Waiting
Login processing...

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

Engineering

Inkjet-trykte Polyvinyl Alkohol Multilayers

Published: May 11, 2017 doi: 10.3791/55093

Summary

En blekkskriver ble brukt til å fremstille polyvinylalkohol multilayere. Polyvinylalkohol vannbasert blekk ble formulert, og de viktigste fysiske egenskapene ble undersøkt.

Abstract

Inkjetutskrift er en moderne metode for polymerbehandling, og i dette arbeidet demonstrerer vi at denne teknologien er i stand til å produsere flerlagsstrukturer av polyvinylalkohol (PVOH). En vandig oppløsning av polyvinylalkohol ble formulert. Blekkets inneboende egenskaper, som overflatespenning, viskositet, pH og tidsstabilitet ble undersøkt. Den PVOH-baserte blekk var en nøytral løsning (pH 6,7) med en overflatespenning på 39,3 mN / m og en viskositet på 7,5 cP. Blekket viste pseudoplastisk (ikke-Newtonian shear thinning) atferd ved lave skjærhastigheter, og generelt viste det seg god stabilitet. Væsken av blekk på forskjellige underlag ble undersøkt, og glass ble identifisert som det mest egnede underlaget i dette spesielle tilfellet. En proprietær 3D-blekkskriver ble benyttet for å fremstille polymer flerlagsstrukturer. Morfologien, overflateprofilen og tykkelsenhetigheten av inkjet-trykte multilayere ble evaluert via optisk mikroskopi.

Introduction

Polyvinylalkohol er semikrystallinsk, kunstig, giftfri, vannløselig, uoppløselig i de fleste organiske løsningsmidler, biologisk nedbrytbar og biokompatibel i humant vev og har gode gassbarriere egenskaper 1 . Videre, på grunn av sine mange nyttige egenskaper, er PVOH mye brukt i et stort antall applikasjoner. I dag er PVOH brukt i: produksjon av rengjørings- og vaskemiddelprodukter, matemballeringsindustrien, vannbehandling, tekstil, landbruk og konstruksjon (som tilsetningsstoffer) 1 . Imidlertid har PVOH nylig tiltrukket økt oppmerksomhet for farmasøytisk bruk 2 ( dvs. tilførsel av legemidler) og i medisinske applikasjoner 3 , 4 ( f.eks. Sårforbinding, myke kontaktlinser, øyedråper og myke implantater for brusk erstatning). PVOH-filmer fremstilles enten gjennom en smelte- eller oppløsningsform. Smeltbehandling er kompatibelKun med PVOH med lave hydrolyse nivåer eller tungt plastisert PVOH. Når du bruker denne banen, kan noen egenskaper avlives 1 . På den annen side kan et PVOH-lag avsettes via løsningsformen ved hjelp av dråpestøpning 5 , spinbelegg 6 eller elektrospinnning 7 . Imidlertid har disse metodene en rekke begrensninger når det gjelder avfall av uønsket materiale. For eksempel, når det gjelder spinbelegg, har det blitt rapportert 8 at 95% av materialet er bortkastet. I tillegg er disse metodene ganske stive i form av design / funksjoner (ingen mønstringsevne) og har høye totale prosesseringskostnader. For å overvinne begrensningen av den konvensjonelle løsningsbehandlingen, undersøker vi potensialet for blekkskriverteknologi for å gi en ny plattform for å produsere polyvinylalkohol (PVOH) flerlagsstrukturer som har stor innvirkning på både materialet og appenLisensperspektiv.

Nylige utviklinger i industrisektoren har fokusert på billige, enkle, miljøvennlige og energisparende prosesser. Inkjet-utskrift (IJP) er en moderne fabrikasjonsprosess som passer perfekt innenfor dette rammen. De største fordelene ved IJP-teknologien er effektiviteten av materialbruk, den digitale (maskefrie) og additivmønstret, den store arealkapasiteten, kompatibiliteten med stive / fleksible underlag og lave kostnader.

IJP er en deponeringsmetode som bruker polymere materialer dispergert i et løsningsmiddel. Til dags dato har funksjonelt polymer- 9 , keramisk- 10 , ledende nanomaterial- 11 , 2D- 12 , biologisk og farmasøytisk baserte 13 materialer blitt avsatt. Nylig har det blitt rapportert at IJP var involvert i avsetning av komponenter som en del av elektroniske enheter,Slik som transistorer 14 , sensorer 15 , solceller 16 og minneinnretninger 17 , også i elektronisk emballasje 18 .

