. Först formulerades en PVOH-vattenbaserad bläck, och de huvudsakliga fysikaliska egenskaperna, såsom reologiskt beteende, ytspänning och pH, ​​undersöktes. I detta arbete användes en piezoelektrisk bläckstråleskrivare, och lämpliga vågformparametrar identifierades därefter. PVOH multilayers trycktes och profilerna för kvalitet och yt / tjocklek bedömdes med optisk mikroskopi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Bläckformulering

  1. Förbered lösningen för IJP genom att lösa polyvinylalkohol (8 vikt% PVOH i vatten) i renat vatten upphettat till 60 ° C.
  2. Tillsätt 10 g mono-propylenglykol (MPG) (10 viktprocent mono-propylenglykol i vatten) som ett fuktighetsmedel till lösningen.
    OBS: Den fuktgivande ämnens roll är att förhindra blockeringar i skrivhuvudet.
  3. Rör om lösningen i flera timmar för att säkerställa homogenitet och filtrera sedan genom ett 5 μm filter för att avlägsna eventuella partiklar som kan blockera munstyckena.
  4. Visuellt bedöma bläcket för homogenitet, speciellt för eventuella sedimenteringar. Om sedimentering observeras, rör sedan / ultra-sonikat lösningen under lång tid (dagar) eller formulera en ny vattenbaserad lösning med en PVOH med låg molekylvikt.
    OBS: Förvara alla vätskor i förseglade bägare vid rumstemperatur.

2. Bläckkaraktärisering

  1. Utför all bläckteckenIzationstester vid rumstemperatur i en renrumsmiljö.
  2. Mät viskositeten hos lösningen med hjälp av en viskosimeter.
    OBS! Detta test är nödvändigt för att säkerställa att det formulerade bläcket är kompatibelt med IJP-hårdvaran. Bläckstråleutskriftsprocessen kräver en lösning med låg viskositet av 4-20 cP. Mät viskositeten hos bläcket som en funktion av skjuvhastigheten med hjälp av en rotationsviscometer.
  3. Testa ytans spänning av bläcket vid rumstemperatur med hjälp av hängande droppmetoden. Använd ett lämpligt mätverktyg som en tensiometer. Använd tillverkarens protokoll.
    OBS! En typisk lösning för bläckstråleskrivare har en ytspänning på 30-40 mN / m.
  4. Testa pH med en pH-mätare. Använd tillverkarens protokoll.
    OBS! PH är en viktig parameter i vattenbaserade bläck, eftersom det ger väsentlig information om både egenskaperna och stabiliteten hos de formulerade lösningarna. Ett neutralt pH-värde på 7 garanterar en stabil pRocess och en bra livstid för skrivhuvudet.
  5. Bedöm vätbarheten hos bläcket på olika substrat genom att mäta kontaktvinkeln via ett sessilt släppningsexperiment. Använd en tensiometer för att mäta ytenergin hos de möjliga substraten ( t.ex. glas, plast och papper). Mät ytanergin med hjälp av det protokoll som levereras av tensiometertillverkaren.
    OBS: Samspelet mellan droppen och substratet har en stark inverkan på utskriftskvaliteten. För att säkerställa en god vidhäftning av bläcket till substratet bör substratets ytenergi överstiga bläckens ytspänning med 10-15 mN / m.

3. Bläckstråleskrivare

OBS: Alla bläckstråleskrivningsavsättningar utfördes vid rumstemperatur. PVOH-multilagren avsattes med användning av en piezoelektrisk hybridbläckstråleskrivmaskin. Ett skrivhuvud med 512 munstycken (256 x 2 rader), en 30 μm munstyckediameter och en 42-pL droppstorlek användesD i detta arbete.

  1. Innan du skriver ut, rengör du glasunderlagen noggrant med aceton / metanol / isopropanol och Di vatten. Torka substraten med en N 2- pistol.
  2. Fyll underlaget på trycket och fäst det ordentligt.
  3. Förbered patronen genom att spola bläcket genom skrivhuvudet. Ta bort eventuell luft- eller rengöringslösning från behållaren och munstyckena.
  4. Sätt in patronen i skrivaren. Anslut skrivhuvudet till den globala skrivare för global inkjet-system (GIS) via personalkortet på huvudet.
  5. Ladda lösningen i 150 ml sprutan ovanför patronen och täta sprutan med ett lufttätt lock.
  6. Rengör bläcket genom munstycket genom att trycka på rengöringsknappen.
    OBS: Dys-substratavståndet har ett starkt inflytande på jetbanan och därmed på kvaliteten på det tryckta mönstret. Justera sedan munstycksunderlaget med hjälp av skrivarens programvara för att minska strålfördelningen.
  7. UppsättningUpp vågformen och utskriftsparametrarna med hjälp av GIS-skrivprogrammet och tabell 2 .
    OBS! GIS-mjukvaruinterfacet gör det möjligt att styra både drag- och utlösningsamplituden och bredden.
  8. Ladda önskad bildfil för utskrift med GIS-skrivhanteringsprogrammet.
  9. Starta den digitala processen och skriv ut bildmönstret på substratet.

