Chemia barwników i pigmentów – jaki tusz najlepiej sprawdzi się w danym zastosowaniu?

Nowoczesne atramenty zawierają szereg różnych składników, które sprawiają, że maszyny mogą drukować szybciej i dokładniej.

Wiele osób traktuje atrament jako kwestię drugorzędną, uważając, że to drukarka lub oprogramowanie sprawiają, że wszystkie procesy działają sprawnie, a każdy atrament jest tak samo dobry jak każdy inny. W rzeczywistości jednak niemal każdy nowoczesny atrament do drukarek atramentowych jest zaawansowanym technicznie elementem całego systemu drukowania, opracowanym specjalnie dla konkretnej drukarki, aby zapewnić określony zestaw właściwości w ustalonej cenie.

Nie trzeba dodawać, że niemal każdy użytkownik drukarki uważa, że cena, jaką płaci za atrament, jest zbyt wysoka. Cena ta wynika jednak z wielu czynników, w tym z wartości własności intelektualnej wykorzystanej do jego stworzenia, ale przede wszystkim zależy od zastosowanych składników. Jakie są więc te składniki?

Być może najbardziej oczywistym punktem wyjścia jest barwnik. Wiele atramentów do drukarek atramentowych na bazie wody przeznaczonych dla konsumentów, a także wiele atramentów tekstylnych, nadal wykorzystuje barwniki, jednak drukarnie komercyjne stosują głównie pigmenty, które zapewniają znacznie lepszą odporność na blaknięcie, gwarantując dłuższą trwałość wydruków – zwłaszcza w przypadku ekspozycji na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, jak w przypadku oznakowań zewnętrznych lub plakatów w witrynach sklepowych. W przeciwieństwie do barwników, pigmenty te po wydrukowaniu pozostają w stanie stałym i osadzają się na powierzchni nośnika. Pigmenty są drobno mielone na cząsteczki wielkości mikronów, aby zapewnić, że są wystarczająco małe, by mogły być wyrzucane przez maleńkie dysze znajdujące się w głowicach drukujących o wysokiej rozdzielczości.

Jeszcze kilka lat temu większość producentów atramentów decydowała się na stosowanie stosunkowo niskiej gęstości cząstek atramentu, aby poprawić jego właściwości strumieniowe i ograniczyć ryzyko zatykania się głowic drukujących przez te cząstki. To z kolei oznaczało, że do nałożenia wystarczającej ilości barwnika, pozwalającej uzyskać żywy i dobrze nasycony obraz, konieczne było wykonanie kilku przejść karetki głowicy. Obecnie jednak większość głowic drukujących jest w stanie obsłużyć znacznie większe stężenie pigmentu, co oznacza, że podczas każdego przejścia można nałożyć więcej barwnika, co znacznie skraca całkowity czas drukowania.

Same pigmenty są zawieszone w płynie nośnym, którego zadaniem jest zapewnienie ich równomiernego rozproszenia i zapobieganie osiadaniu na dnie zbiornika z atramentem w wyniku sedymentacji. Jednym z najczęściej stosowanych płynów nośnych jest woda, która ma podwójną zaletę: jest zarówno stosunkowo tania, jak i przyjazna dla środowiska. Oprócz atramentów wodnych woda jest również stosowana jako nośnik w większości atramentów żywicznych lub lateksowych. Zwykle uważamy wodę za…