Lêgerîna Pêşkeftina Berhemên Bingeha Avê û Lêkolîna Merhebayên Polyuretane-Bingeha Avê yên Eko-Heval

Germbûna hewayê ji mêj ve xemek mezin e, digel ku emîsyonên gazên jehrîn ên wekî VOCs ligel diyardeyên xwezayî yên mîna bahozên tozê alîkarên girîng in. Her ku hişmendiya parastina jîngehê mezin dibe û polîtîkayên cûrbecûr yên neteweyî têne sepandin, pîşesaziya çapkirinê, ku hilberînerek sereke ya VOC ye, bi reformek neçarî re rû bi rû maye. Ji ber vê yekê, mîkroşên çapkirinê yên ekolojîk bûne xalek bingehîn di lêkolîna pîşesaziya çapkirinê ya cîhanî de. Di nav bermayên ekolojîk-heval ên berdest de, di nav de mêşhingivên bingeh-avê, mêlên ku bi enerjiyê ve têne derman kirin, û mîkrokên bingehîn ên rûnê nebatî, mêldarên bingeha avê yên herî berfireh têne bikar anîn. Mêlên li ser avê rêjeyek kêmtir ji halên organîk dihewîne, emîsyonên VOC kêm dikin û bi prensîbên parastina jîngehê re li hev dikin. Lêbelê, mîkrokên bingehîn ên avê di heman demê de kêmasiyên wekî demên zuwabûn û hişkbûnê yên hêdî û berxwedana nebaş a avê û alkaliyê jî hene, ku serîlêdana wan di mêlên pîşesazî yên kevneşopî de sînordar dike. Bi vî rengî, başkirina van qelsiyan bi guheztina resin ve bûye mijarek girîng. Ev kaxez pêşkeftin û sepana mîhengên bingeh-avê, lêkolîna guheztinên resin, pêşkeftina di lêkolîna li ser çapkirinê de bi karanîna polîuretanên bingeh-avê, û perspektîfên pêşerojê yên di vî warî de vedibêje.

• Experimental

1. Pêşxistina Inks-Ava-Based

Mêjûyan xwedî dîrokek dirêj e, li kêleka îcada çapkirinê derdikeve holê. Piştî danasîna Pigmenta Sor a Litholê di sala 1900-an de, tiryak berbelav bûn, ji ber vê yekê welatan teşwîq kir ku veberhênana lêkolîna mîhengê bikin. Mêjikên li ser bingeha avê hilberek e ku ji daxwazên bilindtir ên pratîkbûna mîkrokê derdikeve. Lêkolîna li ser mêşên ava-avê li derveyî welêt di salên 1960-an de dest pê kir, di serî de ji bo lezkirina rêjeyên çapkirinê û kêmkirina pêbaweriya li ser madeyên xav ên neftê. Van mîhengan pêkhateyên organîk ên mîna benzenes û shellac an sodyum lignosulfonate wekî materyalên sereke bikar anîn da ku wê demê hewcedariyên çapkirinê bicîh bînin. Di salên 1970-an de, lêkolîneran bi polîmerkirina monomerên acrylic bi stîren re rezînek emulsiyonek polîmer a bi strukturek bingehîn û torê pêşve xistin, di heman demê de ku hewcedariyên hawîrdorê bicîh tîne jî biriqandî û berxwedana avê diparêze. Lêbelê, her ku hişmendiya hawîrdorê zêde bû û qanûnên hişktir ên jîngehê hatin danîn, rêjeya organîkên bingehîn ên benzenê di nav dendikan de kêm bû. Di salên 1980-an de, welatên Ewropî yên Rojavayî têgeh û teknolojiyên "çapkirina mîhenga kesk" û "çapkirina nû ya li ser bingeha avê" dan nasîn.