4. Analys av det tryckta mönstret

  1. Undersök kvaliteten på de tryckta mönstren med ett optiskt mikroskop. Kontrollera om det finns fel i utskrivna funktioner och bedöma förbättringen av kvaliteten när flera lager skrivs ut.
  2. Utvärdera yttopologi och tjockleksprofil för bläckstråleskrivta multilayers med hjälp av en icke-kontakt 3D ytprofil (baserat på vit ljusinterferometri) via ett 3D optiskt mikroskop.
    OBS: Mer detaljer om mätningar och instrument som användes för att formulera / skriva ut och karakteriseraTryckta mönster presenteras i referens 21 .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De fysikaliska egenskaperna hos PVOH-vattenbaserat bläck, såsom ytspänning, viskositet / reologiskt beteende, pH, vätning och tidsstabilitet undersöktes. Viskositeten hos bläcket som användes i detta arbete var 7,5 cP, och ytspänningen var 39,3 mN / m. Dessutom var den formulerade bläcken neutral (pH 7), med resultaten sammanfattade i tabell 1 .

Bläck Ytspänning (mN / m) Viskositet (cP) 1 min / 25 rpm pH
PVOH_ink Medelval. = 39,5; SE = 0,2 Medelval. = 7,6; SE = 0,17 6,75 ± 0,05 *

En visuell undersökning av lösningen utfördes för att kontrollera homogeniteten och för att identifiera någon sedimentering eller flockning av bläcket. Som framgår av figur 1 är den formulerade lösningen fri från stora partiklar och har ett mjölkaktigt utseende.

Figur 1
Figur 1: PVOH vattenbaserad bläck. Denna bild visar att lösningen tydligt är fri från synliga stora partiklar efter formuleringen.

Dessutom bör det betonas att lösningarens reologiska egenskaper spelar en avgörande roll för tryckbarhetsbeteendet. De analyseras av denna anledning. Det reologiska beteendet undersöktes genom mätning av viskositeten som en funktion av skjuvhastighet. Såsom visas i figur 2 minskade viskositeten med ökande skjuvhastighet, vilket visade icke-Newtonska skjuvningsförträngningsbeteende över intervallet av skjuvhastigheter från 1 till 100 s -1 .

Figur 2
Figur 2: Viskositet som en funktion av skjuvhastighet. Den formulerade bläcket uppvisar ett pseudo-plastiskt / icke-Newtoniskt skjuvningsförtunning vid låga skjuvhastigheter. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Det är viktigt att betona att bläckstabiliteten är avgörande för att upprätthålla kvalitet vid tryckning. På så sätt bedömdes bläckstabiliteten vid omgivningsbetingelser. StackenLitet test utfördes genom mätning av viskositeten och pH hos PVOH-bläcket som en funktion av tiden via konsekutiva dagliga mätningar under 30 dagar. Figur 3 illustrerar histogrammen för den insamlade data, som inkluderar både medelvärdet och standardavvikelsen.

Figur 3
Figur 3: Viskositetshistogram (vänster) och pH (höger) hos PVOH-vattenbaserat bläck. För att säkerställa en tillförlitlig och reproducerbar process undersöktes bläckstabiliteten, och resultaten illustreras i denna bild. Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

Vidare, under IJP, jetting processen ( dvs drar bläck in i kammaren och sprutar ut bläck ut tGenom munstyckena) styrs fullständigt av den fysikaliska deformationen av det piezoelektriska membranet efter applicering av elektrisk potential. Det är väldigt viktigt att upprepa att jättets tillförlitlighet och konsistens är helt definierade av både bläckegenskaper och optimala vågformsinställningar. De optimala vågformparametrarna, såsom dragspänningsimpulsen (V D ) och frisättningsimpulsen (V R ) identifierades och ingår i tabell 2 .

Bläck Rita puls Släpp puls
Spänning (V) Tid (μs) Spänning (V) Tid (μs)
PVOH_ink 15 5 7,5 10

Tabell 2: Utskrifts- (vågform) parametrar som tillämpas på det piezoelektriska skrivhuvudet i experimentet. Amplituderna och bredderna av drag- och frisättningsimpulserna är avgörande för jettingföreställningarna. De lämpliga värdena bör identifieras för att säkerställa ett tryckt lager av hög kvalitet.

