由噴墨打印設(shè)備的原理可看出，無論哪種類型的噴墨打印機都涉及到墨滴的形成與斷裂。研究表明，墨滴的斷裂時間與表面張力成正比，與其黏度和噴嘴直徑成反比；紙張與墨滴的接觸角大于140°時，易得到高質(zhì)量的圖文。因此一般要求噴墨打印墨水具有一定的黏度、表面張力和酸性。此外，為確保打印質(zhì)量，噴墨打印墨水應(yīng)滿足以下要求：

（1）具有長期存放的穩(wěn)定性。墨水在不同溫度下長期存放，不應(yīng)有沉淀析出，其物理性質(zhì)和顏色不發(fā)生變化；

（2）具有良好的連續(xù)性和間歇性打印性能；

（3）墨水不能與噴嘴發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不應(yīng)引起噴嘴阻塞；

（4）印跡清晰，干燥速度快，但同時要避免噴射過程和不使用時揮發(fā)速度過快；

（5）打印圖文應(yīng)整潔，印跡無擴散、缺墨、不勻等現(xiàn)象；

（6）具有良好的顏色、亮度、純度及色彩飽和度，無明顯偏色現(xiàn)象；

（7）具有耐水、耐光、抗風(fēng)化性能。

為滿足以上性能要求，噴墨打印墨水通常由以下組分組成：溶劑、著色劑、表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、催干劑、殺菌劑、消泡劑、緩蝕劑、保濕劑、染料增溶劑、滲透控制劑及其他一些必要添加劑。

1.溶劑

溶劑一般采用去離子水和水溶性有機溶劑的混合物，如醇、多元醇、多元醇醚和多糖等。其作用是提高墨水的穩(wěn)定性，使其黏度、表面張力等不易隨溫度改變；促使墨滴在噴嘴處形成薄而脆的膜，再次噴印時易溶解且不堵塞噴嘴；印跡速干等。

一般溶劑的用量為墨水重量的10%～50%，小于10%時作用不明顯；大于50%時有些染料無法溶解。實際應(yīng)用中常需要將多種溶劑混合使用。

2.著色劑

著色劑的作用是使墨水呈現(xiàn)不同顏色，滿足打印機多色打印的需要，如Epson Color Photo打印機是采用六色打印。著色劑的好壞直接影響打印質(zhì)量，打印墨水用著色劑主要是染料（水溶性染料）和顏料（不溶性顏料和分散顏料）兩種類型。顏料耐水牢度優(yōu)于染料，且不易受天氣等條件的影響，但由于顏料不是溶解而是分散在墨水介質(zhì)中，因此，顏料型墨水的穩(wěn)定性較差，儲存時間過長，顏料的分散穩(wěn)定性會下降，從而引起噴嘴堵塞。染料的耐光、耐水性雖不如顏料，但由于可全部溶解在介質(zhì)中，因此，染料型墨水不易堵塞噴嘴，同時其儲存穩(wěn)定性也優(yōu)于顏料型墨水。另外與顏料相比，染料色譜齊全，且多種類型的染料已經(jīng)商品化，因此目前噴墨打印墨水大多采用染料型墨水。

染料型墨水通常由不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的水溶性染料溶解在水中，或水和親水性有機溶劑的混合溶劑中，同時選擇性地加入各種添加劑配制而成。

用于噴墨打印墨水的水溶性染料主要有直接染料和酸性染料，按結(jié)構(gòu)分為偶氮類和酞菁類。如C.I.直接黃86和C.I.直接藍199等染料。此類化合物具有分子量大，低溶性官能團多，染色性強等特點，特別適合用作墨水的染色劑。

水溶性染料的主要缺點是耐水、耐光性差，因此提高染料的耐水、耐光性，從而改善墨水的打印質(zhì)量已成為重要研究課題。

（1）黃染料

①吡唑啉酮亞胺染料

吡唑啉酮亞胺染料色光純正，水溶性好，耐光牢度高，適用于噴墨打印。

②偶氮吲哚染料

有專利報道，用酸性黃23和酸性黃17兩種水溶性染料配制的染料墨水，顏色純正，在水中溶解度極高，但缺點是耐光性差，而偶氮吲哚染料顏色艷麗，水溶性好，并且耐光性要高于酸性黃23和酸性黃17。

③新型染料

MXn，其中M代表堿金屬，如有機胺氧離子或胺根離子；X代表氯或溴離子；n為1～4的整數(shù)。此類染料為新型染料，具有較高的耐水、耐光性及著色強度，儲存穩(wěn)定性好，不易堵塞噴嘴，適用于高濃度墨水。

（2）品紅染料

酸性紅52可以提供清晰鮮明的色調(diào)，但耐水性差。有專利報道，由酸性紅52和占墨水總重量5%～15%的多元醇烷基醚（20℃下，蒸汽壓小于或等于0.1mmHg）組成的墨水解決了耐水性差的問題。

20℃下，蒸汽壓小于或等于0.1mmHg的多元醇烷基醚能有效加速墨水在記錄紙上的滲透，提高墨水的干燥速度，防止由于干燥速度慢而引起的顏色間的滲透。多元醇烷基醚還可起到提高酸性紅52耐水性的作用。可能是由于酸性紅52在多元醇烷基醚中的溶解度低，墨水噴印到紙張以后，隨著水分蒸發(fā)，多元醇烷基醚在墨水中的含量增加，有利于酸性紅52沉淀在紙上。

（3）青染料

水溶性銅酞菁類染料常被用來作為噴墨打印用青染料，但在著色強度及牢度等性能上存在許多不足，如直接藍199在耐水、耐摩擦等性能上并不是很好。研究表明，銅酞菁類染料可以達到上述要求。此染料配制的噴墨打印墨水打印圖像清晰，色彩艷麗，具有較強的耐水性。另外染料對酸堿性的敏感度不高，不像直接藍199，隨pH值的變化其呈色性會發(fā)生變化。

3.表面活性劑

表面活性劑的作用是改變墨水的表面張力，使其保持在合適的范圍內(nèi)。墨水的表面張力越低，則墨滴與紙張的接觸角越大，噴出的液滴在紙張上形成的圓點直徑越小，有助于提高墨水與紙張的潤濕性，得到高質(zhì)量的印品。若表面張力過低，則難以形成微小均勻的液滴。一般表面活性劑的用量為墨水重量的3%左右。

4.pH值調(diào)節(jié)劑

墨水保持一定的堿性（pH=8～9）可減少對金屬噴頭的腐蝕。如果墨水的pH值偏低，容易引起噴頭阻塞和偏色現(xiàn)象，而穩(wěn)定的pH值可減少這些現(xiàn)象的發(fā)生。常用的pH值調(diào)節(jié)劑有氨水、三甲胺、三乙醇胺、硫酸鹽等。它們可以單獨使用，也可以幾種試劑混合使用。其用量一般為墨水重量的1%～5%。

5.催干劑

墨水中加入一些揮發(fā)性強的物質(zhì)有助于快速干燥。常用催干劑有乙醇、異丙醇、環(huán)己基吡咯烷酮等，其用量一般為墨水重量的1%～10%，但應(yīng)注意低沸點溶劑的加入易引起噴印中斷和噴嘴堵塞。

6.其他添加劑

加入其他添加劑是為了改變墨水的某些性能。如加入緩蝕劑是為了防止墨水腐蝕變質(zhì)；加入水溶性聚合物是為了改善墨水在承印物上的吸附能力，打印出良好的圖像。有時還要加入防褪色劑等。

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