Pîşesaziya mîhengê ya Chinaînê di dawiya Xanedaniya Qing de bi hilberîna diravê dest pê kir, bi giranî xwe spartin ser mîkrokên ji derve heya 1975-an, dema ku Fabrîqeya Ink Tianjin û Fabrîqeya Ink Gangu pêşkeftin û hilberandina yekem gravure-bingeha avê ya navmalî. Di salên 1990-an de, Chinaînê zêdetirî 100 xetên hilberîna çapkirinê ya flexo îtxal kiribû, ku bi lez û bez karanîna mêşhingivên ava-ava pêş ketibû. Di 2003-an de, Enstîtuya Lêkolînê ya Teknolojiya Pîşesaziya Chinaînê bi serfirazî hilberên têkildar pêşxist, û di destpêka sala 2004-an de, Pargîdaniya Shanghai Meide bi tevahî ava-bingehek, germahiyek nizm ku standardên Japonî û Almanî pêk tîne hilberand. Her çend lêkolîna Chinaînê ya li ser mêldarên ava-avê di destpêka sedsala 21-an de pêşkeftinek bilez dît, welatên rojavayî jixwe pêşkeftinên girîng bi dest xistine: ji sedî 95% ji hilberên flexo û% 80% ji hilberên gravure li Dewletên Yekbûyî mêldarên bingeh-avê bikar tînin, dema ku Keyaniya Yekbûyî û Japonya ji bo pakkirina xwarin û dermanan mêlên li ser avê pejirand. Berawirdî, pêşkeftina Chinaînê hêdîtir bû.

Ji bo pêşdebirina bazarê, Chinaîn di Gulana 2007-an de yekem standarda mîhengê ya bingeh-avê destnîşan kir û di sala 2011-an de ji bo "pêşveçûna nûjeniya kesk" parêzvanî kir, ku armanc ew e ku mêlên li ser bingeha çareserker bi gulên bingeh-avê veguherîne. Di sala 2016-an de "Plana Pênc-Salî ya 13-an" ya ji bo pîşesaziya çapkirinê, "lêkolîna li ser materyalên jîngehê yên li ser bingeha avê" û "çapkirina kesk" xalên sereke bûn. Heya sala 2020-an, teşwîqkirina neteweyî ya çapkirina kesk û dîjîtal bazara mîkrokê ya li ser avê berfireh kir.

2. Serîlêdana Inksên-Ava-Based

Di destpêka sedsala 20-an de, Dewletên Yekbûyî yekem car di çapkirina flexo de mêlên avê bikar anîn. Di salên 1970-an de, gulên gravure-bingeha avê yên bi kalîte bi berfirehî ji bo kaxezên cûrbecûr yên pakkirinê, refên pirtûkên stûr, û kartonê hatin bikar anîn. Di salên 1980-an de, mîkrokên li ser bingeha avê yên çapkirina dîmendera biriqandî û mat li derveyî welêt hatin pêşve xistin, serîlêdana xwe li ser qumaş, kaxez, PVC, polistiren, pelika aluminium û metalan berfireh kirin. Heya nuha, ji ber taybetmendiyên xwe yên eko-dostane, ne-jehrîn û ewledar, mêlên li ser avê bi giranî di çapkirina pakkirina xwarinê de, wek pakkirina tûtinê û şûşeyên vexwarinê, têne bikar anîn. Her ku qanûnên hawirdorê çêtir dibin, serîlêdana mêlên-bingeha avê cihêreng û xurttir dibe. Çîn di heman demê de karanîna wan di pîşesaziya çapkirinê de jî pêşve diçe.

• Encam û Nîqaş

1. Lêkolîn li ser Guherandinên Resin

Performansa Ink ji hêla cûdahiyên resin ve tê bandor kirin. Bi gelemperî, rezberên înkek-bingeha avê bi gelemperî polîuretan, emulsiyonên acrylic ên guheztin, an rezîlên polakrîlîk in. Rezînên polîuretan (WPU) yên bingeh-avê, bi birqokek çêtir, di çapkirina pakkirinê de bi berfirehî têne bikar anîn. Bi vî rengî, zêdekirina performansa WPU-yê ji bo baştirkirina dostaniya hawîrdorê û ronahiyê ya mîhengê-av di pîşesaziya çapkirinê de bûye mijarek.

2. Guhertina Polyurethanên Bingeha Avê

Polyurethanên bingehîn ên avê, ku ji polîolên kêm-molekuler pêk tên, dikarin li cûreyên polester, polîether û hîbrîd werin dabeş kirin. Li ser bingeha taybetmendiyên cihêreng ên polester û polîmerên polîeter, hêz û aramiya wan diguhere. Bi gelemperî, polîuretanên polîeter ji polîuretanên polester xwedî hêz û aramî kêmtir in lê berxwedana germahiya bilind çêtir nîşan didin û ji hîdrolîzê kêmtir in. Mînakî, bi karanîna monometîl etherê polîetîlen glycolê zêdekirina "pêkhatina" mîhengê taybetmendiyên tolerasyona wê baştir dike. Lêbelê, ev tenê xalek referansê ye. Enstîtuyên lêkolînê yên cihêreng rêbazên cûda dipejirînin da ku aliyên taybetî yên WPU zêde bikin.