Som utgångspunkt valdes amplituderna / bredderna hos spänningsimpulserna i enlighet med vätskans egenskaper innefattande både ytspänning och viskositet. Därefter trycktes ett mönster, och kvaliteten på de tryckta skikten bedömdes. Vidare justerades vågformsinställningarna tills den bästa kvaliteten uppnåddes.

Dessutom spelar dropp-substratinteraktionerna en signifikant roll på tryckkvaliteten. Det är välkänt att en god vidhäftning av inK till substratet sker om substratets yt energi överstiger färgens ytspänning 22 med 10-15 mN / m. Först testades ytvärdena hos flera potentiella substrat ( dvs. glas, plast, elektroniskt papper och fotopapper) och resultaten ingår i tabell 3 . För att identifiera den bästa matchningen av substrat till bläck jämfördes ytenergin hos de testade substraten och ytspänningen hos den formulerade bläcken och glasskenan valdes för ytterligare arbete.

Substrat Yta energi (mN / m)
Glasrutschbana 65
Plast 51,5
Elektroniskt papper 50,8 fotopapper 47,5

Tabell 3: Ytafria energier av fyra potentiella substrat. För att säkerställa den utmärkta vidhäftningen av bläcket till substratet bestämdes ytenergierna för fyra potentiella substrat. För korrekt vidhäftning av bläcket till substratet måste fläckens ytspänning följa 10-punktsregeln ( dvs ytspänningen bör vara lägre med minst 10 mN / m än ytenergin hos substratytan ).

Vätningsbeteendet hos PVOH-bläcket undersöktes därefter. Såsom illustreras i figur 4 (insatsbild) demonstrerar PVOH-bläcket en bra vätbarhet med kontaktvinkeln "första kontakt" på 54,5 ± 0,1 ° (precisionen av kontaktvinkelmätningen citeras som ± 0,1 °). DeUtvecklingen av kontaktvinkeln med tiden presenteras i figur 4 ; Det kan observeras att en liten minskning av kontaktvinkel uppträder under de första 25 s, varefter den är ganska konstant.

Figur 4
Figur 4: Kontaktvinkel mot tid för PVOH-bläck / glas-substrat. Inset: Bild av bläckdropp på glasunderlaget.

Optiska mikrografer av IJP av PVOH med 10 och 75 skikt illustreras i figur 5 . Ett antal defekter som alstras av en mycket välkänd ring / kaffefläckeffekt 23 , 24 avslöjas i det fall då mönstret gjordes av 10 tryckpass ( figur 5a ). Det är emellertid intressant att observera att kvaliteten är mycket bättre efter utskrift av 75 lager. Det är uppenbart att ringformationen undertrycktes effektivt när 75 skikt trycktes ( figur 5b ). Den observerade förbättringen av kvaliteten på det tryckta mönstret kan bero på förändringen av lösningsmedelsindunstningshastigheten / fluidflödet och förändringen i gränssnittsinteraktionen mellan ett stort antal överlappande skikt. Vidare är uppvärmning av substratet under avsättning och användning av ett flyktigt samlösningsmedel två möjliga sätt att övervinna dessa defekter.

Figur 5
Figur 5: Optiska mikrografer av bläckstråleskrivning PVOH med (a) 10 och (b) 75 lager av utskriftspass. Kvaliteten hos de tryckta skikten bedömdes via optisk mikroskopi. Den här bilden jämför kvaliteten på 10 och 75 tryckta lager. Bilden visar att kvaliteten förbättras mycket när 75 lager skrivs ut.Ftp_upload / 55093 / 55093fig5large.jpg "target =" _ blank "> Vänligen klicka här för att se en större version av denna figur.

"Warwick" -logotypen skrivs ut med 100 tryckpass, och ytprofilen och tjocklekenheten undersöktes sedan. Som framgår av figur 6 är den första delen av mönstret delvis täckt. De observerade dåligt täckta områdena kan emellertid kopplas till "första droppe" -effekten 25 i tryckprocessen. Som förväntat återspeglar denna effekt också tjocklekenhetligheten ( dvs. tjockleken är inte enhetlig över hela det skannade området).

