電化學(xué)傳感器電極網(wǎng)版印刷技術(shù)簡介

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網(wǎng)版印刷電極的基層可以使用硬性材料，如陶瓷、玻璃、鋁片等，也可以選用柔性材料，如 PET、PVC、PDMS等。網(wǎng)版印刷油墨主要由色料、連接料和助劑組成。對于印刷生物傳感器電極來說，惰性電極的工作電極和對電極一般選用碳或惰性金屬油墨，而檢測電壓的參比電極選用銀/氯化銀油墨。印刷電極作為傳感器識(shí)別系統(tǒng)與檢測信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出設(shè)備的中間橋梁，接受催化物質(zhì)與底物反應(yīng)電子，再和檢測設(shè)備連接將電信號(hào)放大輸出，所以電極圖案設(shè)計(jì)以及印刷方法可以多樣化，如圖1為一種雙電極印刷過程。此工作電極與對比電極設(shè)計(jì)為并排方式，先于基層A印刷兩條導(dǎo)電油墨B，作為與檢測設(shè)備連接的導(dǎo)線；將惰性油墨C印至導(dǎo)線一端形成電極；在其中一個(gè)電極上固定催化物質(zhì)作為工作電極D，另一個(gè)則為對比電極；后在電極末端印刷一層絕緣油墨E，為防止在檢測過程中導(dǎo)線參與催化反應(yīng)。其中，對于酶電極傳感器來說，是將生物酶以及介體材料固定在工作電極，或是按照一定配比加入電極油墨進(jìn)行直接印刷制得酶電極傳感器；無酶電極傳感器可以先將催化材料與催化載體材料復(fù)合，再將復(fù)合催化材料固定在工作電極或加入電極抽墨印刷制得無酶電極傳感器。為了彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)，改善塑料制品的外觀裝飾，就需要進(jìn)行二次加工。網(wǎng)版印刷傳感器充分發(fā)揮了兩種技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)，使得傳感器制作上生產(chǎn)簡單、成本低廉、實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，一次性使用；性能上靈敏度高、測量方便、測試時(shí)間短、穩(wěn)定性好。

絲網(wǎng)印刷油墨的組成

絲網(wǎng)印刷油墨是由色料、連結(jié)料、填料、助劑依據(jù)需要按一定配比相混合，經(jīng)過反復(fù)研磨、軋制而成的復(fù)雜膠體。功能性絲網(wǎng)印刷（如線路板印刷、示溫印刷等）所用的油墨，還須添加功能性材料。

(1)色料。包括顏料和染料，主要使用的是顏料，顏料是油墨的主要成分。色料決定油墨的色相、著色力、色度、耐酸、耐堿、耐光、耐水等性能以及油墨的細(xì)度、干燥性、遮蓋力、密度等。本文以建立完整的電化學(xué)生物傳感器的研究體系為目標(biāo)，對絲網(wǎng)印刷電極的制作、傳感器的制備及電化學(xué)分析方法的建立進(jìn)行了研究。顏料在介質(zhì)中呈顆粒狀態(tài)，而染料在介質(zhì)中呈分子狀態(tài)。顏料借助于膠體附著在物體表面，而染料可使物體的內(nèi)部著色。

(2)連結(jié)料。是油墨的主體，主要作用是使色料和填充料能很好地固著于承印物上，并使印刷品的墨膜面具有一定的光澤。連結(jié)料的黏度、色滲、拉力、抗水性、干燥性等是決定油墨性能優(yōu)劣的重要因素。掌握制備電極的方法2、掌握絲網(wǎng)印刷的工藝流程3、知道燒結(jié)的作用2、電極制作的方法1。油墨連結(jié)料一般有油型連結(jié)料、樹脂型連結(jié)料、溶劑等。油型連結(jié)料多以植物油為主，經(jīng)加工后方可使用。

(3)填料。又稱填充料，一般為白色或無色透明的粉末狀物質(zhì)，如碳酸鈣、鋁鋇白等。它的作用是把過于飽和的、遮蓋力過大的顏料加以稀釋，減少顏料用量，降低油墨成本。

(4)助劑。是加入油墨中用以改變或提高油墨印刷適性的物質(zhì)。常用的絲網(wǎng)印刷油墨助劑有催干劑、止干劑、增塑劑、消泡劑、穩(wěn)定劑、減黏劑、防沉淀劑、沖淡劑、靜電防止劑、抗摩擦劑、抗化學(xué)腐蝕劑等。

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網(wǎng)版印刷電極

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玻璃的蒙砂絲印 蒙砂是在制品玻璃上，粘附一定大小面積的玻璃色釉粉，經(jīng)過580~600℃的高溫烘烤，使玻璃色釉涂層熔化在玻璃表面，并顯示出具有與玻璃主體不同顏色的一種裝飾方法。粘附玻璃色釉粉，可用排筆涂刷，亦可用膠輥滾涂。通過絲印加工，可以得到蒙砂面的樓空圖案。其方法是：在玻璃制品表面上，絲印一層由阻熔劑形成的圖案紋樣。電極可以是金屬或非金屬，只要能夠與電解質(zhì)溶液交換電子，即成為電極。待印上的圖案紋樣風(fēng)干后，再進(jìn)行蒙砂加工。然后經(jīng)過高溫烘烤，沒有圖案紋樣處的蒙砂面便熔融在玻璃面上，而絲印圖案的地方由于阻熔劑的作用，蒙在圖案上的砂面不能熔隔在玻璃面上。烘烤后透明的樓空圖案便透過半透明的砂面而顯現(xiàn)出來，形成一種特殊的裝飾效果。蒙砂絲印阻熔劑，由三氧化二鐵、滑石粉、粘土等組成，用球磨機(jī)研磨，細(xì)度為350目，絲印前用粘合劑調(diào)合。  

玻璃的絲印離子交換著色 通過銀與玻璃中的鈉離子交換，然后使其還原，變成金屬膠質(zhì)，就可得到著色玻璃。在透明玻璃板上用含有銀離子的絲網(wǎng)油墨只對欲著色部分進(jìn)行印刷，燒成洗凈后，只有印刷部分由黃色變成褐色。燒成條件不同，色調(diào)和濃度等將發(fā)生變化。ABS塑料有各種顏色，制品具有光澤的外表，吸水率低，在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強(qiáng)度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性。由于沒有著色的部分與著色部分沒有反射差，所以完全沒有不自然感，就如同將玻璃熔融著色一樣。 玻璃上的文字及標(biāo)記的著色和汽車后窗玻璃的防熱處理，以及比學(xué)實(shí)驗(yàn)用的量簡刻度所呈現(xiàn)的褐色，就是用這種方法取得的。這種裝飾工藝的絲印油墨（印料）多由碳酸銀、硫酸銅（燒粉）、二氧化二鐵、滑石粉等組成，以少量作催化劑。