墨水打印印刷及打印介质相关知识解析

墨水及印刷相关

一、墨水

墨水由着色剂和溶剂及其他助剂组成。如果按照着色剂分类，可分为染料型墨水和颜料型墨水。如果按照溶剂分类，可分为水性墨水，溶剂型墨水和UV墨水。

1.1着色剂

染料Dyestuff

定义：有色有机化合物，可溶于水或有机溶剂

染料是制造涂料、墨水、油画色膏、化妆油彩、彩色纸张等不可缺少的原料。也用于塑料、橡胶制品以及合成纤维原液等的填充和着色。

颜料Pigment

定义：不溶于水或其他有机溶剂的有机或无机化合物，固体微小颗粒状，对着色对象无亲和力，靠粘合剂或其他物质和着色对象结合。

无机颜料一般是矿物性物质，有机颜料一般取自植物和海洋动物。

染料和颜料的区别

墨水按色基分类为：染料型墨（以染料为色基的墨水）颜料型墨（以颜料为色基的墨水）；按溶剂来分类为：水性墨（以水和水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分）、油性墨（以非水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分）

因此有些颜料型墨水可能是水性墨水也可能是油性墨水。

目前桌面打印机使用最多的是水性染料型墨和水性颜料型墨。

1.2染料墨水Dyestuff ink

染料墨水一般指水溶性墨水，由染料/溶剂（主要是水）和各种添加剂,如:吸湿剂,表面活性剂,分散剂,抗氧化剂,防腐蚀剂,酸碱稳定剂,光稳定剂等制成。

优点：这种墨水是完全的复合溶液，堵墨头的概率很小，喷绘后易于被材料吸收，色彩

艳丽而且造价成本低。

缺点：不防水，并且由于染料分子在紫外线照射下很快分解，导致染料墨水打印的图片及文字不能防水,保存时间有限。

染料墨水根据材料来划分又分为直接染料墨水和酸性染料墨水,目前很多生产厂家为了降低成本采用酸性材料做材料,生产的墨水,打印图片在潮湿环境下很快变会糊色,退色,长期使用还会腐蚀喷头。

国际上，原装喷墨打印机厂家基本黑色都采用颜料黑墨水，如惠普816墨盒，佳能PG-40墨盒，爱普生73墨盒等，而彩色几乎都采用染料墨水。这是因为黑色颜料墨水无毒安全，能够打印出锐利的图文，防水耐晒；而黑色染料墨水大多含有强烈的致癌化合物，打印的文档有毛边，湮纸以及遇水即散，保存时间极端。

由于染料墨水生产工艺简单，加上染料成本价低，国内兼容耗材厂商大多都采用黑色染料墨水代替颜料墨水，既可以节省成本又不需要太多技术。这种墨水一般都含有高致癌性的联苯胺化合物，而联苯胺致癌在人体潜伏期为10～20年。

1.3颜料墨水Pigment ink

把固体颜料研磨成十分细小的颗粒溶解于特殊的水溶剂中，是一种悬浮溶液或者叫半溶液。与染料墨水渗入到介质再形成色彩的原理完全相反，它是通过色材附在介质，如复印纸或打印纸等的表面来发色的。颜料墨水着色剂的颗粒粒径为50-200纳米不等

优点：防水，不容易被紫外线分解，所耐水性强，耐光，不易褪色。可户外使用。

缺点：颜料墨水打印的图片整体色彩不如染料墨水鲜艳有光泽，制造成本较高，容易堵塞和腐蚀喷嘴。有些溶剂型颜料墨不环保。

1.4水性墨水Water-based ink

以水做溶剂的墨水称为水性墨水。主要特点是成本低廉、没有污染，色彩鲜艳，但是因为其主要组分水的挥发速度慢，由水性墨水喷墨的画面不易干燥和被介质吸收（它要求介质有专门的涂层），其主要应用于纸张以及各种纤维类(布)为底材、有涂层的介质上。通常由水性墨水制作的画面因为耐侯性差而主要应用在户内。

1.5溶剂型墨水Solvent ink

主要组分是有机溶剂，一般都采用酯和酮类的溶剂，与介质结合的过程中首先对介质进行溶胀，然后融合，将墨水中的着色剂和底材紧密结合，所以溶剂型墨水不要求介质覆有涂层，且其挥发速度快，能够满足高速打印的要求。但溶剂型墨水最大的问题就是环保，因为墨水中可挥发有机物含量高，从长远来看肯定会逐渐受到诸多限制，预计会被弱溶剂墨水淘汰。

1.6弱溶剂墨水ECO-solvent ink

弱溶剂墨水是溶剂型墨水的一种，和溶剂型墨水相比较，弱溶剂墨水最大的变化是对环境的友好性，主要体现在可挥发有机物VOC的减少和不再采用许多有毒害有机溶剂（比如环己酮、丁酮等溶剂）。

在弱溶剂喷绘机的生产车间不再需要通风装置。弱溶剂墨水的主要组分依然是有机溶剂，因此弱溶剂墨水是溶剂型墨水的一个分类，是其一个环保版本。

和水性墨水相比较，弱溶剂墨水在保持了水性墨水制作的画面精度高的优点的同时，又克服了水性墨水对底材的苛刻和制作的画面无法应用在户外等缺点。因此，弱溶剂墨水介于水性和溶剂型墨水之间，兼顾两者的优点。

弱溶剂墨水的英文名称ECO-solvent ink，ECO：环保（Environmentally safe）、无涂层底材（unCoated media）户外耐侯性（Outdoor durable），采用ECO-solvent ink的机器普遍宣传的特点就是环保、高精度和户外耐侯性。

弱溶剂墨水特点：

（1）色彩靓丽丰富，效果逼真，宽广的色域，极佳色彩表现力；

（2）防水，耐磨损不易脱色。

（3）户外表现力持久，能抵抗UV光线的影响，防止颜色褪色；

（4）不含苯类，甲苯，二甲苯，环己酮等毒性溶剂，味道极小；

（5）良好的附着力，快干性；

1.7 UV墨水UV ink

UV墨水（紫外线固化墨水），着色剂是颜料，墨水中颜料粒子直径小于1微米，不含挥发性有机溶剂，超低粘度，无刺激性气味，目前UV墨水已成为一种较成熟的墨水技术，其污染物排放几乎为零。

UV墨水有对UV光选择性吸收的特性。在紫外光的照射下，UV墨水光聚合引发剂吸收一定波长的光子，激发到激发态，形成自由基或离子。然后通过分子间能量转移，使聚合的预聚物和光敏感的单体和聚合物成为激发态，产生的电荷转移复合体。这些复杂的粒子不断交联聚合，固化成膜。

UV墨水具有以下优点：

1)不含挥发性有机溶剂、污染小、不损害人体健康，固含量100%，不存在因溶剂的挥发而带来印刷墨膜厚度前后不一致的问题；

2)墨水不堵网，有利于精细产品的印刷；

3)印刷中，不担心溶剂对承印物的损坏，墨水品质稳定，干燥墨膜光泽度好，且墨膜耐磨、耐水、耐油、耐溶剂性好；

4)墨水瞬时干燥，可组织快速印刷生产线，大大提高印刷效率；