溶劑型墨水是指以有機溶劑或溶劑型高分子成膜劑為載體，將顏料或染料分散在載體中形成的油墨體系。由于溶劑型墨水的印刷圖像質(zhì)量持久度高并且原料成本較低，其在大幅面和寬幅面的應(yīng)用領(lǐng)域有著巨大的市場。盡管溶劑揮發(fā)容易造成環(huán)境污染，使其在歐美市場的發(fā)展受到了限制，但在中國的油墨市場上，溶劑型墨水仍處于蓬勃發(fā)展期。為了應(yīng)對環(huán)境污染問題，一種新型墨水——弱溶劑墨水(ECO-solventink)開始迅速發(fā)展。這種對環(huán)境污染較小的墨水將是未來溶劑型墨水的發(fā)展方向。本文將從溶劑型墨水的市場定位、成分特點以及新興產(chǎn)品等方面探討其現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。
溶劑型墨水的市場定位
以打印速度為標準，溶劑型墨水主要應(yīng)用于中速打印的經(jīng)典型寬幅打印和工業(yè)型寬幅打印;而水性墨水主要應(yīng)用在對打印速度要求不高的家用及辦公中;高速噴墨印刷市場，則被UV墨水牢牢地占據(jù)著。
一般來說，溶劑型墨水在戶外廣告印刷領(lǐng)域比較受歡迎。相對水性墨水而言，溶劑型墨水具有色彩鮮明、色彩還原性好、在承印材料上橫向擴散少、干燥速度快等特點，因此，不需要對承印材料進行特殊處理，可以在諸如紙張、塑料薄膜、不干膠貼膜和網(wǎng)織物等無涂層的材料上進行直接印刷。若溶劑型墨水采用的是高質(zhì)量顏料，則會使印品具備很好的抗紫外線性能，而無須使用貼膜，同時這種油墨的揮發(fā)性特點還可以使干燥后的墨膜較薄。溶劑型墨水能適應(yīng)各種承印材料，印刷出來的圖像具有更好的耐久性，并且其價格低于水性墨水。因此溶劑型噴墨印刷機開拓了廣告牌、車身廣告和很多以前傳統(tǒng)打印不可能進入的領(lǐng)域。
溶劑型墨水的缺點是其在干燥過程中，通過溶劑的揮發(fā)向空氣中排放有害物質(zhì)，影響室內(nèi)外空氣質(zhì)量。因此使用時需要注意噴頭的日常維護和溶劑揮發(fā)等一些問題，必須在通風條件比較好的環(huán)境中使用。這些缺點使其在美國和歐洲的墨水市場上增長趨勢受到限制，只有加強對非有害物質(zhì)或環(huán)保溶劑的使用才能使溶劑型墨水的應(yīng)用獲得更大的增長。事實上，由于技術(shù)的發(fā)展和嚴格的研發(fā)測試，高質(zhì)量的UV墨水正成為溶劑型墨水的競爭對手。在干燥速度、承印材料適應(yīng)性和應(yīng)用范圍三個重要油墨評測因素方面，UV墨水都超過溶劑型墨水。同時，UV墨水不含揮發(fā)性有機化合物(VOC)，具有相當好的環(huán)保效益。因此，UV墨水有可能成為未來工業(yè)噴墨印刷的主要墨水。
盡管溶劑型墨水在某些領(lǐng)域受到了UV墨水的挑戰(zhàn)，但是其固有優(yōu)點使其在較長一段時間內(nèi)在國內(nèi)市場所占的比重仍會加大。目前相關(guān)墨水制造商也正在改進墨水配方，推出了不含有害物質(zhì)的、環(huán)保的溶劑型墨水和環(huán)保的溶劑型噴墨印刷機，新一代的溶劑型墨水將會更加完善，對環(huán)境的危害也會越來越小。
溶劑型墨水的成分及特點
噴墨墨水按照墨基來區(qū)別，可劃分為水性墨水、溶劑型墨水和UV墨水。溶劑型墨水以非水溶性的溶劑作為溶解著色劑的主要成分，這里的著色劑既可以是顏料，也可以是染料。溶劑型墨水通常由著色劑、溶劑、表面活性劑、保濕劑、pH值調(diào)節(jié)劑、催干劑、金屬離子螯合劑、防腐劑以及其他添加劑等組分組成。下面對墨水的主要成分著色劑和溶劑進行簡單介紹。
1.著色劑
