“萬能”的噴墨印刷技術

    ■核心提示

    噴墨印刷是隨著計算機控制技術與包裝技術的不斷發展而迅速發展起來的，現已在許多現代化的工廠和包裝自動線上得以應用。先進的噴墨印刷系統，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字，還可以實現選擇擴展條形碼和用戶（客戶）防偽標志的噴印功能。噴墨印刷已被廣泛應用于現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，數碼印刷得到了長足發展。盡管一段時期內全球經濟面臨萎靡，用于新技術的資金逐步減少，但繼絲網印刷之后被稱為“萬能”印刷新技術的噴墨印刷卻從未停止前進的步伐。

    優點無可比擬

    噴墨印刷是隨著計算機控制技術與包裝技術的不斷發展而迅速發展起來的，現已在許多現代化的工廠和包裝自動線上得以應用。噴墨印刷具有其他印刷方式不可比擬的優點，如適應性廣、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場（運動中）包裝物上印刷日期、規格、保質期、數量、條形碼等。噴墨印刷后的產品干燥快，可立即進入下一道工序。與傳統的包裝印刷不同，噴墨印刷不再需要制版和專門的印前輔助工序。

    先進的噴墨印刷系統，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字，還可以實現選擇擴展條形碼和用戶（客戶）防偽標志的噴印功能。

    噴墨印刷系統已遠遠超出了傳統印刷的范疇，其除了具有黑白與彩色的印刷功能外，還具有數據處理和信息儲存功能。它通過選?。ò惭b）記憶儲存器，便可儲存數百條獨立的編碼（數碼及字符集等）和近萬個字符。它與電腦相連，便可實現工作的記錄及報告的整理與打印。當它與主機串聯時，還可在包裝上（或其他承印件上）噴印出重量，記錄衛星通訊傳來的各種數據、繪制大氣云圖等。

    噴墨印刷已被廣泛應用于現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，且最適合于連續不停頓的包裝生產線上的作業。在連續生產線上進行噴墨印刷號碼、日期等，比其他印刷或粘貼標簽更為經濟和快捷。

    原理與噴墨打印機一致

    噴墨印刷原理無論是用于包裝領域的噴墨印刷，還是用于辦公領域的噴墨印刷，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。現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，數字信號施加的電流脈沖瞬間產生熱量（升溫速度可達100℃/s，溫度可達280℃），對墨水進行快速的局部加熱，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管作用迅速補入。

    噴墨墨水的發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，墨水還應具有長期存放的穩定性，良好的連續和間歇打印性能，良好的顏色、亮度、純度及色彩飽和度以及耐水、耐光、抗風化性能。再者，墨水的組分不能與噴嘴發生化學反應，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過快；墨水打印出的圖像及文字應整潔，無擴散、缺墨、不均等現象。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值調節劑等添加劑組成。

    我國墨水技術發展相對滯后

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

    在其后的100多年中，噴墨印刷不斷發展，并出現了一些里程碑式的技術。1951年，西門子公司將噴墨技術由液態墨水轉變成墨滴，西門子公司專門為這種技術申請了專利；1964年，西門子公司研制成功借助特殊設備，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發展出采用連續噴墨技術的印表機；1972年，西門子推出壓電式按需噴墨打印技術；1982年，日本Canon公司的氣泡式噴墨打印機問世以后，墨水的研發進展得更為迅速。

   在國內，噴墨印刷技術的進一步發展仍受到一些因素的影響。據相關資料顯示到目前為止，我國還沒有真正開發出各種性能都比較穩定的噴墨墨水，因此當前國內市場上的噴墨墨水，特別是彩色噴墨墨水幾乎全都依靠進口，這些進口的噴墨墨水價格都相當高，嚴重阻礙了我國噴墨印刷行業及其相關行業的發展。因此，提高墨水的性能，尤其是研制出顏色好、安全、性能穩定的墨水已經成為當前國內最迫切解決的問題。

———— 延伸閱讀————

    噴墨印刷環保遭質疑

    數碼印刷特別是噴墨印刷，一直被認為是環保型的印刷工藝，而水性墨水更是“環保中的環保”產品，受到業界和媒體的追捧。但近期業界出現了有關此觀點的質疑聲。

    根據INGEDE（國際脫墨工業協會）的有關報道，2010年，國外某家生產高質量再生紙的企業回收了部分采用某品牌機器印制的照片書，結果由于再生漿無法完成脫墨處理，導致企業耽誤生產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，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品，在循環利用方面都存在著一些問題：造紙廠回收廢紙，準備進行脫墨處理去制造新的、白凈的紙時，染料和細小的顏料無法去除。其結果就是：紙張纖維變成灰色，造紙廠需要為達到質量要求而奮斗。特別是染料型的墨水，這個問題更嚴重，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脫墨處理，這種墨水也是現在市場中的主流產品，占據絕大多數的市場份額。

    綠色印刷、環保印刷應該是一個完整的系統工程，而不是頭痛醫頭腳痛醫腳，注意了某個環節的環保性能和環保指標而忽略其他的環節。如果不能對環保進行綜合考慮，很可能貌似是環保了，但其實是污染的轉移。就像使用染料型水性墨水進行印刷，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保，遠遠無法抵消水性墨水帶來的那一點點VOC排放方面的優勢。其最終的綜合結果反而可能是更不環保。

     不過，目前已經有很多制造企業意識到了這個問題，開始著力開發新的技術，以便讓噴墨墨水更容易實現脫墨處理。