En triar colorants per a la impressió industrial, l'elecció entrePigment de tintai els sistemes basats{0}}colorants tenen un gran impacte en la qualitat, la longevitat i el cost del producte acabat. El pigment de tinta està format per fragments sòlids que no es dissolen en aigua que es mantenen en un líquid portador. Això proporciona al pigment de tinta una millor resistència a la llum i una millor adhesió del material. D'altra banda, els colorants són substàncies químiques moleculars totalment dissoltes que donen colors però no protegeixen gaire el medi ambient. Quan els gestors de compres i els experts tècnics coneixen la diferència entre aquests termes, poden adaptar la química del pigment de tinta a les necessitats del negoci. Això assegura que el color es mantindrà estable al llarg del temps i que la producció funcioni sense problemes.
Comprensió dels pigments i colorants de la tinta: composició i mecanismes
Estructura química dels pigments
Les partícules de pigment de tinta tenen una amplada de 50 a 500 nanòmetres i són físicament diferents del líquid en què es troben. Els pigments de tinta orgànica, com el blau de ftalocianina i els vermells azo, tenen una força de color molt forta, mentre que els pigments de tinta inorgànica, com el negre de carboni i el diòxid de titani, són opacs i poden suportar temperatures de fins a 220ºC. Aquestes partícules s'adhereixen a les superfícies amb aglutinants de resina, que formen un enllaç mecànic en lloc d'absorció química. La distribució de la mida de les partícules afecta directament la qualitat d'impressió. Per exemple, per a la impressió d'injecció de tinta, la D90 ha de tenir menys de 200 nanòmetres perquè la punta no s'obstrueixi als capçals d'impressió piezoelèctrics.
Com es dissolen i penetren els colorants?
Les molècules de colorant es dissolen completament en el seu dissolvent base, creant solucions reals sense sòlids. Els colorants àcids reaccionen amb materials basats en proteïnes-utilitzant ions per connectar-s'hi químicament. Els colorants reactius es connecten amb fibres de cel·lulosa mitjançant enllaços covalents. Aquesta fusió química fa que els colors brillin de manera brillant i canvien de to suaument. Però la mateixa solubilitat que permet que els colors s'aprofundeixin en les coses també els fa subjectes a danys del medi ambient. L'exposició a la humitat pot fer que els colorants es moguin i la llum UV descompondrà les estructures dels cromòfors als mesos d'estar fora.
Categories de colorants utilitzats a la impressió
En la impressió industrial s'utilitzen diferents tipus de colorants en funció de les necessitats del treball. La majoria dels envasos flexibles utilitzen dissolvents-Pigment de tintadispersions perquè són resistents a altes temperatures de laminació i tenen baixes taxes de migració, que són necessàries per complir estrictes normes de contacte amb aliments. Els mètodes de pigments de tinta basats en aigua-s'utilitzen per a alguns treballs d'impressió de tela i cartró perquè alliberen menys compostos químics volàtils a l'aire. La decoració tèxtil de polièster encara es fa principalment amb sublimació de tint, en la qual la calor mou les molècules de color directament a les fibres sintètiques. Cada grup té el seu propi conjunt d'estàndards de rendiment que els equips de compra han d'assegurar-se de treballar amb els seus processos de producció.
Dimensions clau del rendiment: tinta pigmentada versus tinta de colorant per a la impressió
Resistent a la llum i resistència a la intempèrie
Durant les proves d'envelliment ràpid, les tintes Ink Pigment mostren que són molt estables. Els pigments de tinta de qualitat sempre es classifiquen al nivell 7-8 a l'escala de llana blava ISO 105-B02, la qual cosa significa que no s'esvaeixen gaire després d'anys d'estar a ple sol. Això funciona perquè les partícules de color són sòlides, el que significa que no es descomponen fàcilment quan s'exposen a la llum. Els rètols d'exterior fets amb tintes curables UV basades en pigments de tinta-es mantindran els seus colors durant tres o cinc anys sense ser laminats per protegir-los. En les mateixes condicions, les imatges basades en colorants solen descompondre's a un nivell inacceptable en 6 a 18 mesos. Això es deu al fet que els cromòfors dissolts absorbeixen fàcilment l'energia UV i es trenquen.
L'avantatge de la protecció contra la intempèrie va més enllà de mantenir els colors. Les mescles de pigments de tinta mantenen la seva adhesió física fins i tot quan canvien la temperatura i la humitat. Quan les imatges s'exposen a arcs de xenó durant 1000 hores a una radiació de 0,55 W/m², els sistemes de pigments de tinta mantenen més del 95% de la seva densitat original, però els sistemes de colorants perden entre el 40 i el 60% de la seva força cromàtica.