Blekk, patron og substrat er like viktige komponenter som brukes i utskriftsprosessen. For det første har de fysiske egenskapene til blekk, slik som overflatespenningen og de rheologiske egenskapene ( dvs. skjærviskositet), en betydelig innvirkning på utskriftsevnen. Dessuten spiller pH en viktig rolle på både løsningen ( f.eks. Tørking, skumdannelse og viskositet) og på levetiden til IJP-blekkpatronen. For det andre, for patronen (piezoelektrisk), definerer drivspenningsbølgeformen faktisk dråpedannelsen og både retningsstyrken og likformigheten av væskestrålen. Endelig er det viktig at blæk / substratinteraksjonen er veldig godt forstått, som oppløsning og nøyaktighetAv det trykte objektet er sterkt avhengig av dette grensesnittet. Løsningsmiddeldampning, faseendringer fra væske til fast stoff, og kjemiske reaksjoner er hovedprosessene som oppstår mellom væskedråpet og substratet. Alle aspekter som er involvert i IJP, fra blekkegenskaper til slip / substratmekanismer, er fremhevet i gjennomgangspapir fra Hutchings 19 og av Derby 20 .

I denne studien undersøker vi egenskapene til IJP for fremstilling av polyvinylalkohol multilayers. Først ble en PVOH-vannbasert blekk formulert, og de viktigste fysiske egenskapene, så som reologisk oppførsel, overflatespenning og pH ble undersøkt. I dette arbeidet ble en piezoelektrisk blekkskriver brukt, og de riktige bølgeformparametrene ble deretter identifisert. PVOH multilayers ble trykt, og kvaliteten og overflaten / tykkelsesprofilene ble vurdert ved optisk mikroskopi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Blekkformulering

  1. Forbered løsningen for IJP ved å oppløse polyvinylalkohol (8 vekt% PVOH i vann) i renset vann oppvarmet til 60 ° C.
  2. Tilsett 10 g mono-propylenglykol (MPG) (10 vekt% mono-propylenglykol i vann) som en fuktighetsbevarende middel, til løsningen.
    MERK: Den fuktighetsgivende rolle er å forhindre blokkeringer i skrivehodet.
  3. Rør oppløsningen i flere timer for å sikre homogenitet og filtrer den deretter gjennom et 5 μm filter for å fjerne partikler som kan blokkere dysene.
  4. Visuelt bløt for homogenitet, spesielt for enhver forekomst av sedimentering. Hvis sedimentering observeres, rør eller ultra-sonikere løsningen i lang tid (dager) eller formuler en ny vannbasert løsning med en PVOH med lav molekylvekt.
    MERK: Oppbevar alle væsker i lukkede beger ved romtemperatur.

2. Blekk Karakterisering

  1. Utfør all blekk karakterIzation tester ved romtemperatur i et rent rom miljø.
  2. Mål viskositeten til løsningen ved hjelp av et viskosimeter.
    MERK: Denne testen er nødvendig for å sikre at den formulerte blekk er kompatibel med IJP-maskinvaren. Blekkskriverprosessen krever en lavviskositetsoppløsning på 4-20 cP. Mål viskositeten til bleken som en funksjon av skjærhastigheten ved å bruke et rotasjonsviskoseter.
  3. Test overflatenes spenning ved blekk ved romtemperatur ved hjelp av anhengsprosedyre. Bruk et passende måleverktøy som et tensiometer. Bruk produsentens protokoll.
    MERK: En typisk løsning for blekkskrivere har en overflatespenning på 30-40 mN / m.
  4. Test pH med en pH-meter. Bruk produsentens protokoll.
    MERK: pH er en viktig parameter i vannbaserte blekk, da det gir viktig informasjon om både egenskapene og stabiliteten til de formulerte løsningene. En nøytral løsning pH på 7 garanterer en stabil pRocess og en god levetid for skrivehodet.
  5. Vurder fuktigheten av blekk på forskjellige underlag ved å måle kontaktvinkelen via et sessilt drop-eksperiment. Bruk et tensiometer til å måle overflatenergien på mulige underlag ( f.eks. Glass, plast og papir). Mål overflatenergien ved hjelp av protokollen levert av tensiometerprodusenten.
    MERK: Samspillet mellom dråpen og substratet har stor innvirkning på utskriftskvaliteten. For å sikre en god adhesjon av blekket til substratet, bør overflatenergien til substratet overstige overflatespenningen av bleket med 10-15 mN / m.

3. Blekkskriver utskrift

MERK: Alle blekkskriverutskrifter ble utført ved romtemperatur. PVOH-multilagene ble avsatt ved bruk av en piezoelektrisk hybrid blekkstråleskriver. Et skrivehode med 512 dyser (256 x 2 rader), en 30 μm dysediameter og en 42-pL dråpestørrelse ble bruktD i dette arbeidet.

