水性聚氨酯(WPU)树脂因其环保性、优异的附着力、柔韧性和耐候性,在喷墨打印中广泛应用于纺织品、标签、包装材料等领域。以下是其使用中的关键要点:
一、墨水配方设计
粘度控制
水性聚氨酯墨水粘度需与喷墨打印头匹配,通常控制在3-15 mPa·s(25℃)。
添加水性增稠剂(如聚氨酯类流变剂)或稀释剂(去离子水/醇类溶剂)调节粘度,避免堵塞喷嘴。
表面张力调节
表面张力需在25-35 mN/m 范围内,确保墨水在基材上均匀铺展。
添加非离子/阴离子表面活性剂(如Tego、BYK系列)以降低表面张力。
粒径控制
树脂分散粒径应<200 nm,避免打印头堵塞和墨水沉降。
采用高剪切乳化或纳米分散技术,确保分散稳定性。
pH值调节
维持pH值在 7.5-9.0(碱性环境),防止树脂凝聚或水解。
使用有机胺(如AMP-95)或氨水调节。
添加剂选择
添加消泡剂(有机硅类)、润湿剂、抗沉降剂(如气相二氧化硅)以优化墨水性能。
二、打印工艺参数优化
喷头兼容性
选择适用于水性墨水的压电式喷头(如Epson、Konica Minolta喷头),避免热发泡喷头对树脂的热降解。
干燥与固化
预干燥:低温(50-80℃)热风或红外线快速去除水分,防止渗色。
固化:通过高温(120-150℃)热风或UV辅助(如需光固化改性WPU)确保树脂交联,提升耐摩擦性和附着力。
打印分辨率
根据基材调整DPI(通常300-1200 DPI),高精度图案需更细的墨滴控制。
三、基材适配性
预处理
疏水性基材(如PET薄膜、尼龙)需电晕处理或涂覆底漆,提高表面润湿性。
多孔基材(如棉布、纸张)需控制墨水渗透深度,防止晕染。
附着力提升
添加交联剂(如碳化二亚胺、氮丙啶)或硅烷偶联剂,增强树脂与基材的化学键合。
四、常见问题与解决方案
五、环保与安全
低VOC:确保配方符合环保法规(如REACH、OEKO-TEX标准)。
储存:避光、低温(5-30℃)保存,防止冻结或高温导致树脂分层。
六、成本优化
通过复配丙烯酸树脂或无机填料(如纳米SiO₂)降低WPU用量,平衡性能与成本。
回收未固化墨水,减少浪费。
总结
水性聚氨酯树脂在喷墨打印中的核心在于:墨水配方的精细调控、基材适配性优化及工艺参数匹配。建议通过小试确定最佳条件,逐步放大生产,同时关注环保性和长期稳定性。
(本文仅供参考,若有技术问题,可咨询在线工程师)