Vibrança del color i gamma de gamma
La investigació espectrofotomètrica mostra que les tintes de colorant tenen valors de croma més alts, especialment en els rangs blau i magenta. Com que els colorants en dissolució són molecularment clars, la llum pot passar i rebotar de moltes capes de tinta, creant colors secundaris molt brillants. Aquest comportament visual és útil per a tasques que necessiten precisió de la imatge en papers estucats. En el passat, els sistemes de pigments de tinta tenien rangs de gamma més petits perquè les partícules sòlides dispersaven la llum i feien que els colors semblin menys profunds. Aquesta bretxa s'ha tancat gràcies a les recents millores en la tecnologia de mòlta de pigments de tinta. Els graus de pigments de tinta de mida nano-ara poden cobrir entre el 85 i el 90% de la gamma de colorants sense deixar de tenir beneficis per a la longevitat.
Els professionals que compren impressions han de pensar bé en aquesta elecció. Per obtenir un efecte visual, les tintes de colorant poden ser correctes per a mostres d'embalatge i materials de màrqueting a curt termini-. La química dels pigments de tinta s'ha d'utilitzar per a tirades de producció que necessiten un emmagatzematge estable o una exposició a l'exterior, encara que signifiqui una gamma de colors més petita.
Compliment de seguretat i medi ambient
Cada cop més, les normes ambientals es tenen en compte en la producció moderna de pigments de tinta sense sacrificar l'eficiència. Els pigments de tinta orgànica que no contenen metalls pesants compleixen les normes REACH i RoHS, de manera que no contenen compostos de cromat de plom ni de cadmi. Les dispersions de pigments de tinta a base d'aigua -mantenen els nivells de COV al lloc de treball per sota de 50 g/L, la qual cosa compleix les directrius estrictes de qualitat de l'aire a les zones industrials. Els tipus de residus sòlids industrials estàndard s'utilitzen per eliminar els fluxos de residus de pigments de tinta. D'aquesta manera, s'eviten els problemes provocats per les necessitats químiques d'oxigen dels efluents de colorants.
La documentació de compliment normatiu és molt important a l'hora d'avaluar un venedor. Els productors certificats distribueixen fitxes de dades de seguretat amb informació sobre intoxicació aguda. Per a bons concentrats de pigments de tinta, els valors de LD50 orals són superiors a 5000 mg/kg. Aquest perfil de seguretat facilita la gestió de les coses a la feina i redueix el risc legal dels usuaris finals.
Criteris de decisió per seleccionar el pigment o el colorant de tinta per a les vostres necessitats d'impressió
Senyalització industrial i aplicacions exteriors
Els gràfics per a l'exterior han de ser tan resistents als-UV i versàtils com sigui possible. La impressió de cartelleres en malla de PVC i pancartes de vinil sòlid s'utilitza principalment Pigment de tinta-tintes a base de dissolvents. Aquestes tintes han de ser capaços de suportar les ràfegues de vent i els canvis de temperatura de -20 graus a 60 graus. Quan s'instal·la un embolcall de vehicle, els pigments de tinta s'han de fer de manera que mantingui els gràfics al seu lloc a través de corbes complexes i no es redueixi gaire després d'escalfar-se. En aquests llocs, els sistemes de tint no funcionen perquè el color comença a canviar als 90 dies posteriors a la instal·lació.
L'art del vidre arquitectònic és un altre ús que se centra en els pigments de tinta. Quan els pigments de tinta ceràmica es combinen a 600 graus, fan imatges que romanen a l'exterior dels edificis durant dècades, fins i tot quan la pluja àcida i els contaminants industrials els afecten. Com que les partícules de pigment de tinta no es dissolen a l'aigua, eviten que els colors sagnin durant la cocció, de manera que les imatges amb més d'un color es mantenen clares a les vores.
Impressió tèxtil i usos especials
Segons el tipus de material, la impressió tèxtil digital es divideix en mètodes de pigmentació de tinta i tint. Cada cop més, el cotó i les mescles naturals utilitzen mètodes de pigments de tinta que no necessiten ser rentats ni cuits al vapor com ho fan els colorants reactius. En curar-se correctament, cobrir superfícies de fibra amb partícules de pigment de tinta aconsegueix puntuacions de solidesa al rentat de 4-5 a l'escala ISO 105-C06. Aquest és el mateix nivell de rendiment que els colorants reactius mentre s'utilitza un 60% menys d'aigua. Per a la roba i els signes suaus, les superfícies de polièster segueixen sent les millors per a la sublimació del tint, que és quan les molècules de colorant gasosos s'uneixen a les cadenes de polímer.
Els colorants de pigments de tinta i els ingredients útils es barregen en tèxtils tècnics que han de ser retardants de flama o antimicrobians. Aquest mètode fa que el tractament funcioni de la mateixa manera en tots els substrats, de manera que no hi ha problemes de compatibilitat que es produeixin quan els colors reactius es barregen amb acabats químics.
