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. 油溶型:不适合用在密闭的办公室空间,因为会产生空气污染。所用的色料又可分为颜料型和染料型两种,油溶型的特点是干燥快,所以常用在工业方面。
2. 水溶型:市面上最常使用。亦可分为颜料型和染料型,颜料因为不溶于水,会沉淀,因此颜料粒子要弄得非常细小,要小到30μm以下,才会有比较好的喷印效果,否则使用高解析度时容易造成阻塞。颜料本身的耐候性、耐光度、耐水洗牢度、耐磨牢度都非常好,为它的特色。染料的优点是溶解度没有问题,而且色彩种类非常多,鲜艳度较好,但是牢度较差。
3. 热溶型:前面所说的Tektronix公司使用此种墨水,它用的蜡温度在60℃时是液态的,喷到纸面上马上冷却变成固态。亦可分为颜料型和染料型。热溶型墨水较少使用。
◆水溶性墨水的物化性质与条件
1. 为了不会阻塞喷墨头,所以必须通过0.2μm过滤器。
2. 不会产生结粒(Clogging)现象,墨水结粒易阻塞喷墨头。
3. 氯化钠含量须低于100 ppm,氯化钠会使染料沉降下来,而且氯化钠含有腐蚀性,尤其在Bubble系统容易将喷头腐蚀,虽然喷头都是用钛金属制成,但在高温下还是会被氯化钠腐蚀。
4. 黏度控制(1~5 cp):Piezo系统的粘度要求较高,Bubble系统的粘度要求较低。
5. 表面张力(30~60 dyne/cm ):Piezo系统的表面张力要求较低,Bubble系统的表面张力要求较高。
6. 具备缓冲溶液的效果:墨水的pH值要稳定,有些染料会因pH值的变化而沉淀。
7. 日光坚牢度(Light Fastness)、水牢度(Water Fastness)均要高。
8. 保存期限:墨水从工厂制造再到消费者使用完毕最快三个月,通常为一年,一般墨水存放一年须能通过0.2μm的过滤器。
9. 热稳定性:针对Bubble系统的染料热稳定性要好,因为Bubble系统的墨水要加热至400℃的高温,如果染料不能耐高温将会分解或变色。
10. 干燥速度要刚好,太快容易塞住喷墨头或断墨,太慢容易扩散,使网点重迭严重。
◆喷墨印花用染料
1. 标准三原色是青色(Cyan)、洋红(Magenta)、黄色(Yellow),但三原色无法调制出纯黑,因此要加入黑色(Black),而且要有灰阶效果也需要黑色。
2. 无毒性(Ames Test Negative):做喷墨印花时通常在密闭空间,所以必须无毒。
3. 日光牢度、水洗牢度与水牢度:喷墨印刷要求前两者,喷墨印花三者都必须要求。
4. 耐热性:喷墨印刷和喷墨印花都要求耐热性。
5. 溶解度:喷墨印刷对染料浓度要求较低,喷墨印花对染料浓度的要求大概是喷墨印刷的五倍左右。
6. 莫耳吸光度:染料吸光度高,少量的染料就会产生很深的颜色,可以解决溶解度的问题。吸光系数最好超过2×104的吸光效果。
7. 色泽的稳定性:对被印材料材质的变化不敏感,这样对消费者在使用上较为方便。
◆喷印墨水面临的问题与瓶颈
因为三原色及黑色的色彩不纯正,搭配出来的色彩受到限制,印出来的颜色效果容易产生色彩偏移。
喷墨印刷(Ink-jet Printing)除了应用在喷墨印花,也还有其他可发展的领域,如下列所示:
‧ 糕饼装饰:例如把奶油取代墨水,藉以喷 印出消费者要求的图案。
‧ 焊接电路板:例如将锡粉取代墨水,并提 高解析度。
‧ 有机薄膜电晶体(TFT)
DPS 65喷墨印花机技术资料:解析度可达600dpi,共有6个喷头,速度为185 m2/hr,幅宽可达1.6公尺,可使用在聚酯(Polyester)、纯棉(Cotton)、羊毛(Wool)、尼龙(Nylon)等纺织品,墨水色数有6种(黄色、洋红色、青色、黑色、橘色、金色)、适用分散性、反应性和酸性染料。
◆墨水的组成:各种墨水的成分大致有下列各项。
◆常见水溶性墨水的基本组成(重量比)
‧ 染料 2~15%
‧ 去离子水 45~95%
‧ 保湿剂 1~50%
‧ 杀菌剂 0.001~0.01%
‧ 界面活性剂 0.001~5%
参考文献:
1. P. Gregory : Chemistry and Technology of Printing and lmaging Systems, Blackie Academic & Professional, London, 1996
2. 江忆芬硕士论文,国立台北科技大学有机高分子研究所,2003.6
3. 叶秀蓉硕士论文,国立台北科技大学有机高分子研究所,2003.7
4. 王仲伟硕士论文,国立台北科技大学有机高分子研究所,2004.◎
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