РУКОВОДСТВО ПО ФИЛЬТРАЦИИ ЧЕРНИЛ

Струйная печать и чернила: условия процесса и решения

Инкапсуляция · Фотоактивные чернила · Керамические плитки · Тканевая печать · Флексографическая и сетевая печать

Выявление частиц и мягких гелей, ступенчатая фильтрация, совместимость материалов, сохранение функциональных компонентов и проверка стабильности печати.

01 — 06

Типичная схема фильтрации чернил и чернил для инкапсуляции

Иллюстрация инженерной схемы. Конечная точность фильтрации должна определяться на основе размера частиц, окна сопла, вязкости, совместимости с формулой, эффективного восстановления компонентов и тестов непрерывного инкапсуляционного потока.

Градиент точности

СтупеньРекомендуемый диапазонТипичное местоКонструкция
Предварительное отделение100–500 µmТрафаретная печать, промывочная вода, крупные включенияКорзина или сетка
Грубая фильтрация20–100 µmУдаление посторонних частиц, рециркуляцияМешочный или глубинный фильтр
Защитная ступень5–20 µmПартийные чернила, керамические составы, высокая нагрузкаГрадиентный глубинный материал
Финишная фильтрация струйных чернил0,5–5 µmПодача к соплам и фасовкаСкладчатый картридж или капсула
Тонкая фильтрация водных составов0,2–0,45 µmНизкое содержание твердых веществ или микробиологический контрольГидрофильная мембрана
Контрольная ступень0,5–10 µmНепосредственно перед сопломКапсульный фильтр с низкой адсорбцией

Первоначальный скрининг материала и его структуры

Средние / рабочие условияПриоритет первоначального скринингаОбщие состояния отказа
АквапигментPES/PSU、PPАдсорбция пигмента/антибиотика
Водорастворимый пигментPP、PESУменьшение пигмента, мягкий гель
алкоголь/кетон/естер чернилакомпата с PTFE, компата с нилономутяжеление корпуса и кольца O-ring
УФ акрилPTFE、PPвысушивание материала, вымачивание
керамическая органическая чернилаPTFE、PPизнос, оседание, высокая дифференциальная давление
высоковязкая гибкая печатьнержавеющая стальная сетка, PP глубиннаямембрана, волокно, металлические опилки

Производство инкапсульированных чернил и состояние сопла

Водные чернила с пигментом: Осветление

  • Условие: низкотемпературные водные пигменты; компоненты цвета находятся в растворенном состоянии.
  • Проблема: волокна, солевые кристаллы, гели и микробные агрегаты вызывают ошибки; мелкая фильтрация увеличивает адсорбцию и давление.
  • Определение: проверьте остаточные частицы, турбидность, колонии, вязкость и стабильность партии в конце 0.5–10 µm.
  • Решение: глубинная фильтрация 10–20 µm перед → складчатая фильтрация осветления 1–5 µm; проверьте 0.2/0.45 µm при необходимости контроля микробов.
  • Точность / Структура: предварительная стадия 10–20 µm; конечная стадия 1–5 µm. 0.2 µm ограничивается низким содержанием твердых частиц и проверенными формулами.
  • Материалы: гидрофильные PES/PSU или PP; проведите тесты на адсорбцию и извлечение пигмента на всей сборке.
  • Акцепт: частицы в конце фильтрации, цветовая дифференциация, поток-давление, колонии.
  • Границы: 0.2 µm не является стандартным значением для всех офисных или промышленных водных чернил.

Солевая базовая пьезоэлектрическая инкапсуляция: производство партиями

  • Условия эксплуатации: этанолы, кетоны, эsterы или гидрокарбонатные растворители; пигментные чернила с низкой или средней вязкостью.
  • Проблемы: Гелевые частицы смолы, мельничные материалы, волокна и крупные пигменты забивают складчатый фильтрующий картридж, расположенный на конечной стадии очистки.
  • Идентификация: Подтвердите полную формулу, температурную вязкость, температуру кипения растворителя, распределение частиц в хвосте и совместимость с уплотнениями.
  • Решение: складчатый фильтрующий картридж 10 µm предфильтрация → защитная картриджная фильтрация 3–5 µm → финишная мембранная фильтрация 1–1.5 µm; замкнутая система, заземлена, транспортировка с низким напором.
  • Рейтинг / конфигурация фильтрации: предфильтрация складчатым фильтрующим картриджем 5–10 µm; финишная мембранная фильтрация 1–1.5 µm.
  • Материалы: для PP, нейлон или ПТФЕ выбираются в зависимости от растворителя; корпус и уплотнительные кольца должны быть одновременно проверены.
  • Принятие: Качество фильтрации, плотность восстановления, счёт частиц, чистая дифференциальная давление, непрерывная работа сопла.
  • Границы: Общие рекомендации являются отправной точкой; кетоны, ароматические соединения и хлорированные растворители имеют значительные различия в совместимости по установке/закупорке.