Anàlisi de costos i factors de la cadena de subministrament
A nivell d'ingredients, els costos de les matèries primeres de pigments de tinta solen ser un 15-30% més alts que els preus dels substituts de colorants. Aquest preu més elevat és perquè el procés de producció és més complicat. Per exemple, la síntesi de pigments de tinta orgànica té diversos passos de purificació per assegurar-se que totes les partícules tenen la mateixa mida. Les estimacions del cost total de propietat, en canvi, tendeixen a afavorir el pigment de tinta. Una força de tint més alta redueix la quantitat de tinta que s'ha de posar. Les fórmules de pigments de tinta sovint assoleixen la densitat objectiu amb un 40% menys de cobertura que les opcions de colorants. La reelaboració reduïda a causa dels defectes de descamació i la vida útil més llarga del producte milloren encara més els costos dels pigments de tinta.
La resiliència a la línia de subministrament és cada cop més important. És menys probable que els fabricants de pigments de tinta integrats verticalment depenguin d'una sola font perquè s'encarreguen tant d'obtenir les matèries primeres com de manipular les partícules. Els compradors que es preocupen per la fiabilitat del subministrament donen més pes als proveïdors que poden mostrar l'obtenció de roques clares per als pigments de tinta inorgànics i la varietat de rutes sintètiques per als pigments de tinta orgànics.
Coneixements pràctics: com triar i utilitzar els pigments de tinta amb eficàcia?
Optimització de la qualitat de la dispersió del pigment
L'estabilitat final del pigment de tinta i la qualitat d'impressió depenen de la bona distribució de la tinta. Per als pigments de tinta orgànics, els equips de mescla d'alt-cisalla necessiten entre 15 i 25 kWh d'energia per trencar els aglomerats de pigments de tinta en partícules centrals. L'elecció del tensioactiu ha d'ajustar-se a la química de la superfície del pigment de tinta. Els polímers aniònics ajuden a mantenir estables les superfícies àcides dels pigments de tinta, mentre que els tensioactius no-iònics funcionen millor amb partícules neutres. Els micro-aglomerats que causen defectes d'impressió es queden quan la dispersió és massa baixa, i els tractaments superficials segurs es poden treure dels pigments de tinta especialitzats quan la dispersió és massa alta.
Les proves de control de qualitat comproven el bon funcionament de la dispersió mesurant-la amb una escala de mòlta i observant la mida de la partícula. Totes les partícules han de ser inferiors a 1 micra per a usos de gravat i inferiors a 200 nanòmetres per a sistemes d'injecció de tinta piezoelèctrics. Els perfils de viscositat a velocitats de cisalla que oscil·len entre 10 i 1000 s⁻² mostren un comportament pseudoplàstic que és necessari perquè la transferència de tinta vagi sense problemes.
Bones pràctiques d'emmagatzematge i manipulació
Mantenir la temperatura, els nivells de pH i els tipus d'envasos adequats pot afectar l'estabilitat d'un pigment de tinta mentre s'emmagatzema. Per evitar que el color s'oxidi a la superfície, els sistemes basats en aigua-han d'equilibrar el pH entre 7,5 i 9,0. Les temperatures d'emmagatzematge s'han de mantenir entre 15 i 25 graus. La congelació separa els pigments de tinta en mescles-a base d'aigua d'una manera que no es pot desfer, i massa calor accelera la descomposició dels aglutinants. Els ions metàl·lics poden danyar els pigments de tinta, però les caixes d'acer inoxidable o plàstic d'alta-densitat eviten que s'embrutin.
Durant l'emmagatzematge a llarg termini-, les rutines d'agitació mantenen la propagació uniforme. El reciclatge suau entre 20 i 30 rpm evita que l'escuma s'assenti sense afegir bombolles d'aire que poden danyar l'escuma. Si s'emmagatzema correctament, la vida útil dura de 12 a 18 mesos, i la densitat s'ha de comprovar de tant en tant per assegurar-se que la barreja és estable.
Resolució de problemes comuns de pigments
Problemes amb com de béPigments de tintai els enquadernadors treballen junts sovint causen defectes d'impressió. La mala unió és causada per no suficient aglutinant; el color es frega amb poca pressió. Afegir massa aglutinant redueix la força del color i costa més sense millorar l'eficàcia. Les millors proporcions de pigment de tinta-a-aglutinant estan entre 1:1,55 i 1:2,50 en pes, i depenen de la superfície del pigment de tinta i del material en què s'utilitzarà.
El metamerisme es produeix quan les barreges de pigments de tinta s'ajusten als colors de l'objectiu en una font de llum, però canvien quan canvia la il·luminació. Això passa quan les corbes de reflexió espectral dels diferents colors no són les mateixes. Per solucionar el problema, substituïu els pigments de tinta que no funcionen bé per altres que tinguin un comportament espectral similar o afegiu petites quantitats de pigments de tinta corregits que facin que la corba general sigui uniforme.