  1. Før utskrift rengjøres glassunderlaget grundig med aceton / metanol / isopropanol og Di-vann. Tørk underlaget med en N 2- pistol.
  2. Legg substratet på utskriftssengen og fest det godt.
  3. Klargjør patronen ved å skylle blekket gjennom skrivehodet. Fjern eventuell luft- eller rengjøringsløsning fra reservoaret og dysene.
  4. Sett inn patronen i skriveren. Koble skrivehodet til den globale blekkskriveren (GIS) -skriveren via hodet personlighetskort.
  5. Legg løsningen i 150 ml sprøyten plassert over patronen og tett sprøyten med en lufttett hette.
  6. Rens bleken gjennom dysen ved å trykke på utløserknappen.
    MERK: Dysen-substratavstanden har sterk innflytelse på jetbanen og dermed på kvaliteten på det trykte mønsteret. Derfor juster du dysesubstratavstanden med skriverens programvare for å redusere strålespredning.
  7. SettOpp bølgeformen og utskriftsparametrene ved hjelp av GIS-utskriftsprogramvaren og tabell 2 .
    MERK: GIS-programvaregrensesnittet gir kontroll over både tegnings- og utløsningsamplituden og bredden.
  8. Last inn ønsket bildefil for utskrift ved hjelp av GIS-utskriftsadministrasjonsprogramvaren.
  9. Start den digitale prosessen og skriv ut bildemønsteret på underlaget.

4. Analyse av det trykte mønsteret

  1. Undersøk kvaliteten på de trykte mønstrene ved hjelp av et optisk mikroskop. Kontroller at det finnes feil i utskriftsfunksjonene, og vurder forbedringen i kvaliteten når flere lag ble skrevet ut.
  2. Evaluer overflate topologi og tykkelse profilen av blekkskriver-trykte multilayers ved hjelp av et ikke-kontakt 3D overflate profilometer (basert på hvit lys interferometri) via et 3D optisk mikroskop.
    MERK: Flere detaljer om målinger og instrumentene som ble brukt til å formulere / skrive ut og karakterisereTrykte mønstre er presentert i referanse 21 .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De fysiske egenskapene til PVOH-vannbasert blekk, som overflatespenning, viskositet / reologisk oppførsel, pH, fuktighet og tidsstabilitet ble undersøkt. Viskositeten til bleken som ble brukt i dette arbeidet var 7,5 cP, og overflatespenningen var 39,3 mN / m. I tillegg var den formulerte blekk nøytral (pH 7), med resultatene oppsummert i tabell 1 .

Blekk Overflatespenning (mN / m) Viskositet (cP) 1 min / 25 rpm pH-
PVOH_ink Mean val. = 39,5; SE = 0,2 Mean val. = 7,6; SE = 0,17 6,75 ± 0,05 *

En visuell undersøkelse av løsningen ble utført for å kontrollere homogeniteten og for å identifisere enhver sedimentering eller flokkulering av blekket. Som det fremgår av figur 1 , er den formulerte løsningen fri fra store partikler og har et melaktig utseende.

Figur 1
Figur 1: PVOH vannbasert blekk. Dette bildet viser at etter formulering er løsningen tydelig fri fra synlige store partikler.

Videre bør det understrekes at de rheologiske egenskapene til løsningen spiller en avgjørende rolle på utskriftsevnen. De analyseres av denne grunn. Den reologiske oppførselen ble undersøkt ved å måle viskositeten som en funksjon av skjærhastighet. Som vist i figur 2 , reduserte viskositeten med økende forskyvningshastighet, som viste ikke-newtonisk skjærfortynningspåvirkning over området for skjærhastigheter fra 1 til 100 s -1 .

Figur 2
Figur 2: Viskositet som en funksjon av skjærhastighet. Den formulerte blekk utviser en pseudo-plastisk / ikke-newtonisk skjærefortynning ved lave skjærhastigheter. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Det er viktig å understreke at stabiliteten til blekk er avgjørende for å opprettholde kvalitet under utskrift; Dermed ble stabiliteten av blekk ved omgivelsesbetingelser vurdert. StabenLity test ble utført ved å måle viskositeten og pH i PVOH blekk som en funksjon av tid via sammenhengende daglige målinger over 30 dager. Figur 3 illustrerer histogrammene til de innsamlede dataene, som inkluderer både gjennomsnittlige og standardavviksverdiene.

Figur 3
Figur 3: Viskositets histogram (venstre) og pH (høyre) av PVOH vannbasert blekk. For å sikre en pålitelig og reproducerbar prosess ble blekkets stabilitet undersøkt, og resultatene er illustrert i dette bildet. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Videre, i løpet av IJP, jetting prosessen ( dvs. trekker blekk inn i kammeret og utstøter blekk ut tGjennom dysene) styres fullt ut av den fysiske deformasjonen av den piezoelektriske membranen etter påføring av elektrisk potensial. Det er veldig viktig å gjenta at jettingens pålitelighet og konsistens er helt definert av både blekkegenskaper og de optimale bølgeforminnstillingene. De optimale bølgeformparametrene, slik som trekkspenningsimpuls (V D ) og utløsingspuls (V R ), ble identifisert og inngår i tabell 2 .

Blekk Tegn puls Slip puls
Spenning (V) Tid (μs) Spenning (V) Tid (μs)
PVOH_ink 15 5 7.5 10

Tabell 2: Utskrift (bølgeform) parametere som er brukt på det piezoelektriske skrivehode i eksperimentet. Amplitudene og breddene til tegning og utgivelsesimpulser er avgjørende for jettingopptredenene. De riktige verdiene bør identifiseres for å sikre et trykt lag av høy kvalitet.

Som utgangspunkt ble amplitudene / breddene til spenningsimpulser valgt i samsvar med egenskapene til fluidet, som innbefatter både overflatespenning og viskositet. Deretter ble et mønster skrevet ut, og kvaliteten på de trykte lagene ble vurdert. Videre ble bølgeforminnstillingene justert til den beste kvaliteten ble oppnådd.

I tillegg spiller drop-substrat-interaksjonene en betydelig rolle på utskriftskvaliteten. Det er velkjent at en god vedheft av innenK til substratet finner sted dersom overflateenergien til substratet overskrider overflatespenningen 22 av bleket ved 10-15 mN / m. For det første ble overflateenergiene til flere potensielle underlag ( dvs. glass, plast, elektronisk papir og fotopapir) testet, og resultatene er tatt med i tabell 3 . For å identifisere den beste kombinasjonen av substrat til blekk ble overflateenergien av de testede substrater og overflatespenningen i den formulerte blekk sammenlignet, og glassglasset ble valgt for videre arbeid.

underlag Overflateenergi (mN / m)
Glassglass 65
Plast 51,5
Elektronisk papir 50.8 Fotopapir 47,5

Tabell 3: Overflatefrie energier av fire potensielle underlag. For å sikre den utmerkede adhesjon av bleken til substratet ble overflateenergiene av fire potensielle substrater bestemt. Derfor må overflatespenningen av blekkene følge 10-punktsregelen for korrekt påføring av blekket til substratet ( dvs. overflatespenningen skal være lavere med minst 10 mN / m enn overflatenergien til substratoverflaten ).

Væskegangen av PVOH blekk ble deretter undersøkt. Som illustrert i figur 4 (innsatsbilde) demonstrerer PVOH-blekket et godt nivå av fuktbarhet med kontaktvinkelen "første kontakt" på 54,5 ± 0,1 ° (nøyaktigheten av kontaktvinkelmåling er sitert som ± 0,1 °). DeUtviklingen av kontaktvinkelen med tiden er vist i figur 4 ; Det kan observeres at en liten reduksjon i kontaktvinkel oppstår i de første 25 s, hvoretter den er ganske konstant.

Figur 4
Figur 4: Kontaktvinkel mot tid for PVOH blekk / glass substrat. Inset: Bilde av blekkdråpen på glasssubstratet.

Optiske mikrografer av IJP av PVOH med 10 og 75 lag er illustrert i figur 5 . Et antall feil generert av en meget kjent ring / kaffeflateffekt 23 , 24 er avslørt i tilfellet når mønsteret ble laget av 10 trykkpass ( figur 5a ). Ikke desto mindre er det interessant å observere at kvaliteten er mye bedre etter utskrift av 75 lag. Det er klart at ringformasjonen ble effektivt undertrykt når 75 lag ble trykt ( figur 5b ). Den observerte forbedringen i kvaliteten på det trykte mønsteret kan skyldes endringen i løsningsmiddelfordampningshastigheten / væskestrømmen og til forandringen i grensesnittinteraksjonen mellom et stort antall overlappende lag. I tillegg er oppvarming av substratet under avsetning og bruk av et flyktig co-løsningsmiddel to mulige tilnærminger for å overvinne disse feilene.

Figur 5
Figur 5: Optiske mikrografer av blekkskriver PVOH med (a) 10 og (b) 75 lag utskriftspass. Kvaliteten til de trykte lagene ble vurdert via optisk mikroskopi. Dette bildet sammenligner kvaliteten på 10 og 75 trykte lag. Bildet viser at kvaliteten er mye bedre når 75 lag ble skrevet ut.Ftp_upload / 55093 / 55093fig5large.jpg "target =" _ blank "> Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

"Warwick" -logoen ble trykt med 100 utskriftspass, og overflateprofilen og tykkelsenheten ble deretter undersøkt. Som det fremgår av figur 6 , er den første delen av mønsteret delvis dekket. Imidlertid kan de observerte dårlig dekkede områdene knyttes til "første dråpe" -effekten 25 i utskriftsprosessen. Som forventet gjenspeiler denne effekten også tykkelsenes ensartethet ( dvs. tykkelsen er ikke jevn over hele det skannede området).

Figur 6
Figur 6: "Warwick" -logoen som er trykt med PVOH-vannbasert blekkflate (venstre) og tykkelse (høyre) profiler. Dette bildet viser atFørste bokstav i mønsteret er dårlig dekket; Dette gjenspeiles også av tykkelsenes ensartethet. Resten av det trykte mønsteret ser imidlertid ganske bra ut.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I dette arbeidet har vi med suksess demonstrert muligheten for blekkskriverteknologi til å deponere polymer multilayere. Den rheologiske oppførselen ble undersøkt, og de eksperimentelle resultatene viser at den formulerte bleken viser pseudoplastisk skjærfortynning. PVOH-blekket er også en nøytral løsning (pH 7) og viser god stabilitet over tid. Spesielt ble det påvist at IJP-teknologien er i stand til å produsere flerlagsstrukturer av polyvinylalkohol, men det er nødvendig med ytterligere forbedringer i trykkdekning og total kvalitet.

Videre, for å forbedre nøyaktigheten av de trykte mønstrene, er det nødvendig med en bedre forståelse av samspillet mellom blekk og substrat, samt mellom tilstøtende lag, sammen med mer effektiv styring av jettingadferd.

Drop-on-demand (DOD) IJP er en moderne metode som brukes til å deponere materialer, og den har nylig hattTured oppmerksomheten til forskningsmiljøet. DOD IJP teknologi har evnen til å deponere et bredt spekter av materialer, fra polymerer til metaller og til og med legemidler. Det er imidlertid en rekke utfordringer, for eksempel å deponere feilfrie trykte lag; Oppnå et høyoppløsningsmønster 26 ; Og produserer tynn (mindre enn 1 μm), flerlagsstrukturer. Spesielt er den utskrevne oppløsningen definert av volumet av de utkastede dråper, og for tiden er maksimumvolumet enn det som kan dispergeres, omtrent 1 pL. Imidlertid forventes videre utvikling i nær fremtid. Dessuten er både blekk og skrivehode like ansvarlige i DOD-utskriftsprosessen. For eksempel, for blekk, bør nøkkelparametrene, slik som overflatespenning, viskositet og pH, være kompatibel med IJP-maskinvaren. For å kontrollere fordampningshastigheten og således for å forbedre ensartetheten av det trykte laget eller lagene, kan et samløsningsmiddel benyttes. På den annen side, for skrivehodet, Bølgeformutformingen, varigheten og amplituden til de påførte pulser er nøkkelparametrene i utskriftsprosessen.

En nylig strategi innen elektronikkbransjen er å identifisere måter å lage miljøvennlige elektroniske enheter på. I denne sammenheng er 3D IJP-teknologi uten tvil en av de mest lovende teknologiene for å redusere skadelig stråling og varmeproduksjon forårsaket av produksjon og også å oppnå kostnadsreduksjoner. IJP er i stand til å revolusjonere hele systemet for produksjon av elektroniske enheter, inkludert materialvalg, design og fabrikasjon, og enhetskonfigurasjon og arkitektur. 3D IJP-teknologi er et pålitelig alternativ til den tradisjonelle produksjonsbanen, og viktigst er det et proaktivt skritt for å minimere de negative miljøpåvirkningene.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne vil gjerne anerkjenne Innovate UK for å finansiere denne undersøkelsen i henhold til DIRECT (33417-239227) og PCAP (27508-196153) prosjekter. Forfatterne vil også takke PVOH Polymers Ltd. for å gi materialer og faglig veiledning under dette arbeidet, og Unilever, AkzoNobel og Carclo Technical Plastics, for deres støtte.

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 overflatespenning additiv lagproduksjon
Inkjet-trykte Polyvinyl Alkohol 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