Entdeckt d'Entwécklung vu Waasserbaséierten Tënten an d'Etude vun ëmweltfrëndlechen Waasserbaséierten Polyurethan Tënten

Loftverschmotzung ass laang eng grouss Suerg, mat gëftege Gasemissioune wéi VOCs bedeitend Bäiträg nieft natierleche Phänomener wéi Stëbsstuerm. Wéi d'Bewosstsinn vum Ëmweltschutz wiisst a verschidde national Politiken ëmgesat ginn, huet d'Drockindustrie, e grousse VOC-Emitter, eng onverhënnerbar Reform konfrontéiert. Dofir sinn ëmweltfrëndlech Drécktënten e Brennpunkt an der globaler Drockindustriefuerschung ginn. Ënnert de verfügbaren ëmweltfrëndlechen Tënten, dorënner Waasserbaséiert Tënten, Energiehärbar Tënten, a Geméisueleg Tënten, Waasserbaséiert Tënten sinn am meeschte benotzt. Waasser-baséiert Tënten enthalen e méi nidderegen Undeel vun organeschen Léisungsmëttelen, reduzéieren VOC Emissiounen an alignéieren mat Ëmweltschutz Prinzipien. Wéi och ëmmer, Waasserbaséiert Tënten hunn och Nodeeler wéi lues Trocknungs- an Aushärtzäiten a schlecht Waasser- an Alkali-Resistenz, limitéiert hir Uwendung an traditionellen industriellen Tënten. Also ass d'Verbesserung vun dëse Schwächen duerch Harzmodifikatioun e wesentleche Fokus ginn. Dëse Pabeier beschreift d'Entwécklung an d'Applikatioun vu Waasserbaséierten Tënten, d'Studie vu Harzmodifikatiounen, de Fortschrëtt an der Fuerschung iwwer Drécktënten mat Waasserbaséierte Polyurethanen, an d'Zukunftsperspektiven an dësem Beräich.

• Experimentell

1. Entwécklung vun Waasser-baséiert Tënt

Tënten hunn eng laang Geschicht, entstanen nieft der Erfindung vum Drock. No der Aféierung vum Lithol Red Pigment am Joer 1900 sinn Tënten verbreet ginn, wat d'Länner opgefuerdert huet an Tëntfuerschung ze investéieren. Waasserbaséiert Tënten sinn eng Derivat, déi aus méi héije Fuerderunge fir Tëntpraktizitéit resultéiert. Fuerschung iwwer Waasserbaséiert Tënten huet am Ausland an den 1960er Joren ugefaang, virun allem fir Drockraten ze beschleunegen an d'Vertrauen op Petrol-baséiert Rohmaterial ze reduzéieren. Dës Tënten hunn organesch Verbindunge wéi Benzenen a Shellac oder Natriumlignosulfonat als Haaptmaterial benotzt fir Dréckbedierfnesser zu där Zäit ze treffen. An den 1970er hunn d'Fuerscher e Polymer-Emulsiounsharz mat enger Kär-Schuel an enger Netzstruktur entwéckelt andeems Acrylmonomere mat Styrol polymeriséiert ginn, d'Tënten hir Glanz a Waasserresistenz behalen, während d'Ëmweltfuerderunge entspriechen. Wéi d'Ëmweltbewosstsinn awer eropgaang ass a méi streng Ëmweltgesetzer agestallt goufen, ass den Undeel vu Benzen-baséierten Organeschen an Tënten erofgaang. Vun den 1980er hunn westeuropäesch Länner d'Konzepter an Technologien vum "gréngen Tëntdruck" an "nei Waasserbaséiert Tëntdruck" agefouert.

