在这个实验中，来自Thermo Scientific的获奖K-Alpha x射线光电子能谱仪(XPS)系统被用来研究两种不同的印刷纸样品。
其中一个样本是用激光打印机打印的，而另一个是用喷墨打印机打印的。XPS被用来发现两个表面之间的化学差异，以及来自同一打印机的油墨颜色的差异。
介绍
印刷应用使用了许多表面处理。这包括油墨的分布(通过喷嘴或其他形式的加药机构)，油墨通过圆筒或印版的应用，以及油墨与介质表面之间的相互作用。
在打印头和油墨之间的表面相互作用不理想的情况下，打印可能会被涂抹或打印头会变得堵塞。如果承印物的表面不均匀，打印出来的印刷品可能会看起来斑驳、斑驳或片状。
在大多数情况下，这些失效是由于表面化学成分偏离了预期。这种偏差可能是微妙的，甚至可能是相对于本体的表面成分的一个小变化，或者这可能是一个重大的变化，如在制造过程中引入了污染物。
在这两种情况下，必须根据元素和化学信息对表面进行表征。
的K-Alpha™x射线光电子谱仪(XPS)系统从Thermo Scientific™提供了一种简单的方法来描述这些类型的样品。该系统能够同时分析导电样品和绝缘样品，并且不需要任何特殊的样品制备步骤，只要样品是真空兼容的。
实验
使用喷墨和激光打印机将相同的图形印在标准复印纸上。光谱从未印刷的纸张和印刷黑色或红色的区域收集。
K-Alpha XPS系统提供了更高的灵敏度，与原始仪器相比，数据采集时间大大缩短，且光谱质量没有损失。
由于样品是绝缘的，因此采用K-Alpha交钥匙电荷补偿系统。该系统易于使用，无需用户干预，以保持整个样本集的一致分析条件。
图1所示。K-Alpha XPS系统中样品的光学图像。分析区域由x射线光斑的大小定义，在图像上显示为椭圆。
图1显示了其中一个样品的光学图像，显示在光谱仪的分析位置。一个椭圆标记被叠加在这个图像上，突出了分析区域的大小和位置。
结果
图2到5显示了分析的结果。图2包括从纸上和从两个打印机用黑色墨水打印的区域的调查光谱。测量光谱通常用于显示来自表面的元素信息，使其在识别污染物时有效。
图2。从印刷区和非印刷区调查光谱。
在这里，可以观察到油墨的次要成分有明显的差异，激光打印的硅含量相对丰富，而喷墨的氮含量增加。与纸基板本身有关的成分也可以识别;比如漂白时使用的氯。
在收集调查光谱之后，可以使用自动化例行程序来识别存在的元素。这些元素可以用高分辨率光谱进行进一步分析。
图3。由喷墨打印机和激光打印机用黑色墨水打印的区域的高分辨率C1s光谱。
图3显示了C1s高分辨率扫描的示例。光谱证实了激光和喷墨墨水的化学成分有明显的变化，喷墨墨水的化学成分更为复杂。
的热科学优势数据系统(与所有Thermo Scientific表面分析仪器一起提供)可以用于峰值拟合高分辨率光谱，也可以量化单个化学状态。图3显示了这种类型的光谱分析的输出，而图4和图5突出了红色和黑色喷墨的比较。
图4。定量结果，在黑墨水打印的地区，基于C1s和O1s高分辨率光谱仅。
图4说明了激光和喷墨墨水的不同，主要是由于分子内饱和碳氢键的不同。图5显示XPS可以区分两种被研究的油墨颜色。
图5。红色和黑色喷墨的C1s和O1s高分辨率光谱的定量结果。
这里的化学变化是相当细微的，但这些变化主要涉及(C-C/C-H)功能的不同，以及墨水分子中氧含量的微小变化。
结论
这是可以利用的XPS探索印刷中涉及的表面效果。不同印刷方法的化学特征可以被确定，同时油墨的化学功能化也可以被量化。
这些信息来源于赛默费雪科学公司提供的x射线光电子能谱(XPS)。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific - x射线光电子能谱(XPS)．