“萬能”的噴墨印刷技術(shù)

    ■核心提示

    噴墨印刷是隨著計算機控制技術(shù)與包裝技術(shù)的不斷發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，現(xiàn)已在許多現(xiàn)代化的工廠和包裝自動線上得以應(yīng)用。先進(jìn)的噴墨印刷系統(tǒng)，只需操作者在操作時按動鍵盤，便可改動需要印刷的字體、符號及各種圖文，不僅可用于印刷文字和數(shù)字，還可以實現(xiàn)選擇擴展條形碼和用戶（客戶）防偽標(biāo)志的噴印功能。噴墨印刷已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場各種形狀和各種材料的包裝表面印刷，無論是有孔還是無孔、平面或曲面、織物或帶筋骨形表面，如塑料、布、紙張、皮毛、陶瓷、玻璃或金屬等。

    在過去十年間，數(shù)碼印刷得到了長足發(fā)展。盡管一段時期內(nèi)全球經(jīng)濟面臨萎靡，用于新技術(shù)的資金逐步減少，但繼絲網(wǎng)印刷之后被稱為“萬能”印刷新技術(shù)的噴墨印刷卻從未停止前進(jìn)的步伐。

    優(yōu)點無可比擬

    噴墨印刷是隨著計算機控制技術(shù)與包裝技術(shù)的不斷發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，現(xiàn)已在許多現(xiàn)代化的工廠和包裝自動線上得以應(yīng)用。噴墨印刷具有其他印刷方式不可比擬的優(yōu)點，如適應(yīng)性廣、高速智能化、成本低、無污染等。操作者可以方便而快捷地在現(xiàn)場（運動中）包裝物上印刷日期、規(guī)格、保質(zhì)期、數(shù)量、條形碼等。噴墨印刷后的產(chǎn)品干燥快，可立即進(jìn)入下一道工序。與傳統(tǒng)的包裝印刷不同，噴墨印刷不再需要制版和專門的印前輔助工序。

    先進(jìn)的噴墨印刷系統(tǒng)，只需操作者在操作時按動鍵盤，便可改動需要印刷的字體、符號及各種圖文，不僅可用于印刷文字和數(shù)字，還可以實現(xiàn)選擇擴展條形碼和用戶（客戶）防偽標(biāo)志的噴印功能。

    噴墨印刷系統(tǒng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)印刷的范疇，其除了具有黑白與彩色的印刷功能外，還具有數(shù)據(jù)處理和信息儲存功能。它通過選?。ò惭b）記憶儲存器，便可儲存數(shù)百條獨立的編碼（數(shù)碼及字符集等）和近萬個字符。它與電腦相連，便可實現(xiàn)工作的記錄及報告的整理與打印。當(dāng)它與主機串聯(lián)時，還可在包裝上（或其他承印件上）噴印出重量，記錄衛(wèi)星通訊傳來的各種數(shù)據(jù)、繪制大氣云圖等。

    噴墨印刷已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場各種形狀和各種材料的包裝表面印刷，無論是有孔還是無孔、平面或曲面、織物或帶筋骨形表面，如塑料、布、紙張、皮毛、陶瓷、玻璃或金屬等。同時適用于各種速度的印刷，無論勻速、變速或間斷運行，且最適合于連續(xù)不停頓的包裝生產(chǎn)線上的作業(yè)。在連續(xù)生產(chǎn)線上進(jìn)行噴墨印刷號碼、日期等，比其他印刷或粘貼標(biāo)簽更為經(jīng)濟和快捷。

    原理與噴墨打印機一致

    噴墨印刷原理無論是用于包裝領(lǐng)域的噴墨印刷，還是用于辦公領(lǐng)域的噴墨印刷，其原理基本是一致的。

    以辦公用噴墨打印機為例，介紹一下噴墨印刷的原理?，F(xiàn)在市場上主要有兩種類型的噴墨打印機：壓電式和氣泡式。

    壓電式噴墨打印機墨倉的一端是噴嘴，另一端是壓電材料（大多是鉛—鋁—鈦類壓電晶體），墨水在壓電晶體變形的作用下被高速壓出噴嘴，墨滴噴出后由墨盒及時補入墨水。

    氣泡式噴墨打印機則在噴嘴附近裝有熱電阻，數(shù)字信號施加的電流脈沖瞬間產(chǎn)生熱量（升溫速度可達(dá)100℃/s，溫度可達(dá)280℃），對墨水進(jìn)行快速的局部加熱，使周圍少量墨水沸騰形成一個氣泡。在氣泡高壓的作用下墨滴被噴出噴嘴，同時氣泡消失并帶走熱量。墨水由儲存室通過毛細(xì)管作用迅速補入。

    噴墨墨水的發(fā)展噴墨印刷的原理決定了噴墨墨水要具有一些特殊的性能。首先，墨水要具有一定的黏度、表面張力、pH值等物化性能。其次，墨水還應(yīng)具有長期存放的穩(wěn)定性，良好的連續(xù)和間歇打印性能，良好的顏色、亮度、純度及色彩飽和度以及耐水、耐光、抗風(fēng)化性能。再者，墨水的組分不能與噴嘴發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以免引起噴嘴堵塞;墨水要印字清晰，干燥速度快，但不能在噴射過程中或不使用時揮發(fā)過快；墨水打印出的圖像及文字應(yīng)整潔，無擴散、缺墨、不均等現(xiàn)象。為了滿足以上對噴墨墨水的性能要求，噴墨墨水通常由溶劑、著色劑、表面活性劑、保濕劑、pH值調(diào)節(jié)劑等添加劑組成。

