Polimeryzacja rodnikowa versus kationowa część II

6 Dec 2016 14:46

Jeżeli posiadamy drukarkę ink jet wyposażoną w tusze sieciowane promieniami UV, to istnieje duża szansa, że sieciują one w wyniku zachodzenia polimeryzacji wolnorodnikowej. Dlaczego powinniśmy mieć tego świadomość? Ponieważ na rynku w najbliższej przyszłości pojawi się nowy system tuszy opartych na polimeryzacji kationowej. Kationowa adhezja (przyczepność) Tusze kationowe mają doskonałą przyczepność. Posiadają one relatywnie niską lepkość bez potrzeby stosowania monofunkcjonalnych monomerów jako rozcieńczalników. Nadają się bardzo dobrze do stosowania w głowicach piezo. Adhezja zwiększa się dzięki ciepłu generowanemu w reakcji polimeryzacji. Tusze kationowe posiadają też niską energię powierzchniową, co powoduje wystarczające zwilżanie większości powierzchni podczas szybszego drukowania. W środowisku tlenowym dają one doskonałe sieciowanie w masie i polimeryzacja jest kontynuowana po usunięciu źródła światła. Jeżeli podłoże na to pozwala, może ono być powtórnie podgrzane w celu zwiększenia siły adhezji tuszu. Te same materiały mogą też być ponownie podgrzane, aby usunąć nadmiar wilgoci. Tusze kationowe mogą także tworzyć kompleksy z przeniesieniem ładunku. Bogaty w elektrony eter winylowy tworzy takie kompleksy (które potem zwiększają adhezję) z posiadającymi łuki elektronowe materiałami takimi jak na przykład polietyleny. Warto zauważyć, że reakcja transferu ładunków ogranicza masę cząsteczkową polimerów. Ponadto tusze kationowe posiadają bardzo małą kurczliwość, co predestynuje je do stosowania na niektórych kurczliwych i wrażliwych na temperaturę opakowaniach, które sprawiają tak wiele problemów tuszom wolnorodnikowym. Dodatkowo zredukowana kurczliwość ułatwia rozprowadzenie ładunków statycznych, które są stałym zagrożeniem przy drukowaniu z dużą prędkością. Bardzo często też klienci identyfikują wyższy poziom połysku z wyższą jakością, a system kationowy ma z zasady wyższy połysk aniżeli tusze wolnorodnikowe. Więcej plusów systemu kationowego Tusze kationowe sieciują wolniej aniżeli wolnorodnikowe (od 0,3 do 0,5 sekundy versus milisekundy), jednak ich sieciowanie następuje przy niższym poziomie energii bez potrzeby stosowania płaszcza ochronnego azotu. Fakt ten pozwala producentom lamp UV na stosowanie lżejszych i tańszych lamp, włącznie z LED, w przeciwieństwie do powszechnie używanych w większości systemów wolnorodnikowych rtęciowych lamp łukowych. Lampy bazujące na LED charakteryzują niski poziom zużycia energii i wydzielania ciepła, szybkie włączanie i wyłączanie oraz wysoki stopień napromieniowania. Systemy LED posiadają również relatywnie wąski zakres energii: 365-400 nm. Cecha ta wydaje się być słabą stroną tuszy wolnorodnikowych UV. W przypadku tuszy kationowych jest ich zaletą, ponieważ unikalne fotoinicjatory reagują dobrze w wąskim zakresie energii UV. Systemy kationowe oferują wiele nowych możliwości producentom tuszy. Biorąc pod uwagę fakt, że systemy kationowe dobrze sieciują w masie i posiadają niską lepkość, tusz może być zaprojektowany tak, by płynąć łatwo dzięki niskiej różnicy ciśnień w głowicy drukującej. Mówiąc inaczej, może on być wykonany w taki sposób, by przenikać przez warstwę powietrza w drodze do podłoża i zatrzymywać się w określonym punkcie. Pozwala to na uzyskanie wysokiej rozdzielczości nawet przy dużej szybkości drukowania. Pojawia się więc możliwość powstania naprawdę bardzo szybkich drukarek ink jet.