Химический состав и физико-химические характеристики чернил WWM для струйной печати
Чернила для определенного типа картриджей имеют свой химический состав. Химические компоненты подобраны таким образом, чтобы быть совместимыми между собой, с материалами картриджа и печатающей головки. С точки зрения химии в картридже и печатающей головке принтера не должно происходить процессов, таких как коррозия, склеивание, терморазложение, химические реакции с получением новых веществ, осадка, газов и т.д.). Рассмотрим вкратце из чего состоят чернила и для чего в их состав вводится тот или иной компонент.
1. ВОДА - основной компонент и главный растворитель. Чернила для термоструйной печати (картриджи для принтеров НР, Canon, Lexmark) готовятся исключительно на основе воды, в то время как для принтеров Epson могут быть использованы чернила на основе других растворителей. Используемую воду необходимо предварительно тщательно очистить от механических примесей, растворенных солей, газов и др.. Для предварительной очистки применяют механические фильтры, угольные фильтры и ионообменники. Для окончательной очистки и дезинфекции воды применяют ультрафиолетовое облучение и очистку методом обратного осмоса. В результате получается продукт - пермеат, в 10 раз чище дистиллированной воды. Чистоту проверяют, измеряя электрическую проводимость кондуктометром. Водопроводная вода имеет проводимость 400-500 микроСименс/см, дистиллят - 20-25, а пермеат - менее 3.
2. КРАСЯЩЕЕ ВЕЩЕСТВО - Чернила для струйных принтеров содержат красящее вещество черного, голубого, пурпурного, зеленого, оранжевого, красного, желтого или другого цвета. При этом оно может быть или синтетическим органическим красителем или пигментом. Краситель - это химическое вещество, которое полностью растворяется в воде. Пигмент - окрашенное вещество, которое не растворяется в воде и находится в чернилах в виде очень мелких твердых частичек. Как компонент чернил, красящее вещество также должно быть высокоочищенным и не содержать солей, механических примесей, полупродуктов и побочных продуктов производства, т.д. Отсутствие или наличие механических примесей обнаруживается при фильтровании раствора красителя через мембранные фильтры с диаметром пор 1, 0.45 и 0.2 мкм. Наличие растворенных примесей обнаруживается путем измерений проводимости раствора красителя. Соответствие цвета и интенсивность окраски проверяется спектрофотометрически. Только пройдя эти испытания, чернила готовятся к производству пробной партии и проверяется качество печати.
3. СОРАСТВОРИТЕЛЬ - Вводится в состав чернил для улучшения растворимости красящего вещества.
4. СМАЧИВАТЕЛЬ - Это органическое вещество, помогающее предотвратить засыхание чернил при контакте с воздухом, в частности - в соплах печатающей головки.
5. ФИКСИРУЮЩАЯ ДОБАВКА (ПЕНЕТРАНТ) - Помогает зафиксировать чернила на субстрате (бумаге, пленке и т.д.).
6. ПАВ - Усиливает смачивание чернилами поверхности субстрата, картриджа, печатающей головки.
7. РЕГУЛЯТОРЫ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ, ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ И КИСЛОТНОСТИ ЧЕРНИЛ - Служат для установления и поддержания необходимых физико-химических характеристик чернил. Если поверхностное натяжение слишком высокое, то чернила не будут должным образом продвигаться к печатающей головке, что приведет к неоднородности печати. На бумаге чернила будут долго сохнуть и размазываться. Если поверхностное натяжение слишком низкое, то чернила будут вытекать из сопел и образовывать при печати кляксы. Кроме того, при этом изображение расплывается, теряется четкость и яркость картинки, чернила впитываются в бумагу (лист мокрый) и проникают на другую сторону листа (пробивание).
8. БИОЦИД - Предотвращает рост грибков и других микроорганизмов в чернилах при длительном хранении, не позволяет печатающей головке зарасти слизью.
9. ДРУГИЕ ДОБАВКИ служат для усиления контраста при печати, предотвращения расплывания печатных символов, ускорения высыхания, регулирования оттенка цвета, скорости проникновения в бумагу или спецпокрытие, усиление светостойкости и водоустойчивости печатных изображений и др.
Всего в составе чернил WWM может быть до 15 компонентов. Тщательно сбалансированные характеристики + подходящий химический состав = хорошие чернила для определенного типа картриджей. И только так. Характеристики каждого типа чернил взаимосвязаны и при изменении одного параметра или компонента - изменяются другие. Так, например, повышая вязкость чернил, можно снизить поверхностное натяжение и чернила будут долго сохнуть на бумаге и размазываться. Снижая вязкость, получим жидкие чернила, которые будут вытекать из дюз при печати, но засыхать в них при простое в работе. И так далее. Вязкость - очень "нежная" характеристика чернил, она может уменьшиться в 2 раза при увеличении температуры на 15 градусов, но при этом должны сохраняться свойства чернил в целом.
Источник: WWM
