Lösungsmittelbasierte Tinte bezieht sich auf ein Tintensystem, das organische Lösungsmittel oder Polymere auf Lösungsmittelbasis als Träger verwendet, um Pigmente oder Farbstoffe zu zerstreuen und eine Tintenmischung zu bilden. Diese Tinten bieten eine hohe Haltbarkeit der Bildqualität und relativ niedrige Rohstoffkosten. Die Verdunstung von Lösungsmitteln kann jedoch zu Umweltverschmutzung führen, und lösungsmittelbasierte Tinten befinden sich immer noch in einer Phase der schnellen Entwicklung. Als Reaktion auf Umweltprobleme wurde eine neue Art von Tinte eingeführt, die als Öko-Lösungsmittel-Tinte (Tinte mit niedriger Lösungsmittel) bekannt ist. Diese Tinte verursacht weniger Umweltschaden und gilt als zukünftige Richtung von Lösungsmittel-basierten Tinten.
Tintenkategorien basierend auf der Drucktechnologie:
Inkjet-Tinten werden basierend auf ihrer Tintenbasis eingestuft, einschließlich Tinten auf Wasserbasis, Lösungsmittel-Basis und UV-Tinten. Lösungsmittelbasierte Tinten verwenden nicht waterlösliche Lösungsmittel als Hauptkomponente für die Auflösung von Farbmitteln, die entweder Pigmente oder Farbstoffe sein können. Die Zusammensetzung von Lösungsmittel-Basis-Tinten umfasst typischerweise Farbmittel, Lösungsmittel, Tenside, Feuchtigkeitscremes, PH-Regulatoren, Trocknungsmittel, Metallionen-Chelatoren, Konservierungsmittel und andere Zusatzstoffe. Unten finden Sie eine kurze Einführung in die wichtigsten Zutaten: Farbmittel und Lösungsmittel.
1. Farben
Zu den häufigen Farben für Tintenstrahltinten gehören Farbstoffe und Pigmente. Die Farbmenge besteht typischerweise {{{0}}. 5% bis 10% des gesamten Tintenvolumens, wobei der am besten geeignete Bereich zwischen 0,5% und 5% liegt. Sowohl Farbstoffe als auch Pigmente können nichtionisch, kationisch, anionisch oder gemischt davon sein. Chemisch gesehen existieren Farbstoffe als Einzelmoleküle in der Tinte, während Pigmente aus Aggregaten von Pigmentmolekülen bestehen.
Die Verwendung von Farbstoffen als Farbmittel bietet Vorteile wie einfache Vorbereitung, kostengünstige, lebendige Farben, Vollfarbstand und ein verringertes Risiko, die Düsen zu verstopfen. Farbstoff-basierte Tinten leisten in der Regel eine bessere Farbreproduktion und können eine Druckqualität erzielen, die mit Silbersalzfotografie an hochwertigen Substraten vergleichbar ist. Farbstoff-basierte Tinten weisen jedoch eine schlechte Stabilität auf, insbesondere in Bezug auf Lichtnessigkeit, Lagerstabilität, Wasserresistenz und Antioxidation. Die einzelnen Farbstoffmoleküle sind unter Exposition gegenüber Licht, Feuchtigkeit und Sauerstoff chemisch instabil, was zu Farbverblassen führt. Darüber hinaus sind Farbstofftinten oft sehr wählerisch in Bezug auf das Druckmedium und benötigen möglicherweise spezielle Substrate. Auf regulärem Kopierpapier, das aus mit gallertartigem Substanz gefüllten Verstärkerpapierfasern hergestellt wird, verbreiten sich Farbstanztinten entlang der Fasern und verursachen verschwommen, was die Druckqualität stark beeinträchtigt.