China d'Tënt Industrie huet am spéiden Qing Dynastie mat der Produktioun vun Währung ugefaangen, staark op importéiert Tënt vertrauen bis 1975, wann Tianjin Ink Factory an Gangu Ink Factory déi éischt Gewalt Waasser-baséiert Gravure Tënt entwéckelt a produzéiert. Vun den 1990er Joren hat China iwwer 100 Flexo-Druckproduktiounslinnen importéiert, wat d'Benotzung vu Waasserbaséierten Tënt séier fortgeschratt huet. Am Joer 2003 huet de China Industrial Technology Research Institute erfollegräich verbonne Produkter entwéckelt, an am fréie 2004 huet d'Shanghai Meide Company eng voll Waasserbaséiert, niddereg-Temperatur thermosetesch Tënt produzéiert, déi japanesch an däitsch Normen entsprécht. Och wann d'Fuerschung vu China iwwer Waasserbaséiert Tënten am fréie 21. Joerhonnert séier Entwécklung gesinn huet, hu westlech Länner scho bedeitend Fortschrëtter erreecht: ongeféier 95% vu Flexo-Produkter an 80% vun Gravureprodukter an den USA benotzt Waasserbaséiert Tënten, während d'UK a Japan adoptéiert Waasser-baséiert Tënten fir Liewensmëttel a pharmazeutesch Verpakung. Vergläichend war d'Entwécklung vu China méi lues.

Fir de Maart weider ze förderen, huet China den éischte Waasserbaséierten Tëntstandard am Mee 2007 agefouert an 2011 huet sech fir "gréng Innovatiounsentwécklung" agesat, fir Léisungsmëttelbaséiert Tënten duerch Waasserbaséiert Tënten ze ersetzen. Am 2016 "13th Five-Year Plan" fir d'Drockindustrie waren "Fuerschung iwwer Waasserbaséiert Ëmweltmaterialien" a "gréng Dréckerei" Schlësselfokus. Bis 2020 huet déi national Promotioun vu gréngen an digitalen Drock de Waasserbaséierten Tëntmaart ausgebaut.

2. Uwendung vun Waasser-baséiert Tënt

Am fréien 20. Joerhonnert hunn d'USA fir d'éischt Waasserbaséiert Tënten am Flexo-Dréckerei applizéiert. Vun den 1970er Jore goufe qualitativ héichwäerteg Waasserbaséiert Gravure-Tënten wäit benotzt fir verschidde Verpackungspabeieren, décke Bicherregaler a Karton. An den 1980er Jore goufe glänzend a matte Bildschirmdruck Waasserbaséiert Tënten am Ausland entwéckelt, fir hir Uwendung op Stoffer, Pabeier, PVC, Polystyrol, Aluminiumfolie a Metaller auszebauen. De Moment, wéinst hiren ëmweltfrëndlechen, net gëftege a séchere Charakteristiken, gi Waasserbaséiert Tënten haaptsächlech am Liewensmëttelverpackungsdruck benotzt, sou wéi Tubaksverpackungen a Getränksfläschen. Wéi d'Ëmweltgesetzer verbesseren, geet d'Applikatioun vu Waasserbaséierten Tënten weider diversifizéieren a verstäerken. China fördert och progressiv hir Notzung an der Drockindustrie.

• Resultater an Diskussioun

1. Fuerschung iwwer Resin Ännerungen

D'Performance vun der Tënt gëtt beaflosst vu Harz Differenzen. Allgemeng si Waasserbaséiert Tëntharzen typesch Polyurethan, modifizéiert Acryl-Emulsiounen oder Polyacrylharzen. Waasser-baséiert Polyurethan (WPU) Harz, mat engem super Glanz, gi wäit an der Verpackungsdruck benotzt. Also, d'Verbesserung vun der WPU Leeschtung fir d'Ëmweltfrëndlechkeet a Glanz vun der Waasserbaséierter Tënt ze verbesseren ass e Fokus an der Drockindustrie ginn.

2. Änneren Waasser-baséiert Polyurethane

Waasser-baséiert Polyurethane, besteet aus niddereg-molekulare Gewiicht Polyolen, kënnen a Polyester, Polyether a Hybridtypen klasséiert ginn. Baséierend op de verschiddenen Eegeschafte vu Polyester a Polyether Polymeren, variéieren hir Kraaft a Stabilitéit. Allgemeng hunn Polyetherpolyurethane manner Kraaft a Stabilitéit wéi Polyester Polyurethane awer weisen eng besser Héichtemperaturresistenz a si manner ufälleg fir d'Hydrolyse. Zum Beispill, d'Erhéijung vun der Tënt "Konsistenz" andeems Dir Polyethylenglycol Monomethylether benotzt, verbessert seng Toleranzeigenschaften. Allerdéngs ass dëst nëmmen e Referenzpunkt. Verschidde Fuerschungsinstituter adoptéieren verschidde Methoden fir spezifesch Aspekter vu WPU ze verbesseren.

