Склад чорнила – Енциклопедія –
Чорнила для струминного друку - це багатокомпонентна освіта, у складі якої налічуються від 4 до 20 різних компонентів. Основні компоненти, які найчастіше вводяться до складу струминного чорнила, представлені малюнку 1.
Компоненти, з яких складаються чорнило для струминного друку
Основним компонентом чорнила для струминного принтера і тією основою, яка пов'язує докупи всі компоненти чорнила, є вода, яка, розігріваючись, утворює бульбашки пари, і виштовхує з сопел картриджа на папір чорнильні краплі.
Перед з'єднанням з іншими компонентами чорнила вода демінералізується (деіонізується), тобто очищається від газів, солей, металів та інших домішок. Проходячи через механічні, вугільні, іонообмінні фільтри та фільтри зворотного осмосу деіонізована вода стає в 10 разів чистіше за дистильовану. Чим чистіша вода, тим нижче її електрична провідність, про що свідчать дані таблиці 1.
Характеристика електричної провідності води
| Водопровідна вода | 400-500 |
| Дистильована вода | 20-25 |
| Деіонізована вода | Менш 3 |
Чим нижча електропровідність води, тим нижча ймовірність появи накипу на термоелементах картриджа та засмічення сопел друкувальної головки.
Наступний компонент струминного чорнила - це співрозчинник. Змішуючись з водою, він забезпечує стійкий стан фарбуючих речовин та їх розчинність.
Поверхнево-активні речовини у складі струминного чорнила сприяють формуванню чорнильних крапель, їх розпорошенню та розподілу на папері, а також оптимізують силуповерхневого натягу. При високому поверхневому натягу чорнило не буде вільно стікати до друкувальної голівки, а після нанесення на папір дуже повільно сохне і розмазуватиметься. При низькому поверхневому натягу чорнило підтікатиме з друкувальної головки і утворюватиме на поверхні паперу ляпки. Таке чорнило занадто легко і швидко проникає крізь волокна паперового носія і пробивається з тильного боку аркуша, а надруковане з їх допомогою зображення виходить не чітким, блідим і розпливчастим. Щоб уникнути перерахованих проблем, до складу чорнила вводяться регулятори поверхневого натягу та динамічної в'язкості.
Щоб запобігти розмноженню грибків та інших мікроорганізмів у чорнилі, в них додають консерванти, які не дозволяють друкуючій головці при тривалому простому зарості слизом. Аналогічні консерванти додаються до харчових продуктів.
Також до складу чорнила додають інгібітор корозії, який бореться з накипом на термоелементах і в соплах друкуючих головок картриджів.
Зволожувач є органічною речовиною, яка запобігає засиханню чорнила в соплах друкуючої головки при їх контакті з повітряним середовищем.
Щоб чорнило фіксувалося на друкарському носії (папері, плівці, тканині, пластиці та ін.) до їх складу вводяться сполучні полімери, які зчеплюють барвники з поверхнею паперу.
Незважаючи на достатню кількість допоміжних компонентів, фундаментом струминного чорнила все ж є барвник у вигляді барвника або пігменту.
Барвники - це хімічні речовини, що повністю розчиняються у воді. Чорнила, виготовлені на основі барвника, мають давню історію, і застосовуються в тих областях, в яких під час друку необхідна деталізація кольорової гами.зображення та інтенсивність кольору. Таке чорнило відмінно проникає в глибокі шари паперу, тому його необхідно використовувати разом з високоякісним фотопапером. На звичайному папері таке чорнило залишає бляклі відбитки.
Пігменти – це нерозчинні у воді тверді мікрочастинки, які мають високу стійкість до вицвітання і дозволяють отримувати високоякісні документи та фотографії. Пігментне чорнило не проникає в глибокі шари паперу, а залишається на його поверхні, завдяки чому зображення виходять яскравими і глибокими, з рівними і чіткими межами, незалежно від того, на який папір вони наносяться: звичайний офісний або фотопапір.
Барвники можуть бути чорного, жовтого, пурпурового або блакитного кольору.
Фарбувальні речовини, як і вода, повинні бути очищеними від солей, напівпродуктів виробництва, механічних домішок та ін. Для очищення розчину барвника від сторонніх домішок його фільтрують через мембранний фільтр з порами діаметром 1 мкм, 0,45 мкм і 0,2 мкм. Потім розчин перевіряють на провідність і проводять спектрофотометричну перевірку, яка дозволяє визначити відповідність кольору та інтенсивності фарбування встановленим стандартам. Фарбуючі речовини вводять до складу чорнила лише в тому випадку, якщо вони успішно долають усі три випробування.
Крім перерахованих компонентів до складу струминного чорнила вводяться інші добавки, які служать для регулювання колірних відтінків, прискорення висихання відбитків, посилення їх світлостійкості, водостійкості, чіткості та контрастності.
Різні виробники витратних матеріалів виготовляють різні за своїм складом чорнило. У таблиці 2 представлена характеристика усередненого складу водного чорнила для повсякденного друку.
Складсередньостатистичного водного чорнила, призначеного для повсякденного друку
| Вода | 40-85 | Є сполучною середовищем для інших компонентів |
| Співрозчинник | 5-35 | Надає чорнилу в'язкість |
| Поверхнево активні речовини | 0,1-12 | Забезпечує необхідний поверхневий натяг чорнила |
| Консерванти | 0,2-1 | Запобігає зростанню бактерій |
| Інгібітор корозії | 0,5 | Захищає головку принтера від корозії |
| Зволожувач | 0,2-3,0 | Запобігає засиханню чорнил та утворенню чорнильних пробок |
| Сполучні полімери | 0,1-2,5 | Забезпечують фіксацію чорнила на друкованому носії |
| Барвник чи пігмент | 2-20 | Офарблює чорнило в один із кольорів колірної схеми CMYK: чорний, блакитний, жовтий, пурпуровий |
Чим вища якість компонентів, які входять до складу чорнила, тим вища якість отриманих з їх допомогою відбитків та фотографій.