Mînakî, di sala 2010-an de, rezîlên epoksî yên bi hişkbûn û hêza bandorê ya bilind hatine hilbijartin da ku pirsgirêkên vîskozîtî û adhesionê çareser bikin, bi vî rengî hêza inkê zêde bikin. Di sala 2006-an de, lêkolînek ku ji hêla Zanîngeha Kîmyewî ya Pekînê ve hatî weşandin, polîuretanek bingehîn a etilen glycol bikar anî da ku rezînek taybetî ya bi perçeyek nerm dirêj ava bike, nermbûna înkê çêtir dike û nerasterast mîhenga bingeha avê xurt dike. Hin tîm bi lêzêdekirina maddeyên kîmyewî encamên guheztinê bi dest dixin: tevhevkirina silica an organosilicon ji bo baştirkirina WPU, ku di encamê de hêza tîrêjê ya mîhengê zêde dibe. Polyuretana butadiene nitrile ya bi karboksîl-dawîkirî tête bikar anîn da ku performansa guheztina mîkrokê û vîskozîteyê baştir bike, li hawîrdorên tevlihevtir adapte bibe.

Bi vî rengî, lêkolîner bi gelemperî li ser bingeha taybetmendiyên mîkrokê polesterên taybetî hildibijêrin, polîasîd û polîolên guncav bikar tînin da ku polîolên polester ên berxwedêr ên germahiyê sentez bikin, danasîna komên polar bi adhezîyonek xurt, hilbijartina madeyên xav ên guncan ji bo baştirkirina krîstalîna polîuretanê, û karanîna ajanên hevgirtinê ji bo zêdekirina adhesive WPU. berxwedana rûm û germê.

3. Guhertina Berxwedana Avê

Ji ber ku înk bi giranî ji bo pakkirina derve tê bikar anîn û pir caran bi avê re têkiliyek çêdibe, berxwedana nebaş a avê dikare bibe sedema kêmbûna serhişkî, ronîbûn, û tewra piling an zirarê, bi girîngî bandorê li performansa hilanînê bike. Baştirkirina berxwedana avê ya WPU bi karanîna polîolên bi berxwedana avê ya baş wekî materyal re performansa hilanînê zêde dike. Mînakî, guheztina WPU bi monomerên acrylic an verastkirina naveroka rezîna epoksî dikare berxwedana ava mîkrokê baştir bike.

Ji xeynî karanîna polîmerên-berxwedana avê yên bilind ji bo şûna polîuretanê standard, lêkolîner bi gelemperî maddeyên organîk an neorganîkî lê zêde dikin da ku bigihîjin bandora xwestinê. Mînakî, tevlêkirina silica nanopîvana nav resin berxwedan û hêza avê zêde dike, rêbazek ku bi berfirehî di hilberîna înkê de tê bikar anîn. "Rêbaza copolymerîzasyona emulsîyonê" PUA-ya tevlihev diafirîne da ku berxwedana avê baştir bike, di heman demê de rêbazên mîna guheztina monometîl etherê polîetîlen glycol û senteza acetonê ya WPU-ya organosilicon-guhartî berxwedana avê zêde dike.

4. Guhertina Berxwedana Germahiya Bilind

Bi gelemperî, berxwedana germahiya bilind a WPU bi nisbeten qels e, berxwedana germê ya mîkro-bingeha avê sînordar dike. Polyuretanên polîeter bi gelemperî ji ber hejmara girêdanên ducar xwedan berxwedana germahiya bilind ji polîuretanên polester çêtir in. Zêdekirina polîmerên zincîra dirêj an esterên zengila benzenê / etherên wekî monomerên polîmerkirinê, berxwedana polîmerê ya germahiya bilind û, di encamê de, berxwedana germahiyê ya mîkrokê ya bingehîn a avê çêtir dike. Ji xeynî karanîna polîuretanên polîetera zincîra dirêj, hin tîm materyalên tevlihev bikar tînin da ku tevliheviyê zêde bikin û berxwedana germahiya bilind zêde bikin. Mînakî, lê zêdekirina antîmon oksîdê nano tin li WPU-ya ku ji DMPA, polîetêr 220, û IPDI hatî sentezkirin, dihêle ku qatên înk germê bikişîne, berxwedana germahiya bilind baştir bike. Zêdekirina silica airgelê li polîuretanê di heman demê de guheztina germê kêm dike û berxwedana germa mîkrokê zêde dike.