УФ-отверждаемые инкетные чернила: фильтровать при защите от УФ-излучения

  • Условия эксплуатации: акрилатные мономеры/олигомеры, пигменты и фотоинициаторы; чувствительны к свету и теплу.
  • Проблема: мягкие гели образуются при локальном воздействии; повышение температуры вызывает изменения вязкости; преждевременное кuring в прозрачной капсуле.
  • Диагностика: проверьте окружающее УВ, температуру материала, время контакта, образование геля и давление в темном месте.
  • Решение: защищенное от света смешивание → предварительная фильтрация 5–10 µm → капсула с непрозрачной оболочкой или складчатый фильтр в финальной стадии. (0.5–1.5 µm)
  • Точность/Структура: предварительная стадия 5–10 µm; финальная стадия 0.5–1.5 µm, определенная тестами на восстановление пигмента и сопло.
  • Материалы: PTFE/PP часто используются для первичного отсеивания; выбирайте непрозрачные оболочки, проверяйте химическую совместимость с акрилатами и уплотнения.
  • Акцепт: хранение в темном месте, скорость кuring до и после фильтрации, количество гелей и стабильность потока.
  • Границы: устойчивость прозрачной капсулы к УВ не гарантирует совместимость среды со всеми мономерами.

Высокая Белость/Высокий Пигмент Бородатные чернила

  • Условия эксплуатации: TiO2 или высококрыповые пигменты, высокие сухие вещества и вязкость, склонны к оседанию.
  • Проблема: внезапное увеличение дифференциального давления на тонкой фильтрации; осадок забивает циркуляцию после остановки; сhear недостаточен для формирования мягких флоков.
  • Идентификация: измерьте скорость осаждения, низкую вязкость при сhear и частицы и зоны циркуляции с осадками для частиц >3/5/10 µm.
  • Решение: медленное перемешивание резервуара → складчатый фильтрующий картридж 20–50 µm для удаления крупных частиц → глубинная фильтрация 5–10 µm → финишная мембранная фильтрация 3–5 µm.
  • Точность/Структура: складчатый фильтрующий картридж 20–50 µm; защита от осадка 5–10 µm; финишная мембранная фильтрация 3–5 µm.
  • Материал: высокопроизводительный складчатый фильтрующий картридж PP для глубинной фильтрации или совместимый складчатый фильтрующий картридж PP с большой площадью и низким дифференциальным давлением.
  • Акцепт: содержание твердых частиц и восстановление яркости, кривая дифференциального давления, состояние сопла после остановки и запуска.
  • Границы: не используйте прямую мембранную фильтрацию 0.5–1 µm, так как она быстро забьется и потеряет цвет.

Условия цифровой печати на керамике и текстиле

Керамические плитки цифровой инкапсуляции: органические носители пигментов

  • Условия: субмикронные керамические пигменты, высокое содержание твердых частиц органического носителя; измельчены до размера, подходящего для инкапсуляции в носители цифровых инкапсуляторов.
  • Проблема: d99 tail, твердые аггломераты и остатки шаров для мельчения забивают сопла; чрезмерно тонкая фильтрация изменяет содержание твердых частиц.
  • Определение: D50, D90, D99; d5 µm фильтрация до и после содержания твердых частиц; стабильность и оседание.
  • Решение: классификация мельчения → d20 µm захват остатков → d5 µm подтверждение фильтрации ПТФЭ → d3–5 µm финальная фильтрация.
  • Точность / Структура:d20 µm защита;d5 µm критическая фильтрация;d3 µm при необходимости финальное снижение микробной обсемененности.
  • Материал: ПТФЭ или химически совместимый dPP; низкая вязкость, большая поверхность; подтверждение уплотнения органическим носителем.
  • Принятие: d99d<1 µm окно, потеря содержания твердых частиц, разница давления при фильтрации, скорость потери сопла.
  • Граница: d5 µm через тест является индикатором стабильности рассеивания, не гарантирует долгосрочную печать.