    我國墨水技術(shù)發(fā)展相對滯后

    在很多人的眼中，噴墨印刷是一種新技術(shù)，是高科技的代名詞。其實這是一種認(rèn)識上的誤區(qū)。仔細(xì)查找一下資料不難發(fā)現(xiàn)，噴墨印刷的歷史可以追溯到100多年以前：早在1878年，噴墨印刷技術(shù)就已經(jīng)誕生了。

    在其后的100多年中，噴墨印刷不斷發(fā)展，并出現(xiàn)了一些里程碑式的技術(shù)。1951年，西門子公司將噴墨技術(shù)由液態(tài)墨水轉(zhuǎn)變成墨滴，西門子公司專門為這種技術(shù)申請了專利；1964年，西門子公司研制成功借助特殊設(shè)備，可以控制墨滴的大小及噴出的速率，這也是噴墨印刷/打印機的雛形。1967年，Hertz發(fā)展出采用連續(xù)噴墨技術(shù)的印表機；1972年，西門子推出壓電式按需噴墨打印技術(shù)；1982年，日本Canon公司的氣泡式噴墨打印機問世以后，墨水的研發(fā)進(jìn)展得更為迅速。

   在國內(nèi)，噴墨印刷技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展仍受到一些因素的影響。據(jù)相關(guān)資料顯示到目前為止，我國還沒有真正開發(fā)出各種性能都比較穩(wěn)定的噴墨墨水，因此當(dāng)前國內(nèi)市場上的噴墨墨水，特別是彩色噴墨墨水幾乎全都依靠進(jìn)口，這些進(jìn)口的噴墨墨水價格都相當(dāng)高，嚴(yán)重阻礙了我國噴墨印刷行業(yè)及其相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。因此，提高墨水的性能，尤其是研制出顏色好、安全、性能穩(wěn)定的墨水已經(jīng)成為當(dāng)前國內(nèi)最迫切解決的問題。

———— 延伸閱讀————

    噴墨印刷環(huán)保遭質(zhì)疑

    數(shù)碼印刷特別是噴墨印刷，一直被認(rèn)為是環(huán)保型的印刷工藝，而水性墨水更是“環(huán)保中的環(huán)保”產(chǎn)品，受到業(yè)界和媒體的追捧。但近期業(yè)界出現(xiàn)了有關(guān)此觀點的質(zhì)疑聲。

    根據(jù)INGEDE（國際脫墨工業(yè)協(xié)會）的有關(guān)報道，2010年，國外某家生產(chǎn)高質(zhì)量再生紙的企業(yè)回收了部分采用某品牌機器印制的照片書，結(jié)果由于再生漿無法完成脫墨處理，導(dǎo)致企業(yè)耽誤生產(chǎn)8個小時，由此造成的損失超過10萬歐元。自此以后，由該機器印制的過量產(chǎn)品，被該造紙廠剔除出了印刷用紙的回收鏈，被單獨收集和處理。

    而INGEDE特別強調(diào)，該報道并非針對誰，事實上，幾乎所有使用水性墨水通過噴墨方式印制的產(chǎn)品，在循環(huán)利用方面都存在著一些問題：造紙廠回收廢紙，準(zhǔn)備進(jìn)行脫墨處理去制造新的、白凈的紙時，染料和細(xì)小的顏料無法去除。其結(jié)果就是：紙張纖維變成灰色，造紙廠需要為達(dá)到質(zhì)量要求而奮斗。特別是染料型的墨水，這個問題更嚴(yán)重，因為一點點的染料就可以改變紙漿的顏色，比如一點紅顏色就可以讓整個漂白漿變成粉色。按照INGEDE的報道，目前沒有一種染料型的墨水可以在紙張回收再利用中實現(xiàn)脫墨處理，這種墨水也是現(xiàn)在市場中的主流產(chǎn)品，占據(jù)絕大多數(shù)的市場份額。

    綠色印刷、環(huán)保印刷應(yīng)該是一個完整的系統(tǒng)工程，而不是頭痛醫(yī)頭腳痛醫(yī)腳，注意了某個環(huán)節(jié)的環(huán)保性能和環(huán)保指標(biāo)而忽略其他的環(huán)節(jié)。如果不能對環(huán)保進(jìn)行綜合考慮，很可能貌似是環(huán)保了，但其實是污染的轉(zhuǎn)移。就像使用染料型水性墨水進(jìn)行印刷，如果造成使用后的紙張無法回收，那么后期造成的浪費以及由此帶來的不環(huán)保，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法抵消水性墨水帶來的那一點點VOC排放方面的優(yōu)勢。其最終的綜合結(jié)果反而可能是更不環(huán)保。

     不過，目前已經(jīng)有很多制造企業(yè)意識到了這個問題，開始著力開發(fā)新的技術(shù)，以便讓噴墨墨水更容易實現(xiàn)脫墨處理。