5. Guhertina Stability

Stabiliya WPU bi girîngî bandorê li performansa hilanînê ya li ser bingeha avê dike. Ji xeynî berxwedana avê û germahiya bilind, giraniya molekulî û sazkirina strukturê pir girîng e. Rezînên polîester bi gelemperî ji bermayên poleterê ji ber bêtir girêdanên hîdrojenê yên di avahiya molekulê de aramtir in. Zêdekirina maddeyên esterî ji bo avakirina polîuretanên tevlihev aramiyê zêde dike, wek mînak bikaranîna belavkirina isocyanate û silane ji bo afirandina WPU-yek du-pêkhatî ya bi îstîqrara çêtir û berxwedana hejandinê. Dermankirina germ û sarkirinê jî dikare bêtir girêdanên hîdrojenê biafirîne, lihevhatina molekulî hişk bike û aramiya WPU û performansa hilanîna înkê ya li ser bingeha avê zêde bike.

6. Pêşveçûna Adhesion

Dema ku xweşbînkirina WPU berxwedana avê, berxwedana germahiya bilind, û aramiyê çêtir dike, WPU hîn jî ji ber giraniya molekulî û polarîteyê ve girêdayîbûna qels li hilberên plastîk ên polîetîlen (PE) nîşan dide. Bi gelemperî, polîmer an monomerên polarîte û giraniya molekulî ya bi heman rengî têne zêdekirin da ku WPU baştir bikin û girêdana mîkro-bingeha avê li materyalên ne-polar zêde bikin. Mînakî, hev-polîmerkirina WPU bi rezînek polîvînîl-klorîd-hîdroksîetîl acrylate ve girêdana avê ya di navbera mîk û pêçan de çêtir dike. Zêdekirina rezîla polesterê ya acrylic li WPU avahiyek girêdana molekularî ya bêhempa diafirîne, ku bi girîngî girêdana WPU zêde dike. Lêbelê, van rêbazan dikarin bandorê li taybetmendiyên mîkrojeya orjînal ên mîna gloss bikin. Ji ber vê yekê, teknîkên pîşesazî materyalan bêyî guheztina taybetmendiyan derman dikin da ku adhesiona mîkrokê baştir bikin, wek mînak çalakkirina rûberan bi elektrod an dermankirina agir-kurt-kurt ji bo zêdekirina adsorbasyonê.

• Xelasî

Heya nuha, mîkroşên bingehîn ên avê bi berfirehî di pakkirina xwarinê, pakkirina derman, atolye, pirtûk, û pêlên din an serîlêdanên çapkirinê de têne bikar anîn. Lêbelê, tixûbên performansa wan ên xwerû serîlêdanên berfireh sînordar dikin. Her ku hişmendiya hawîrdor û ewlehiyê bi standardên jiyanê yên çêtir mezin dibe, mêlên eko-heval ên li ser bingeha avê yên ku emîsyonên VOC kêm dikin, her ku diçe li şûna mêlên li ser bingeha çareserker digirin, bazarên mîhengê yên kevneşopî yên li ser bingeha çareserker dijwar dikin.

Di vê çarçoveyê de, zêdekirina performansa hibrê bi guheztina rezîlên bingeh-avê, nemaze polîuretanên bingeh-avê, bi rêgezên nûjen ên wekî nanoteknolojî û hîbrîdîzekirina pêkhateyên organîk û neorganîk ji bo pêşkeftina mîhengê-bingeha avê ya pêşerojê pir girîng e. Ji ber vê yekê, lêkolînek berfirehtir a li ser guheztinên rezînê hewce ye ku ji bo sepanên berfireh performansa mîhengê-bingeha avê zêde bike.