Тканевая реактивная краска чернила

  • Условия эксплуатации: водорастворимая краска, соль, увлажнитель; печать на ткани/вицосе.
  • Проблемы: солевые кристаллы, волокна и загрязнение микроорганизмами; чрезмерная фильтрация может уменьшить расход.
  • Идентифицировать: Проверить на наличие низкотемпературной кристаллизации, conductivity, колонии, частицы 1–10 µm и цветовую интенсивность.
  • Решение: Несырьё 0.2–1 µm → Мешение 10 µm → Формулировка чернил 1–5 µm; провести стерильную валидацию отдельно для стерильной упаковки, если требуется. (0.2 µm)
  • Аккуратность / Структура: Предварительная стадия для 10 µm; конечная стадия для 1–5 µm; стадия 0.2 µm является опциональной.
  • Материалы: Гидрофильные PES/PP; оценить адсорбцию красителя и потерю консерванта.
  • Акцепт: Разница в цвете, температура кристаллизации, падение давления, непрерывность сопла.
  • Ограничения: Разolvedые красители не требуют задержки на мембранах микрофильтрации для предотвращения потери цвета.

Текстильные дисперсные красители/растворимые красители

  • Условия: Дисперсные красители для полиэстера являются мелкодисперсными растворениями, водных или трансферных систем.
  • Проблемы: Замусоривание сопла из-за мелкодисперсного хвоста и нестабильности дисперсии; мелкая фильтрация вызывает потери цвета.
  • Идентифицировать: Измерить D99, частицы >1/3/5 µm, содержание твердых частиц, цветовую интенсивность и изменения после хранения.
  • Решение: глубинная фильтрация 10 µm → защита 3–5 µm → финишный небольшой опытный тест 1–3 µm.
  • Точность / Структура: предварительная стадия 5–10 µm; конечная стадия 1–3 µm.
  • Материалы: PP/PES/Нylon в соответствии с выбором формулы; избегать мембран с высокой степенью адсорбции.
  • Принятие: содержание твердых частиц и K/S значение, размер частиц в хвосте после фильтрации, стабильность распыления.
  • Граница: совместимость между химикатами краски и носителем не гарантирует фильтрационную совместимость.

Тканевые красители+желатиновый связующий

  • Условия эксплуатации: совместимость пигментных дисперсий и полимерных эмульсий с высокой вязкостью и нагрузкой мягких гелей.
  • Проблема: эмульсионное сhear коглодение; быстрое образование кремнистого слоя на поверхности тонкой мембраны.
  • Идентификация: измерение размера частиц эмульсии, мягких гелей, вязкости до и после shear и восстановления фильтрации.
  • Решение: фильтрация связующих и пигментов отдельно → низкоshear смешивание → фильтрационная полировка окончательного продукта 5–10 µm.
  • Точность / Структура: Исходный материал 5–10 µm; готовая продукция 3–10 µm, подтвержденная соплом окна.
  • Материал: Градиентный PP для приоритетной глубинной фильтрации; большой участок PP/PES для финальной фильтрации.
  • Принятие: Сила соединения, содержание твердых частиц, цветостойкость, падение давления и характеристики распыления.
  • Ограничения: Непосредственная фильтрация высокополимерных эмульсий через мембрану 0.2–1 µm не рекомендуется.

Чувствительные к свету/Фотохромные чернила

  • Условия эксплуатации: Содержание светочувствительных красителей, пигментов или микрокапсул; требуется избегание света и контроль температуры.
  • Проблемы: Свет, тепло и загрязнение металлом вызывают изменение цвета или полимеризацию; микрокапсулы остаются.
  • Идентификация: Подтвердить, находится ли активный компонент в растворе, нанокрасках или микрокапсул; измерить спектр и размер частиц.
  • Решение: Фильтровать через грубый 20–50 µm, избегающий света → выбрать финальную 5–20 µm в зависимости от эффективного размера частиц; для систем без частиц попробовать 1 µm.
  • Точность / Структура: Система микрокапсул 5–50 µm; тип растворения 1–5 µm.
  • Материал: Непрозрачный складчатый фильтрующий капсульный картридж PP/PTFE; низкий содержание металла, низкий уровень напряжения.
  • Принятие: Ответ на свет, интенсивность цвета, эффективное восстановление частиц и разница давления до и после фильтрации.
  • Границы: Сначала определите размер действующего компонента, не прямолинейно назначайте капсулу 1 µm на основании названия 'фоточувствительной'.

Функциональные чернила, традиционная печать и условия конечной линии.

Серебряный нанокарбоновый проводящий чернила.

  • Условие: Серебряные наночастицы с растворителями спирт/этанолгликоль; высокое значение малых партий.
  • Проблема: Агломераты забивают сопла; фильтрация ассимиляции или задержки серебра, что вызывает увеличение сопротивления.
  • Идентификация: Измерьте размер частиц, хвост агломерата, содержание серебра, поверхностное натяжение и безразборную тепловую обработку.
  • Решение: Применение предфильтрационной капсулы 5 µm → терминальной капсулы 0.45–1 µm с низкой степенью ассимиляции; проведите качественный баланс на малой партии.
  • Точность / Структура: Предфильтрационная капсула 5 µm; терминальное окно капсулы 0.45–1 µm.
  • Материал: PTFE или проверенный нейлон/PES; выберите капсульный фильтр с низкой степенью задержки.
  • Принятие: процент восстановления серебра, коэффициент сопротивления, потеря через сопло, задержка фильтра.
  • Ограничения: пересыхание сопел при высокой температуре и длительном отсутствии потока; фильтрация не решает проблему.

