12.3.2 表面张力调节
2025年10月13日
12.3.2 表面张力调节
墨水的表面张力决定液滴打印头的形成并且是基板上的接触蔓延的主要因素之一[18,32]。通过调整得到适当的溶剂成分和添加表面活性剂可以控制表面张力。例如,使用丙醇助溶剂的水性墨水,结果由于丙醇的浓缩使其表面张力大大下降,从72.8dyn[1]/cm(纯净水)降低到30dyns/cm。通常在助溶剂浓度相对较高时添加助溶剂表面张力明显降低。表面活性剂通常使用在非常低的浓度,通常质量分数低于1%,甚至经常低于0.1%。
如果表面张力是由液体介质的组成决定的,那么它将不会随着时间而改变,而它的值就是平衡条件。然而,如果利用表面活性剂控制表面张力,那么也应该考虑动态表面张力。在一个新形成的表面与表面活性剂分子尚未覆盖的情况下(如在滴水或传播形成基质)这个参数是很重要的,因此,最初的新表面有很高的表面张力。表面活性剂扩散到界面导致表面张力下降直到达到平衡值。应该强调,表面张力(静态和动态)取决于墨水的所有组分以及各组分之间的交互作用,例如表面活性剂和溶解聚合物在一起[33],甚至由于墨水容器移动导致增塑剂交互作用。