Figur 6
Figur 6: "Warwick" -logotypen tryckt med PVOH-vattenbaserad bläck yta (vänster) och tjockleks (höger) profiler. Denna bild visar attMönsterets första bokstav är dåligt täckt; Detta återspeglas även av tjocklekenhetligheten. Resten av det tryckta mönstret ser dock ganska bra ut.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I det här arbetet visade vi framgångsrikt inkjet-tryckteknikens förmåga att deponera polymer multilayers. Det reologiska beteendet undersöktes och de experimentella resultaten visar att det formulerade bläcket uppvisar pseudoplastisk skjuvningsförtunning. PVOH-bläcket är också en neutral lösning (pH 7) och visar god stabilitet över tiden. Det har med framgång visat sig att IJP-tekniken kan producera polyvinylalkohol flerlagsstrukturer, men ytterligare förbättringar i trycktäckning och övergripande kvalitet krävs.

För att förbättra noggrannheten hos de tryckta mönstren behövs dessutom en bättre förståelse för samspelet mellan bläcket och substratet, liksom mellan intilliggande lager, tillsammans med effektivare kontroll av jettingbeteendet.

Drop-on-demand (DOD) IJP är en modern metod som används för att deponera material, och det har nyligen lockTured uppmärksamheten hos forskargruppen. DOD IJP-tekniken har möjlighet att deponera ett brett utbud av material, från polymerer till metaller och till och med läkemedel. Det finns emellertid ett antal utmaningar, såsom deponering av defekta tryckta lager; Uppnå ett högupplösningsmönster 26 ; Och producerar tunn (mindre än 1 μm), flerskiktiga strukturer. I synnerhet definieras den tryckta upplösningen av volymen av de utstötta dropparna och för närvarande är den maximala volymen som kan dispergeras ungefär 1 pL. Dock förväntas ytterligare utveckling inom en snar framtid. Dessutom är både bläck och skrivhuvud lika ansvariga i DOD-utskriftsprocessen. Till exempel, för bläcket, bör nyckelparametrarna, såsom ytspänning, viskositet och pH, ​​vara kompatibla med IJP-hårdvaran. För att styra avdunstningshastigheten och sålunda för att förbättra likformigheten hos det eller de tryckta skikten kan ett samlösningsmedel användas. Å andra sidan för skrivhuvudet, Vågformsdesignen, varaktigheten och amplituden hos de applicerade pulserna är nyckelparametrarna i tryckprocessen.

En ny strategi inom elektronikbranschen är att identifiera sätt att skapa miljövänliga elektroniska apparater. I detta sammanhang är 3D IJP-tekniken utan tvekan en av de mest lovande teknikerna för att minska den skadliga strålning och värmeproduktion som orsakas av tillverkningen och även för att uppnå kostnadsminskningar. IJP kan revolutionera hela systemet för tillverkning av elektroniska enheter, inklusive materialval, design och tillverkning samt enhetskonfiguration och arkitektur. 3D IJP-teknik är ett pålitligt alternativ till den traditionella tillverkningsvägen, och viktigast av allt är det ett proaktivt steg för att minimera de negativa effekterna på miljön.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har ingenting att avslöja.

