Atrament na báze rozpúšťadla sa týka atramentového systému, ktorý používa organické rozpúšťadlá alebo polyméry na báze rozpúšťadla ako nosič na rozptýlenie pigmentov alebo farbív, čím tvorí atramentovú zmes. Tieto atramenty ponúkajú vysokú trvanlivosť kvality obrazu a relatívne nízke náklady na suroviny. Odparenie rozpúšťadiel však môže viesť k znečisteniu životného prostredia a atramenty na báze rozpúšťadla sú stále vo fáze rýchleho vývoja. V reakcii na environmentálne obavy bol zavedený nový typ atramentu, známy ako ekologický atrament (atrament s nízkym rozpúšťadlom). Tento atrament spôsobuje menšie poškodenie životného prostredia a považuje sa za budúce smerovanie atramentov založených na rozpúšťadle.
Kategórie atramentu založené na tlačovej technológii:
Inkjet atramenty sa kategorizujú na základe ich atramentovej základne, ktorá zahŕňa vodné atramenty, atramenty na báze rozpúšťadla a UV atramenty. Inks na báze rozpúšťadla používajú rozpúšťadlá bez voda ako hlavnú zložku na rozpustenie farbív, ktoré môžu byť buď pigmenty alebo farbivá. Zloženie atramentov na báze rozpúšťadla zvyčajne zahŕňa farbivové látky, rozpúšťadlá, povrchovo aktívne látky, zvlhčovače, pH regulátory, sušiace látky, chelátory kovových iónov, konzervačné látky a ďalšie prísady. Nižšie je uvedený stručný úvod k kľúčovým zložkám: farbivá a rozpúšťadlá.
1. Farby
Bežné farbivá pre atramentové atramenty zahŕňajú farbivá a pigmenty. Množstvo farbiva zvyčajne tvorí {{0}}. 5% až 10% z celkového objemu atramentu, pričom najvhodnejší rozsah je medzi 0,5% a 5%. Farbivá aj pigmenty môžu byť neiónové, katiónové, aniónové alebo zmesi. Chemicky povedané, farbivá existujú ako jednotlivé molekuly v atramente, zatiaľ čo pigmenty sa skladajú z agregátov pigmentových molekúl.
Používanie farbív ako farbív ponúka výhody, ako je ľahkosť prípravy, nízke náklady, žiarivé farby, plnofarebné gamut a znížené riziko upchávania dýz. Inky na báze farbív zvyčajne fungujú lepšie pri reprodukcii farieb a môžu dosiahnuť kvalitu tlače porovnateľnú s fotografovaním striebornej soli na vysokokvalitných substrátoch. Inky na báze farbiva majú však zlú stabilitu, najmä pokiaľ ide o ľahkosť, stabilitu skladovania, odolnosť proti vode a antioxidáciu. Jednotlivé molekuly farbiva sú chemicky nestabilné pri vystavení svetlu, vlhkosti a kyslíku, čo vedie k vyblednutiu farieb. Okrem toho sú farbivá atramenty často veľmi vyberavé o tlačiarskom médiu a môžu vyžadovať špecializované substráty. Na pravidelnom papieri s kopírovaním, ktorý je vyrobený z prepletených papierových vlákien naplnených želatínovou látkou, majú farbivé farby tendenciu šíriť sa pozdĺž vlákien a spôsobovať rozmazanie, čo vážne ovplyvňuje kvalitu tlače.
Atramenty založené na pigmentoch, vyvinuté na riešenie nedostatkov atramentov založených na farbivách, pozostávajú z agregátov pigmentových molekúl. Tieto atramenty sú stabilnejšie, ponúkajú vynikajúcu svetelnú rýchlosť, odolnosť proti vode, tepelné odolnosť a antioxidačné vlastnosti, vďaka čomu sú menej náchylné na zmeny počasia. Pigmentové atramenty majú však horšiu stabilitu tekutín a môžu spôsobiť blokády dýzy v dôsledku problémov s disperziou pigmentu počas dlhodobého skladovania. Na základe výhod a nevýhod oboch typov farbív, je možné dospieť k záveru, že farbivá založené na farbivách vynikajú vo farebnej živosti a uniformite, vďaka čomu sú vhodné pre vnútorné výtlačky, zatiaľ čo atramenty založené na pigmentoch sú odolnejšie a vhodnejšie pre vonkajšie aplikácie. Inky na báze rozpúšťadla zvyčajne používajú pigmenty ako farbenie, a to v dôsledku vlastností pigmentov a polohy trhu atramentov na báze rozpúšťadla, pričom atramenty rozpúšťadla založené na farbivách sú relatívne zriedkavé.
2. Rozpúšťadlá
Rozpúšťadlá sú prchavé organické kvapaliny a sú nevyhnutnou súčasťou atramentov na báze rozpúšťadla. Pomáhajú regulovať atramentovú viskozitu, povrchové napätie a sušenie vlastností. Akonáhle sa atrament prenesie na substrát, vysoko prchavé rozpúšťadlo sa rýchlo odparuje, zatiaľ čo menej prchavých rozpúšťadiel prenikajú do substrátu v dôsledku kapilárneho pôsobenia, čo tuhuje spojivo a farbivá na povrchu, čím sa sušiaci atrament sušia. Rozpúšťadlá slúžia ako skutočné rozpúšťadlá pre rozpustenie väzieb a polymérov a ako riedidlá alebo spoločné rozpúšťadlá na úpravu atramentových vlastností.
Bežné rozpúšťadlá, klasifikované podľa chemickej štruktúry, obsahujú tieto typy:
Alifatické rozpúšťadlá: Majú zlú rozpustnosť, mierny zápach a sú lacné (napr. Petroleum éter, benzín, petrolej, n-hexán).
Aromatické rozpúšťadlá: Majú dobrú rozpustnosť, ale sú vysoko toxické a majú silný zápach (napr. Benzén, toluén, xylén).
Estery: Majú vynikajúcu rozpustnosť, silný ovocný zápach a sú drahšie (napr. Etylacetát, butylacetát).
Alkoholy: Tieto rozpustia určité živice dobre, majú príjemný zápach a sú mierne ceny (napr. Etanol, izopropanol, butanol, etylénglykol).
Ketóny: Majú veľmi silnú rozpustnosť, ale ich zápach je nepríjemný (napr. Acetón, cyklohexanón).
Éter: Majú silnú rozpustnosť pre určité živice, mierny zápach a nemrznúce vlastnosti, ale sú drahšie (napr. Etylénglykoter, butylénglykoter).
Zmiešané rozpúšťadlá: Jedná sa o zmesi dvoch alebo viacerých rozpúšťadiel a je možné ich upraviť tak, aby sa riadila rýchlosť sušenia atramentu.
Rozpúšťadlá sa ďalej kategorizujú podľa bodu varu: nízko varenie (pod 100 stupňov), stredne varenie (100-150 stupňov) a vysoké varenie (150-250 stupňov). Rozpúšťadlá hrajú rozhodujúcu úlohu pri určovaní viskozity, rýchlosti sušenia a kvality atramentového filmu. Výberom správneho rozpúšťadla je možné vyvážiť rýchlosť sušenia a výkon atramentu, ako aj znížiť výrobné náklady. Organické rozpúšťadlá sú primárnou súčasťou atramentov na báze rozpúšťadla, pričom prchavé organické rozpúšťadlá tvoria okolo 90% atramentov atramentov.