制備噴墨墨水常用的著色劑有染料(Dye)和顏料(Pigment)兩種類型。著色劑的用量一般占墨水總量的0.5%～10%，較合適的范圍在0.5%～5%。無論是染料還是顏料，都可以是非離子的、陽離子的、陰離子的或者是它們的混合物。
從化學(xué)的角度來講，染料在墨水中是以單個分子的狀態(tài)存在的，而顏料則是由無數(shù)個顏料分子聚集而成的絮團組成的。使用染料做著色劑具有制備方便、成本低、顏色鮮艷、色譜齊全和不易堵塞噴嘴等優(yōu)點。染料墨水的顏色表現(xiàn)性能或色域要優(yōu)于顏料墨水，在質(zhì)量比較好的承印物上印刷時，使用染料墨水能夠達到與銀鹽照片質(zhì)量相媲美的效果。但是染料墨水的穩(wěn)定性較差，特別是耐光性、暗儲存穩(wěn)定性、耐濕性和抗水性等性能較差，原因是單個染料分子在光照、濕氣和氧化的條件下，其化學(xué)性能很不穩(wěn)定，很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起印刷品退色。此外，染料墨水對印刷介質(zhì)也很挑剔，往往需要專門的介質(zhì)支持才能實現(xiàn)。在普通的復(fù)印紙上印刷時，由于復(fù)印紙是由縱橫交錯的紙纖維構(gòu)成的，其間填充的是膠性物質(zhì)，而一般的染料墨水中親水因子占的比重極大，由于這些親水因子的作用，染料墨水很容易順著紙張纖維滲透進去，從而在普通復(fù)印紙上產(chǎn)生暈染，嚴重影響最后的印刷效果。
而顏料墨水便是針對染料墨水的上述缺點開發(fā)出來的。與染料不同，顏料墨水中顏料是以無數(shù)個顏料分子聚集的絮團狀態(tài)存在的，因此其對環(huán)境的影響所表現(xiàn)出來的穩(wěn)定性要好。使用顏料作為著色劑，墨水的耐光性、耐水性、耐熱性和抗氧化性優(yōu)良，且不易受天氣影響。但顏料墨水的液體穩(wěn)定性差，在長期儲存中，顏料的分散性可能會引起噴嘴堵塞。
根據(jù)上述的各自優(yōu)缺點，可以看出染料墨水表現(xiàn)能力很強，色彩艷麗、均勻，亮度級別高，很容易表現(xiàn)色調(diào)，因此特別適用于戶內(nèi)印品使用;而顏料墨水穩(wěn)定性和持久性好，適合戶外印品使用。目前溶劑型墨水大多采用顏料作為著色劑，這是由顏料的特性和溶劑型墨水的市場定位共同決定的，而采用染料作為著色劑的溶劑型墨水較少。
2.溶劑
溶劑是揮發(fā)性有機液體，是溶劑型墨水中必不可少的組分之一，它能夠調(diào)節(jié)噴墨墨水黏度、表面張力以及干燥性。當墨水轉(zhuǎn)移到承印物上后，揮發(fā)性強的溶劑迅速揮發(fā)，揮發(fā)性弱的溶劑靠毛細管作用滲入承印物內(nèi)部，這樣就使得留在紙張表面的連結(jié)料及著色劑固著在紙張表面并干燥。它既是溶解連結(jié)料等高分子物質(zhì)的真溶劑，也是起稀釋作用的稀釋劑和起潛溶作用的助溶劑。
常用的溶劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分主要有以下幾類：
①脂肪類：溶解性不太好，氣味小，價格便宜，如石油醚汽油、煤油、正己烷等。
②芳香族：溶解性優(yōu)，氣味較大，毒性大，如苯、甲苯、二甲苯等。
③酯類：溶解性優(yōu)，具有強烈的水果氣味，價格高，如醋酸乙酯、醋酸丁酯等。
④醇類：對某些樹脂溶解性好，氣味也好，價格稍高，如乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇等。
⑤酮類：有非常強的溶解性，氣味不佳，如丙酮、環(huán)己酮。
⑥醚類：對某些樹脂溶解性強，氣味溫和，有防凍性，但價格高，如乙二醇乙醚、乙二醇丁醚等。
⑦混合型溶劑：指把上述兩種以上溶劑混合在一起的溶劑。混合型溶劑既能很好地溶解樹脂，又能通過改變其配比來調(diào)節(jié)油墨的干燥速度。