Pigmentbasierte Tinten, die entwickelt wurden, um die Mängel von Farbstoff-basierten Tinten zu beheben, bestehen aus Aggregaten von Pigmentmolekülen. Diese Tinten sind stabiler und bieten hervorragende Leichtigkeit, Wasserbeständigkeit, Wärmefestigkeit und Antioxidationseigenschaften, wodurch sie weniger anfällig für Wetteränderungen sind. Pigmenttinten weisen jedoch eine schlechtere Flüssigkeitsstabilität auf und können aufgrund von Pigmentdispersionsproblemen während der langfristigen Lagerung Düsenblockaden verursachen. Basierend auf den Vor- und Nachteilen beider Arten von Farbschiffen kann der Schluss gezogen werden, dass Farbstoff-Basis-Tinten in Farbvibrationen und Einheitlichkeiten für Innenabdrücke geeignet sind, während Pigment-Basis-Tinten langlebiger und besser für Anwendungen im Freien geeignet sind. Lösungsmittelbasierte Tinten verwenden typischerweise Pigmente als Farbmittel, da sowohl die Eigenschaften von Pigmenten als auch die Marktpositionierung von Lösungsmittel-Basis-Tinten, wobei Farbstoffbasis-Lösungsmittel-Tinten relativ selten sind.
2. Lösungsmittel
Lösungsmittel sind flüchtige organische Flüssigkeiten und ein wesentlicher Bestandteil von Lösungsmittel-Basis-Tinten. Sie helfen bei der Regulierung der Tintenviskosität, der Oberflächenspannung und der Trocknungseigenschaften. Sobald die Tinte auf das Substrat übertragen wurde, verdampft das stark flüchtige Lösungsmittel schnell, während weniger flüchtige Lösungsmittel aufgrund der Kapillarwirkung in das Substrat eindringen, wodurch der Bindemittel und die Farbmittel auf der Oberfläche verfestigt und so die Tinte trocknen. Lösungsmittel dienen sowohl als echte Lösungsmittel zum Auflösen von Bindemitteln und Polymeren als auch als Verdünnungsmittel oder Co-Lösungsmittel zur Einstellung der Tinteneigenschaften.
Gemeinsame Lösungsmittel, die durch chemische Struktur klassifiziert sind, enthalten die folgenden Typen:
Aliphatische Lösungsmittel: Diese haben eine schlechte Löslichkeit, einen milden Geruch und sind kostengünstig (z. B. Erdölether, Benzin, Kerosin, N-Hexan).
Aromatische Lösungsmittel: Diese haben eine gute Löslichkeit, sind aber sehr giftig und haben einen starken Geruch (z. B. Benzol, Toluol, Xylol).
Ester: Diese haben eine ausgezeichnete Löslichkeit, einen starken fruchtigen Geruch und sind teurer (z. B. Ethylacetat, Butylacetat).
Alkohole: Diese lösen bestimmte Harze gut auf, haben einen angenehmen Geruch und sind mäßig preislich (z. B. Ethanol, Isopropanol, Butanol, Ethylenglykol).
Ketone: Diese haben eine sehr starke Löslichkeit, aber ihr Geruch ist unangenehm (z. B. Aceton, Cyclohexanon).
Ethers: Diese haben eine starke Löslichkeit für bestimmte Harze, einen milden Geruch und Frostschutzmittel, sind jedoch teurer (z. B. Ethylenglykolether, Butylenglykolether).
Gemischte Lösungsmittel: Dies sind Mischungen von zwei oder mehr Lösungsmitteln und können eingestellt werden, um die Trocknungsgeschwindigkeit der Tinte zu steuern.
Lösungsmittel werden weiter nach dem Siedepunkt kategorisiert: niedrigem Kochblech (unter 100 Grad), mittelschoß (100–150 Grad) und hochkochendes (150–250 Grad). Lösungsmittel spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Viskosität, der Trocknungsgeschwindigkeit und der Qualität des Tintenfilms. Durch die Auswahl des richtigen Lösungsmittels ist es möglich, Trockengeschwindigkeit und Tintenleistung auszugleichen und die Produktionskosten zu senken. Organische Lösungsmittel sind die Hauptkomponente von Tinten auf Lösungsmittelbasis, wobei flüchtige organische Lösungsmittel rund 90% der Tintenstrahltinten ausmachen.
