喷墨打印的聚乙烯醇多层膜

本实验的总体目标是利用喷墨打印方法制备聚乙烯醇多层结构。喷墨打印是一种灵活高效、无需模具的打印技术，可实现多种材料复杂三维结构的制造。该技术的主要优势包括材料利用效率高、数字化和增材制造相结合、非接触式加工、与多种基底材料兼容、可在室温下沉积、制造速度快且成本低。

开始此操作时，将一烧杯纯化水加热至 60 摄氏度。加入聚乙烯醇，使溶液中聚乙烯醇的最终质量分数为 8%。然后加入单丙二醇，使其在溶液中的最终质量分数为 10%。搅拌溶液 6 至 8 小时，以确保均匀。之后，将溶液通过 5 微米滤膜过滤。

目视评估墨水的均匀性及是否有沉淀迹象。按照文本方案中所述对墨水进行表征。随后，用丙酮彻底清洗玻璃基底，再用去离子水清洗。

使用氮气喷枪干燥清洗后的基底。将基底装载到打印平台并牢固固定。通过打印头冲洗墨水，以清除储液器和喷嘴中的任何空气或清洗液。

此后，将墨盒装入打印机。通过打印头个性板将打印头连接到GIS打印管理器。将墨水溶液装入位于墨盒上方的150毫升注射器中。

用密封盖将注射器密封。接着，按下清洗按钮，使墨水从喷嘴中排出。设置好波形和打印参数后，加载需要打印的图像。

启动数字工艺并将图像图案打印到基底上。然后，按照文本方案中所述分析打印的图案。本研究中，对聚乙烯醇（PVOH）水性油墨的物理性质进行了考察。

通过测量粘度随剪切速率的变化来考察流变行为。观察到粘度随剪切速率增加而降低，表明该油墨表现出假塑性剪切稀化行为。随后通过测量粘度和pH值随时间的变化（持续30天）来测试油墨的稳定性。

平均黏度为7.76厘泊，平均pH值为6.71，表明该墨水在长时间内具有很高的稳定性。随后研究了墨水的润湿行为。可以看出，PVOH墨水表现出良好的润湿性，初始接触角为54.5度。

随后可观察到接触角在最初的25秒内略有下降，之后趋于稳定。喷墨打印经过10次打印层叠后的光学显微图像显示，存在由咖啡环效应产生的多种缺陷。然而，当打印层叠次数增加至75层时，打印质量显著改善。

这可能是溶剂蒸发速率变化以及额外重叠层之间界面相互作用改变所致。观看本视频后，您应能够充分理解如何配制墨水，以及如何通过一种名为喷墨打印的增材制造方法完成器皿的涂覆所需的所有步骤。总体而言，我们的目标是探索喷墨打印技术在制备聚乙烯醇多层结构方面的潜力，以提供另一种可行的制备平台。

这项技术已引起众多工业领域的浓厚兴趣。我们现在能够在可溶性保护屏障层的保护下，将活性成分精确地以多层结构进行定量递送，从而保护消费者或活性成分本身。