溶劑按沸點高低分類又可分為低沸點溶劑(沸點在100℃以下)、中沸點溶劑(沸點在100～150℃)和高沸點溶劑(沸點在150～250℃)。溶劑不僅是油墨的重要組成部分，而且還可以用來調(diào)節(jié)油墨的黏度和干燥速度。溶劑揮發(fā)速度的快慢可直接影響油墨的干燥速度和墨層形成的質(zhì)量，如能合理地選擇溶劑還可以達到降低成本的目的。有機溶劑是油墨的主要成分，在噴墨墨水中含有大量揮發(fā)性有機溶劑，幾乎占到溶劑型墨水的90%，其作用不容忽視。
新興的弱溶劑墨水
相對于水性墨水來說，溶劑型墨水干燥速度快，油墨干燥后對承印物的附著度高，一般對環(huán)境的溫度和濕度不敏感。但是溶劑型墨水中的有機溶劑會對環(huán)境造成污染，因此，環(huán)保溶劑型油墨成為溶劑型墨水的發(fā)展方向之一。最近幾年，弱溶劑墨水作為一種新型的噴墨墨水迅速發(fā)展起來，并引起越來越多人的關(guān)注。弱溶劑墨水又稱為環(huán)保溶劑墨水，其英文名稱ECO-solventink中的ECO可視為是環(huán)保(EnvironmentallySafe)、無涂層底材(unCoatedMedia)和戶外耐候性(OutdoorDurable)的縮寫，弱溶劑墨水普遍宣傳的特點就是環(huán)保、高精度和戶外耐候性。
和普通溶劑型墨水相比較，弱溶劑墨水最大的特點是對環(huán)境的友好性，主要體現(xiàn)在可揮發(fā)物VOC的減少和不再采用許多有毒有害的有機溶劑(如苯類、丁酮、甲苯、二甲苯和環(huán)己酮等毒性溶劑)，所以在弱溶劑噴繪機的生產(chǎn)車間不再需要通風裝置。和水性墨水相比較，弱溶劑墨水既保持了水性墨水制作畫面精度高的優(yōu)點，又克服了水性墨水對基材的苛刻和制作的畫面無法應(yīng)用在戶外等缺點。因此，弱溶劑墨水介于水性和溶劑型墨水之間，兼顧兩者的優(yōu)點。但是我們必須看到，弱溶劑墨水的主要組分依然是有機溶劑，也就是說，弱溶劑墨水是溶劑型墨水的一個分類，是它的一個環(huán)保版本。
在墨水的生產(chǎn)過程中，弱溶劑墨水除了選擇環(huán)保溶劑外，和溶劑型墨水相比較還提出了兩個更高的要求：一個是為了實現(xiàn)高精度的輸出必須對墨水的點散(dotgain)控制得更好，另外一個就是墨水生產(chǎn)過程的過濾精度要求更高。目前采用弱溶劑墨水的打印機主要有兩類：一類是采用愛普生噴頭的噴墨打印產(chǎn)品，主要生產(chǎn)廠家有Mimaki、羅蘭和武藤公司等;另外一類是采用柯尼卡美能達噴頭的噴墨打印產(chǎn)品，主要生產(chǎn)廠家有精工公司和上海雅色蘭等。
全球著名的I.T.Strategies公司曾對149家圖像制作公司進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，75%的客戶已經(jīng)購買或者正準備購買弱溶劑型噴墨打印機，只有25%的客戶不打算購買，由此可以看出弱溶劑墨水打印機的市場需求非常大。實際上，由于其具有色彩靚麗豐富、耐磨損不易脫色等優(yōu)點，弱溶劑墨水現(xiàn)已在萬能打印機以及寫真機行業(yè)廣泛使用。
溶劑型墨水已經(jīng)獲得了長足的發(fā)展，選用的著色劑、溶劑、助劑配方已使墨水在耐水、耐光、耐日曬牢度及圖像清晰度等方面有了很大的進步。但由于傳統(tǒng)溶劑型墨水固有的弱點，使得其在未來的噴墨墨水市場很難再有大的突破，而對環(huán)保型的弱溶劑墨水的需求量卻逐漸增加。盡管面對著UV墨水的挑戰(zhàn)，但隨著噴墨打印技術(shù)的完善與提高，以及環(huán)保型墨水研發(fā)的加快，相信溶劑型墨水在未來仍將得到蓬勃的發(fā)展。