Conclusió
A l'hora de decidir entrePigment de tintai sistemes de tint, cal aconseguir un equilibri entre el rendiment del color immediatament i les necessitats del medi ambient a llarg termini. Les tintes de pigment de tinta s'utilitzen normalment quan la seva resistència a la llum, la resistència a la intempèrie i la capacitat d'adherir-se a una àmplia gamma de substrats compensen el seu cost superior. Els millors resultats s'aconsegueixen quan els gestors de compres comproven regularment les habilitats dels proveïdors, l'ajust de les formulacions i el cost total de propietat. Els graus de pigments de tinta de nanopartícules estan millorant a l'hora d'omplir els buits de la gamma de colors alhora que són molt resistents a la decoloració. Les relacions estratègiques amb proveïdors us permeten accedir a fórmules personalitzades i coneixements tècnics-que us ajuden a destacar en els difícils mercats d'impressió industrial.
Preguntes freqüents
Què fa que la viscositat de la tinta augmenti durant l'emmagatzematge?
La deriva de la viscositat sol ser causada per la floculació del pigment de tinta, que és quan les partícules que es van estendre es tornen a-acoblar perquè no hi ha prou cobertura de tensioactiu o el pH canvia. Els canvis de temperatura poden fer que algunes mescles es tornin a espessir i aprimar-se. La comprovació de les mostres de pigments de tinta desades per a canvis en la mida de les partícules mostra problemes amb la floculació, mentre que la mesura de la viscositat a velocitats de cisalla controlades mostra canvis en la reologia.
Com puc provar la resistència a la llum per a aplicacions exteriors?
Les proves estandarditzades de resistència a la llum utilitzen làmpades d'arc de xenó ajustades a 0,55 W/m² d'intensitat a 340 nm i segueixen les directrius ISO 105-B02. Les mostres s'exposen contínuament mentre es col·loquen en panells de temperatura-controlada, i els valors de ΔE es fan un seguiment mitjançant mesures colorimètriques preses a intervals regulars. Per a la comparació s'utilitzen estàndards de referència de llana blava; puntuacions de 7-8 signifiquen que el material és adequat per a un contacte a llarg termini a l'exterior.
Les tintes pigmentàries poden funcionar amb tots els tipus d'impressora?
La compatibilitat dels pigments de tinta depèn de com la reologia de la tinta s'ajusta a les necessitats de la mida de les partícules de la impressora. Es necessiten partícules de menys de 200 nanòmetres per als dispositius d'injecció de tinta piezoelèctrics per evitar que els broquets s'obstrueixin. Les impressores d'injecció de tinta tèrmica poden gestionar partícules una mica més grans, però s'han d'optimitzar amb cura per a la dinàmica de les bombolles.
Col·labora amb Henghao Technology per a solucions fiables de pigments de tinta
Per obtenir una qualitat d'impressió constant i una alta eficiència operativa, heu de trobar proveïdors de colorants en els quals confieu que sàpiguen què necessita el sector. ElHenghao Technology Development (Hangzhou) Co., Ltd. fa pigments de tinta d'alta-qualitat des del 2003. Subministren fabricants de tinta, recobriments i plàstics a 33 països. Oferim una àmplia gamma de productes, com ara pigments de tinta orgànica azoica i ftalocianina, negre de carboni i pigments de tinta inorgànica especialitzats fets per a treballs d'impressió difícils.
Com a productor directe, podem oferir preus de fàbrica sense baixar els estàndards de qualitat, que són els mateixos que els utilitzats a tot el món. Els equips tècnics reben un suport d'aplicacions enfocat per optimitzar les formulacions, i els departaments de compres aconsegueixen un control clar de la cadena de subministrament i un rendiment uniforme de lot a lot. Envieu un correu electrònic als nostres experts ainfo@henghaopigment.comper parlar de les vostres necessitats úniques de pigments de tinta i per demanar fitxes detallades.
Referències
1. Buxbaum, Gunter i Pfaff, Gerhard. Pigments Inorgànics Industrials, Tercera Edició. Wiley-VCH, 2005.
2. Herbst, Willy i la fam, Klaus. Pigments Orgànics Industrials: Producció, Propietats, Aplicacions. Wiley-VCH, 2004.
3. Leach, RH i Pierce, RJ El manual de la tinta d'impressió, cinquena edició. Springer, 1993.
4. Fink, Johannes Karl. Colorants Industrials: Química, Propietats, Aplicacions. William Andrew Publishing, 2003.
5. Christie, Robert M. Color Chemistry, segona edició. Reial Societat de Química, 2001.
6. Kippan, Helmut. Manual de mitjans impresos: tecnologies i mètodes de producció. Springer, 2001.