Zum Beispill, am Joer 2010, Epoxyharze mat héijer Zähegkeet an Schlagkraaft goufen ausgewielt fir Tëntviskositéit an Adhäsiounsprobleemer unzegoen, an doduerch d'Tëntstäerkt ze verbesseren. Am 2006 huet eng Studie publizéiert vun der Beijing Chemical University Ethylenglycol-baséiert Polyurethan benotzt fir e spezielle Harz mat engem laange mëllen Segment ze bilden, d'Tëntflexibilitéit ze verbesseren an indirekt Waasserbaséiert Tënt ze stäerken. E puer Teams erreechen Modifikatiounsresultater andeems chemesch Substanzen derbäigesat ginn: Silica oder Organosilicium integréiert fir WPU ze verbesseren, wat zu enger verstäerkter Tëntspannkraaft resultéiert. Carboxyl-terminéiert Butadien Nitril Polyurethan gëtt benotzt fir d'Tëntbéiungsleistung an d'Viskositéit ze verbesseren, sech un méi komplex Ëmfeld upassen.

Also wielt d'Fuerscher typesch spezifesch Polyester baséiert op den Tënteigenschaften, benotze passende Polysäuren a Polyolen fir Hëtztbeständeg Polyesterpolyolen ze synthetiséieren, polare Gruppe mat staarker Adhäsioun aféieren, gëeegent Rohmaterial auswielen fir d'Polyurethan-Kristallinitéit ze verbesseren, a Kupplungsmëttelen ze benotzen fir WPU-Klebstoff ze verbesseren. Fiichtegkeet an Hëtzt Resistenz.

3. Waasser Resistenz Modifikatioun

Zënter datt Tënt haaptsächlech fir äusseren Verpakung benotzt gëtt an dacks Waasser kontaktéiert, kann schlecht Waasserresistenz zu enger reduzéierter Hardness, Glanz a souguer Tënt Peeling oder Schued féieren, wat d'Späicherleistung wesentlech beaflosst. D'Verbesserung vun der WPU Waasserresistenz verbessert d'Tëntspäicherleistung andeems Dir Polyole mat gudder Waasserresistenz als Material benotzt. Zum Beispill, WPU mat Acrylmonomeren z'änneren oder den Epoxyharzgehalt unzepassen kann d'Tëntwaasserresistenz verbesseren.

Niewent der Benotzung vu héichwasserbeständege Polymere fir Standard Polyurethan ze ersetzen, fügen d'Fuerscher dacks organesch oder anorganesch Substanzen derbäi fir de gewënschten Effekt z'erreechen. Zum Beispill, Nanoskala Silika an Harz integréieren, verbessert d'Waasserresistenz a Kraaft, eng wäit benotzt Method an der Tëntproduktioun. D'"Emulsiounscopolymeriséierungsmethod" erstellt Komposit PUA fir d'Waasserresistenz ze verbesseren, wärend Methode wéi Polyethylenglycol Monomethylether Modifikatioun an Aceton Synthese vun organosiliciummodifizéierter WPU d'Waasserresistenz verbesseren.

4. Héich-Temperature Resistenz Modifikatioun

Allgemeng ass d'WPU's Héichtemperaturresistenz relativ schwaach, wat d'Hëtztbeständegkeet vun der Waasserbaséierter Tënt limitéiert. Polyether Polyurethane hunn normalerweis besser Héichtemperaturresistenz wéi Polyester Polyurethane wéinst der Unzuel vun Duebelbindungen. D'Addéiere vu laangkette Polymeren oder Benzenringester / Ether als Polymeriséierungsmonomere verbessert d'Héichtemperaturbeständegkeet vum Polymer an doduerch d'Waasserbaséiert Tëntwärmebeständegkeet. Nieft der Benotzung vu laangkette Polyetherpolyurethanen, benotzen e puer Teams Kompositmaterialien fir d'Komplexitéit ze erhéijen an d'Héichtemperaturresistenz ze verbesseren. Zum Beispill, Nano-Zinnoxid-Antimon derbäi ze WPU synthetiséiert aus DMPA, Polyether 220, an IPDI erlaabt Tëntschichten Hëtzt ze absorbéieren, d'Héichtemperaturresistenz ze verbesseren. D'Silika-Aerogel zu Polyurethan bäizefügen reduzéiert och d'thermesch Konduktivitéit a verbessert d'Tëntwärmebeständegkeet.