Графен/карбоновые наноматериалы чернила

  • Условия эксплуатации: плоские или трубчатые углеродные материалы, высокий аспектный соотношение.
  • Проблема: средний размер частиц соответствует спецификации, но длинные волокна перекрывают сопла; адсорбция в глубинной среде уменьшает концентрацию.
  • Определение: измерьте латеральные размеры, толщину, агломераты и содержание углерода до и после фильтрации.
  • Решение: Ультразвуковая/разделение по размеру → складчатый фильтрующий картридж 10–20 µm → конечный складчатый фильтрующий картридж 1–5 µm, обеспечивая, что размер частиц составляет примерно одну десятую диаметра сопла.
  • Точность/структура: складчатый фильтрующий картридж 10–20 µm как защита; конечный складчатый фильтрующий картридж 1–5 µm, основанный на размерах полоски.
  • Материал: низкая степень адсорбции PP/PTFE; выберите капсульный фильтр с низкой степенью задержки для высоковалежных небольших партий.
  • Принятие: содержание углерода, диаметр листа, электрическая проводимость, непрерывность распыления.
  • Ограничения: распределение размера сферических частиц не может полностью описать размеры листов.

Циркуляция офсетной/графурной краски.

  • Условия эксплуатации: средние и высокие потоки и более высокая вязкость; циркуляция может содержать остатки износа док-ножа и ролей.
  • Проблемы: мембрана, волокна бумаги, металлические опилки царапают анилонай рулон и вызывают полосы печати.
  • Определение: проверьте максимальные размеры, магнитные свойства, вязкость, поток циркуляции и метод очистки загрязнителя.
  • Решение: 100–300 µm решетчатая корзина/магнитная очистка → 25–50 µm мешок или металлическая сетка фильтрации → 5–15 µm складчатая полировочная фильтрация.
  • Точность / Структура: грубая текстура 100–300 µm; средняя текстура 25–50 µm; тонкая текстура 5–15 µm.
  • Материалы: нержавеющая стальная сетка, складчатые или совместимые с растворителем картриджи фильтрации. (PP)
  • Принятие: полосы/линии ножа, магнитные частицы, дифференциал давления и циклы очистки.
  • Граница: стандарт 1 µm для инкета высокой вязкости не подходит для основных циклов гравюры и гибких печатных машин.

красок для трафаретной печати с металлическими или перламутровыми пигментами

  • Условие: высокая вязкость, крупные пигменты или металлические пластины; формирование слоя краски зависит от сетки.
  • Проблема: засорение сетки мелкими пленками; сухая кожа и комки забивают сетку.
  • Определение: подтвердите фактическое отверстие сетки, размер частицы D99, температуру, вязкость и время открытия.
  • Решение: предварительная фильтрация с использованием 100–500 µm → грубая сетка соответствующая сетке печати; без микроперьевой фильтрации.
  • Точность/Структура: обычно используется 100–500 µm; для тонких линий используется 50–100 µm, сохраняя функциональные пигменты.
  • Материал: нержавеющая сталь или полиэстеровая сетка; высокая вязкость с низким напряжением сдвига для транспортировки.
  • Акцепт: восстановление пленки, печатаемость, засорение сетки и целостность узора.
  • Граница: сеточная счётность не может быть прямо связана с отверстиями в микронах; также укажите диаметр проволоки и площадь отверстий.

Оборудование для печати сточные воды

  • Условия: Содержит краску, эмульсии, адгезивы и волокна; высокая вариабельность твердого груза.
  • Проблема: Складчатый фильтрующий картридж забивается мгновенно; растворенные красители и поверхностно-active вещества всё ещё проходят через воду.
  • Идентификация: Измерить TSS, COD, жир, размер частиц и пиковые значения партии.
  • Решение: Сedimentation/Flocculation → 300/100 µm сетка → 70 µm → 20 µm мешок/фильтр; дальнейшее обработка с использованием UF/adsorption необходима.
  • Точность / Структура: 300→100→70→20 µm; складчатый фильтрующий картридж 5 µm используется только для низкосолидного полирования.
  • Материалы: очищающая сетка + мешок/фильтр PP.
  • Принятие: содержание ТСС, разница давления, объем осадка и показатели выброса.
  • Ограничения: складчатый фильтрующий картридж не устраняет растворенный цвет или COD.