Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: oddziaływanie między atramentem a papierem

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

A clarification of the complexity of ink-paper interactions in inkjet printing and their impact on printed paper properties

Skowroński J. W.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

2008

Z. 374

3-110

The complexity involved in ink-paper interaction in the inkjet printing process results from the multiple phenomena which take place during printing phase and drying phase. Some of multiple phenomena occur in cascading way and others at the same time. Printing phase starts with spraying of ink on paper and wetting of fiber surfaces on paper surface area. These two phenomena are followed by penetration of ink into paper pores and fibers. Next, advanced penetration of ink into paper strukture causes fiber swelling, breakage of interfiber bonds and release of internal stresses. Phenomenon of paper shrinkage occurs in the subsequent drying phase and causes the curl and cockle. Contribution of each individual process impacts the optical and dimensional properties of printed paper. To characterize and clarify this complexity, a series of proper testing tools were identified, related fields of science were reviewed and multivariate analysis were used to determine interrelationships between identified processes. The overall task of defining the ink-paper complexity was pursued in a six steps process: 1. Identification of the proper testing tools to study the interaction between water-based ink and paper. 2. Improvement of the understanding of in-plane internal stresses in paper. 3. Improvement of the understanding of out-of-plane internal stresses in paper. 4. Identification of critical unprinted paper properties impacting ink penetration and the printed paper properties. 5. Developing mathematical models defining inkjet ink penetration into paper and predicting printed paper properties. 6. Development of a deeper understanding of the science involved in the ink-paper interaction through the clarification of its significance as well as building up the governing complex phenomenological model, using: a. physics and chemistry of wood fibers, b. paper's surface, structure and porosity, c. in-plane and out-of plane internal stresses, d. liquid penetration into porous structure, e. paper structure changes upon wetting and redrying. The study was performed using six different commercial papers. Printing was performed on HP inkjet printer using water-based ink. Unprinted papers were tested for: basis weight, caliper, air permeability,smoothness, bending stiffness in MD and bending stiffness in CD. The water-paper interaction behavior was represented by 10 measurements: a) HST and b) parameters obtained on ultrasonic Emtec Test (PDA, PEA, and WSD). The results obtained and their analysis using multivariate software led to certain conclusions and clarification of ink-paper interaction complexity by using phenomenological and mathematical models.

Kompleksowość oddziaływania między atramentem i papierem w drukowaniu cyfrowym "inkjet" wynika z faktu, że zachodzi w nim kilka zjawisk jednocześnie lub też następują one po sobie w sposób kaskadowy, nakładając się na siebie w fazie drukowania i fazie suszenia. W fazie drukowania oddziaływanie rozpoczyna się od natrysku atramentu na papier oraz zwilżania powierzchni włókien na powierzchni papieru. Po czym następuje jednocześnie penetracja atramentu w pory papieru oraz włókna. Tak zaawansowana penetracja wodnego atramentu powoduje pęcznienie włókien, zrywanie wiązań między włóknami oraz relaksacją naprężeń wewnętrznych. Zjawisko skurczu papieru zachodzi podczas fazy suszenia zadrukowanego papieru, powodując jego falowanie i pę-cherzykowanie na powierzchni papieru. W celu scharakteryzowania tych zjawisk oraz wyjaśnienia ich złożoności, zidentyfikowano odpowiednie metody ich badania, przeanalizowano odpowiednie dziedziny nauki oraz przeprowadzono eksperymenty i przeanalizowano otrzymane wyniki, używając programu pozwalającego na analizę czynników. Całość zagadnienia została zbadana poprzez rozwiązanie następujących zagadnień: 1. Zidentyfikowanie odpowiednich metod badania oddziaływania między wodnym atramentem i papierem. 2. Opracowanie bardziej wnikliwego naukowego zrozumienia zjawisk mających miejsce podczas kontaktu wodnego atramentu z papierem. 3. Wyjaśnienie znaczenia występujących zjawisk oraz zbudowanie zjawiskowego modelu obejmującego całość badanego oddziaływania w oparciu o: a. fizyczne i chemiczne właściwości włókien drzewnych, b. powierzchnie, strukturę i porowatość papieru, c. naprężenia wewnętrzne w płaszczyźnie i w kierunku grubości papieru, d. wnikanie cieczy w porowate struktury, e. stabilność struktury papieru po namoczeniu i suszeniu. 4. Określenie zmian struktury papieru podczas drukowania oraz wpływu tych zmian na penetracje atramentu oraz na właściwości zadrukowanego papieru. 5. Identyfikację ważnych właściwości niezadrukowanego papieru wpływających na penetracje atramentu oraz właściwości zadrukowanego papieru. 6. Opracowanie modeli matematycznych dla przewidywania: a. gęstości nadrukowanej farby na powierzchni papieru, b. przebicia farby, c. zwijania się zadrukowanego papieru, d. marszczenia na powierzchni zadrukowanego papieru. Eksperymenty zostały wykonane z użyciem 6 papierów przemysłowych. Właściwości niezadrukowanego papieru były testowane na gramaturę, grubość, przepuszczalność powietrza, gładkość, sztywność na zginanie w kierunku maszynowym i poprzecznym. Oddziaływanie między atramentem i papierem były mierzone jako: a) HST, b) wskaźniki mierzone na ultrasonicznych aparatach Emtek (PDA, PEA, WSD). Otrzymane wyniki w przeprowadzonych eksperymentach oraz ich analiza przy użyciu analizy czynników pozwoliła na zbudowanie: a) modelu zjawiskowego ilustrującego złożoność oddziaływania między papierem i atramentem druku cyfrowego inkjet oraz b) modeli matematycznych przewidujących zachowanie się papieru w procesie drukowania oraz jego końcowe właściwości optyczne i strukturalne.