Acknowledgments

Författarna skulle vilja erkänna Innovate UK för att finansiera denna forskning enligt DIRECT (33417-239227) och PCAP (27508-196153) projekt. Författarna vill också tacka PVOH Polymers Ltd. för att tillhandahålla material och professionell vägledning under detta arbete, och Unilever, AkzoNobel och Carclo Technical Plastics, för deras stöd.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Polyvinyl alcohol  PVOH Polymers Ltd, UK Poval 4-88
Mono-propylene glycol  Sigma Aldrich, UK W29004
DV2T viscometer  Brookfield, UK
Attension Theta Optical Tensiometer  Biolin Scientific, Sweden
HANNA pH meter  HANNA Instruments, UK
industrial Inkjet XYPrint100Z Industrial Inkjet Ltd, UK
ContourGT-K 3D optical microscope  Bruker Corp, USA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Goodship, V., Jacobs, D. Polyvinyl Alcohol: Materials, Processing and Applications. Rapta Review Reports. 16, (2008).
  2. Marin, E., Rojas, J., Ciro, Y. A review of polyvinyl alcohol derivatives: Promising materials for pharmaceutical and biomedical applications. Afr J Pharm Pharmacol. 8 (24), 674-684 (2014).
  3. Baker, M. I., Walsh, S. P., Schwartz, Z., Boyan, B. D. A review of polyvinyl alcohol and its uses in cartilage and orthopedic applications. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 100 (5), 1451-1457 (2012).
  4. Gaaz, T. S., et al. Properties and Applications of Polyvinyl Alcohol, Halloysite Nanotubes and Their Nanocomposites. Molecules. 20, 22833-22847 (2015).
  5. Birck, C., Degoutin, S., Tabary, N., Miri, V., Bacquet, M. New crosslinked cast films based on poly(vinyl alcohol): Preparation and physico-chemical properties. eXPRESS Poly Lett. 8 (12), 941-952 (2014).
  6. Kitsara, M., et al. Spin coating of hydrophilic polymeric films for enhanced centrifugal flow control by serial siphoning. Microfluid Nanofluid. 16, 691 (2014).
  7. Supaphol, P., Chuangchote, S. On the electrospinning of poly(vinyl alcohol) nanofiber mats: A revisit. J. Appl. Polym. Sci. 108 (2), 969-978 (2008).
  8. Micro Magazine. , Available from: http://micromagazine.fabtech.org/archive/05/04/pham.html (2016).
  9. Hoath, S. D., et al. Links between Ink rheology, drop-on-demand jet formation, and printability. J Imaging Sci Technol. 53 (4), 1-8 (2009).
  10. Pan, Z., et al. Recent development on preparation of ceramic inks in ink-jet printing. Ceram Int. 41, 12515-12528 (2015).
  11. Kamyshny, A., Magdassi, S. Conductive nanomaterials for printed electronics. Small. 10 (17), 3515-3535 (2014).
  12. Li, J., Lemme, M. C., Östling, M. Inkjet Printing of 2D Layered Materials. ChemPhysChem. 15, 3427-3434 (2014).
  13. Choi, H. W., Zhou, T., Singh, M., Jabbour, G. E. Recent developments and directions in printed nanomaterials. Nanoscale. 7, 3338-3355 (2015).
  14. Basirico, L., Cosseddu, P., Fraboni, B., Bonfiglio, A. Inkjet printing of transparent, flexible, organic transistors. Thin Solid Films. 520 (4), 1291-1294 (2011).
  15. Komuro, N., Takaki, S., Suzuki, K., Citterio, D. Inkjet printed (bio)chemical sensing devices. Anal.Bioanal.Chem. 405 (17), 5785-5805 (2013).
  16. Cherrington, R., Wood, B. M., Salaoru, I., Goodship, V. Digital printing of titanium dioxide for dye sensitized solar cells. J. Vis. Exp. , (2016).
  17. Nelo, M., et al. Inkjet-printed memristor: Printing process development. Jpn. J. Appl. Phys. 52, 1-6 (2013).
  18. Jacot-Descombes, L., Gullo, R. M., Mastrangeli, M., Cadarso, V. J., Brugger, J. Inkjet-printed SU-8 Hemispherical Microcapsules and Silicon chip Embedding. IET Micro & Nano Letters. 8 (10), 633-636 (2013).
  19. Martin, G. D., Hoath, S. D., Hutchings, I. M. Inkjet printing - the physics of manipulating liquid jets and drops. J Phys Conf Series. 105, 012001 (2008).
  20. Derby, B. Inkjet printing of functional and structural materials: Fluid properties requirements, feature stability and resolution. Annu. Rev. Mater. Res. 40, 395-414 (2010).
  21. Salaoru, I., Zhou, Z., Morris, P., Gibbons, G. J. Inkjet printing of polyvinyl alcohol multilayers for additive manufacturing applications. J. Appl. Polym. Sci. 133, 43572 (2016).
  22. Pillar Tech. , Available from: http://www.pillartech.com/Surface-Treatment/Technical-Info/Useful-Information/Surface-Tension-Phenomenon (2016).
  23. Deegan, R. D., et al. Capillary flow as the cause of the ring stains from dried liquid drops. Nature. 389, 827-829 (1997).
  24. Yunker, P. J., Still, T., Lohr, M. A., Yodh, A. G. Suppression of the coffee-ring effect by shape-dependent capillary interactions. Nature. 476, 308-311 (2011).
  25. Famili, A., Palkar, S. A., Baldy, W. J. First drop dissimilarity in drop-on-demand inkjet devices. Phys Fluids. 23, 1-6 (2011).
  26. Park, J., et al. Prediction of drop-on-demand (DOD) pattern size in pulse voltage-applied electrohydrodynamic (EHD) jet printing of Ag colloid ink. Appl. Phys. A. 117, 2225 (2014).

Tags

Engineering inkjet digital polyvinylalkohol viskositet ytspänning tillsatsskiktstillverkning
Inkjet-tryckta polyvinylalkohol multilayers
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Salaoru, I., Zhou, Z., Morris, P.,More

Salaoru, I., Zhou, Z., Morris, P., Gibbons, G. J. Inkjet-printed Polyvinyl Alcohol Multilayers. J. Vis. Exp. (123), e55093, doi:10.3791/55093 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter