油墨穩(wěn)定性是決定印刷工藝、印刷性能、運輸和貯存時間與條件的重要參數(shù)。為了使油墨性能能夠滿足如此復雜的要求，需在配方中加入很多組分，如顏料、粘合劑、螯合劑、保濕劑、潤濕分散劑、殺菌劑等。上述組分的類型和粒徑大小直接影響油墨的穩(wěn)定性。噴墨打印技術(shù)涉及噴射的過程，在這個過程中，油墨從一個小孔中噴射出來，如果油墨不穩(wěn)定，會堵塞小孔。因此，穩(wěn)定劑是油墨配方中必須添加的。研究穩(wěn)定劑對油墨穩(wěn)定性的影響，對于實現(xiàn)油墨配方優(yōu)化和達到可靠印刷過程具有重要意義。本文討論使用MultiScan 20（MS20）穩(wěn)定性分析儀對含有不同穩(wěn)定劑的兩種油墨配方的穩(wěn)定性評價。

關(guān)鍵詞：油墨配方  穩(wěn)定性  穩(wěn)定劑  MS20穩(wěn)定性分析儀

測量技術(shù)原理

由德國DataPhysics公司生產(chǎn)的MultiScan MS 20（圖2）穩(wěn)定性分析儀用于測量液體分散體系隨時間和溫度變化條件下的穩(wěn)定性和老化分析以及幫助判斷分散體系不穩(wěn)定機制等的測量儀器。它包括一個中控單元同時可連接1至6個測量塔，每個測量塔內(nèi)有獨立的光源和檢測器以及可控溫度樣品室。所有的測量塔均可獨立設定參數(shù)并獨立工作?？販胤秶?5°C至80°C。

配合強大的分析軟件MSC，即使樣品最微小的變化，也可以被捕捉到。該測量方法具有快速準確的測量液體分散體系的穩(wěn)定性并對導致分散體系不穩(wěn)定機制給出可靠結(jié)論的方法。

實驗

將樣品裝入樣品瓶中，一個掃描塔內(nèi)放置一個樣品，每個掃描塔內(nèi)有一套LED透射光和背散射光光源以及檢測器。光源和檢測器同步自動垂直移動，沿著樣品管的垂直方向（Z方向）測量。設定一定時間間隔掃描，可以同時得到透射光和背散射光強度與樣品管的位置關(guān)系譜圖。光強度的變化能夠反映出樣品穩(wěn)定性的很多信息。

油墨1和油墨2的配方含有不同的穩(wěn)定劑。將兩種油墨各25ml分別倒入透明玻璃樣品瓶中，測量溫度為T=30°C，測量時間為27小時，每間隔6分鐘掃描一次。測量高度范圍：0毫米（樣品管底部）至57毫米（樣品填充最高點）。圖3為測量結(jié)束時的樣品狀態(tài)，用肉眼觀察*看不到兩種油墨樣品有任何不同。

結(jié)果討論

由于樣品的體積濃度加大，對于透射光強度的信號較弱，所以，我們選擇背散射光結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析。

兩種油墨樣品的背散射光強度隨時間的變化相似。圖4所示油墨1的背散射光強度與掃描位置高度的關(guān)系圖。曲線的顏色信息代表時間，從紅色（實驗開始時t=0s）到紫色（實驗結(jié)束，t=第27小時最后一次掃描）。每條曲線代表一次由低到高全程掃描。背散射光譜圖清晰的顯示出光強隨時間以及測量高度位置的變化，從圖中可以看到，在樣品管高度48mm~52 mm范圍之間光強逐漸減弱，背散射光強度在樣品頂部減小是典型的沉降過程特征譜圖。通過MSC軟件的粒子遷移速率計算功能，能夠得到每種油墨的微粒平均沉降速率。

油墨1的沉降速度分析見圖5，在最初的一小時內(nèi)微粒的遷移非?？?，沉降速度為24.98毫米/天，接下來的時間，微粒遷移速度逐漸減慢，沉降速率分別變?yōu)?.201毫米/天和0.2915毫米/天。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，油墨1很不穩(wěn)定，大部分顆粒的沉降基本上在半天內(nèi)就完成了。

同樣的方法，我們再分析油墨2的沉降速率變化情況，如圖6所示，在整個測量時間內(nèi)，油墨2中的微粒都以一個穩(wěn)定的速率遷移，計算得到沉降速率為：1.203毫米/天。

綜上，我們可以得出結(jié)論，與油墨1相比，油墨2配方使用的穩(wěn)定劑效果更好。這種簡單、快速的測量方法可以幫助研發(fā)人員通過準確的定量分析篩選和確定油墨配方中的穩(wěn)定劑。

總結(jié)

利用MS20穩(wěn)定性分析儀可以方便快捷地研究油墨配方的穩(wěn)定性。對于肉眼不可辯的液體分散體系，借助高性能儀器快速并可靠地捕捉分散體系的微小變化，使研究人員能夠預判和量化穩(wěn)定性結(jié)果，指導研究人員研發(fā)高質(zhì)量產(chǎn)品。可謂效率，成本，質(zhì)量等均得到優(yōu)化。