Dispersion d'encre par ultrasons : comment peut-elle permettre à l'industrie de l'encre de réaliser une mise à niveau raffinée ?

Dans l'industrie de fabrication de l'encre, l'uniformité, la taille des particules et la stabilité de la dispersion des pigments déterminent directement le pouvoir colorant, l'imprimabilité et la durée de conservation de l'encre. Les processus de dispersion mécanique traditionnels souffrent souvent de problèmes tels que l'agglomération des particules, la répartition inégale de la taille des particules et l'endommagement de la structure des pigments, ce qui rend difficile le respect des exigences de qualité strictes de l'impression haut de gamme. La technologie de dispersion d'encre par ultrasons, avec ses principaux avantages de haute efficacité, précision et douceur, repose sur l'effet de cavitation ultrasonique pour obtenir une dissociation à l'échelle nanométrique et une dispersion uniforme des particules de pigment. Il remplace progressivement les processus de dispersion traditionnels et est devenu une technologie de base clé qui conduit l'industrie de l'encre vers le raffinement et le développement haut de gamme-, largement utilisé dans plusieurs sous-secteurs tels que l'impression à jet d'encre, les encres spécialisées et les encres d'impression 3D.

Le principal avantage de la dispersion d’encre par ultrasons : une avancée technologique dépassant les processus traditionnels.

(I) Haute précision de dispersion, permettant d'obtenir une dispersion uniforme à l'échelle nanométrique

La dispersion ultrasonique peut contrôler de manière stable la taille des particules de pigment dans la plage de 10 nm à 1 μm, brisant efficacement les agglomérats de pigments à l'échelle nanométrique (tels que le nano-dioxyde de titane et les nanotubes de carbone), obtenant ainsi une véritable dispersion à l'échelle nanométrique. Les encres dispersées par ultrasons présentent une distribution granulométrique extrêmement étroite (faible valeur PDI), uniformément dispersées dans le système de solvant, améliorant considérablement la gamme de couleurs de l'encre, ce qui donne des couleurs imprimées plus vives et plus saturées. Simultanément, il améliore le pouvoir couvrant et la force colorante de l'encre, résolvant ainsi les problèmes de « couleur flottante » et de « couleur inégale » dans les processus de dispersion traditionnels. Il est particulièrement adapté à l'impression à jet d'encre, à l'impression d'emballages haut de gamme et à d'autres scénarios exigeant une précision des couleurs extrêmement élevée. L'analyse granulométrique révèle que les encres traitées par ultrasons ne présentent aucun pic d'agglomération évident et que l'effet de dispersion est de loin supérieur à celui du système non traité.

(II) Efficacité de dispersion élevée, coûts de production réduits

L’effet de cavitation des ultrasons agit sur l’ensemble du système d’encre, éliminant ainsi le besoin d’un prétraitement complexe. Il réalise rapidement la dissociation et la dispersion des particules de pigment, augmentant l'efficacité de la dispersion de 30 à 50 % par rapport à l'agitation mécanique traditionnelle et raccourcissant le temps de cycle de plus de 50 % par rapport au broyage à boulets. Simultanément, la dispersion ultrasonique réduit la quantité de dispersant et de solvant utilisée, réduit les pertes de matériaux et réduit la consommation d'énergie de 20 à 30 % par rapport aux homogénéisateurs à grande vitesse-avec la même capacité de traitement. Une application à long-terme peut réduire considérablement les coûts de fabrication de l'encre et améliorer l'efficacité de la production. Par exemple, lors de l’étape initiale de mélange du pigment et du dispersant, les agrégats peuvent être brisés en seulement 5 à 10 minutes, et l’étape de dispersion et de stabilisation ne nécessite que 10 à 15 minutes, ce qui raccourcit considérablement le cycle de production.

(III) Dispersion douce, protection des propriétés des pigments et de l'encre

La dispersion par ultrasons est une méthode de dispersion sans contact, sans l'impact important de la force de cisaillement mécanique sur les particules de pigment. Il peut maximiser la préservation de la structure cristalline d'origine et des propriétés physicochimiques du pigment, en évitant le changement de teinte du pigment (comme une teinte bleuâtre due à une taille de particule de noir de carbone trop petite). Pour les pigments spéciaux facilement oxydés et cassants (tels que les pigments conducteurs et les pigments nano-métalliques), la dispersion ultrasonique peut prévenir efficacement l'oxydation, la détérioration ou les dommages structurels, tout en protégeant les résines et les additifs contenus dans l'encre de la dégradation, garantissant l'imprimabilité et la stabilité de stockage de l'encre et prolongeant sa durée de conservation.

(IV) Large applicabilité, adaptable à plusieurs systèmes d'encre

Ultrasonic dispersion is not limited by the viscosity of the ink system or the type of pigment, and can be widely used in the dispersion of various inks, including water-based, solvent-based, and UV-based inks, such as inkjet inks, conductive inks, 3D printing inks, and tattoo inks. Whether it's low-viscosity inkjet ink or high-viscosity (>5000 mPa·s), des effets de dispersion idéaux peuvent être obtenus en ajustant les paramètres ultrasoniques. Pour les systèmes d'encre à haute teneur en solides (jusqu'à 50 % ou plus), la dispersion ultrasonique peut également compléter efficacement la dissociation des pigments, résolvant ainsi des problèmes difficiles à résoudre avec les processus traditionnels.