5. Stabilitéit Modifikatioun

WPU Stabilitéit beaflosst wesentlech Waasser-baséiert Tëntlagerleistung. Nieft Waasser- an Héichtemperaturresistenz sinn Molekulargewiicht a Strukturarrangement entscheedend. Polyesterharze si meeschtens méi stabil wéi Polyetherharze wéinst méi Waasserstoffbindungen an der molekulare Struktur. Ester Substanzen derbäi fir gemëschte Polyurethanen ze bilden erhéicht d'Stabilitéit, sou wéi d'Isocyanat- a Silan-Dispersioun ze benotzen fir eng Dual-Komponent WPU mat verbesserte Stabilitéit an Abrasiounsbeständegkeet ze kreéieren. Wärmebehandlung a Ofkillung kënnen och méi Waasserstoffbindungen erstellen, d'molekulare Arrangement verstäerken an d'WPU Stabilitéit a Waasserbaséiert Tëntlagerleistung verbesseren.

6. Adhäsioun Verbesserung

Wärend WPU optiméiert verbessert Waasserresistenz, Héichtemperaturresistenz a Stabilitéit, weisen WPUs nach ëmmer schlecht Adhäsioun op Polyethylen (PE) Plastikprodukter wéinst Molekulargewiicht a Polaritéit. Typesch ginn ähnlech Polaritéit a Molekulargewiicht Polymer oder Monomere bäigefüügt fir WPU ze verbesseren an d'Waasserbaséiert Tënt Adhäsioun op net-polare Materialien ze verbesseren. Zum Beispill, d'Kopolymeriséierung vun WPU mat engem Polyvinylchlorid-Hydroxyethylacrylatharz verbessert d'Waasserdicht Adhäsioun tëscht Tënten a Beschichtungen. D'Addéiere vun Acrylpolyesterharz op WPU erstellt eng eenzegaarteg molekulare Linkstruktur, déi d'WPU Adhäsioun wesentlech verbessert. Wéi och ëmmer, dës Methode kënnen d'Original Tënt Eegeschafte wéi Glanz beaflossen. Dofir behandelen industriell Techniken Materialien ouni d'Eegeschafte z'änneren fir d'Tëntadhäsioun ze verbesseren, sou wéi d'Aktivatioun vun Flächen mat Elektroden oder eng kuerzfristeg Flambehandlung fir d'Adsorptioun ze erhéijen.

• Conclusioun

De Moment gi Waasserbaséiert Tënten vill a Liewensmëttelverpackungen, pharmazeuteschen Verpackungen, Atelieren, Bicher an aner Beschichtungen oder Drockapplikatiounen benotzt. Wéi och ëmmer, hir inherent Leeschtungsbeschränkungen beschränken méi breet Uwendungen. Wéi d'Ëmwelt- a Sécherheetsbewosstsinn mat verbesserte Liewensstandard wiisst, ersetzen Waasser-baséiert ëmweltfrëndlech Tënten, déi VOC-Emissiounen reduzéieren, ëmmer méi Léisungsmëttelbaséiert Tënt ersetzen, déi traditionell Léisungsmëttelbaséiert Tëntmäert erausfuerderen.

An dësem Kontext ass d'Verbesserung vun der Tëntleistung duerch d'Modifikatioun vu Waasserbaséierte Harze, besonnesch Waasserbaséiert Polyurethanen, duerch innovativ Methoden wéi Nanotechnologie an Hybridiséierung vun organeschen an anorganesche Verbindungen entscheedend fir zukünfteg Waasserbaséiert Tëntwécklung. Dofir ass weider ëmfaassend Fuerschung iwwer Harzmodifikatioune gebraucht fir d'Waasserbaséiert Tëntleistung fir méi breet Uwendungen ze verbesseren.