Удаляемость краски с отпечатков, выполненных струйной печатью

Струйные принтеры распыляют чернила в виде мельчайших частиц на бумагу через электронно управляемые тонкие сопла.
Чернила для струйной печати должны обладать низкой вязкостью и содержать высокий процент жидкого носителя — обычно от 60 % до 90 %. Для печати на бумаге чаще всего применяются водные чернила.
Существует несколько способов формирования изображения на поверхности бумаги: термоструйная печать, пьезоэлектрическая струйная печать и непрерывная струйная печать. Деинковаемость не зависит от используемой технологии нанесения изображения, а определяется характеристиками красочного слоя, которые, в свою очередь, зависят от компонентов чернил и процесса сушки. В большей степени, чем при других технологиях печати, свойства субстрата могут оказывать положительное влияние на деинковаемость.

Струйные чернила бывают либо на основе красителей, либо на основе пигментов.
Чернила на основе красителей содержат только жидкие компоненты. Частицы в пигментных струйных чернилах имеют размер менее 0,15 мкм. Можно предположить, что после высыхания и повторного диспергирования их размер остаётся таким же, если не происходит агломерации на поверхности субстрата.

Обычно сушка происходит за счёт впитывания.
Отпечаток струйной печати на немелованной бумаге высыхает быстро, но зачастую имеет низкое качество из-за низкой плотности печати. Это стимулировало разработку специальных поверхностных обработок бумаги, которые обеспечивают достаточное время для сушки и удерживают чернила на поверхности, используя агломерацию или осаждение. Другой способ — УФ-отверждение.

В целом, из 73 протестированных коммерческих струйных печатных продуктов лишь 38 % получили положительный показатель деинковаемости (Deinkability Score), как показано на рисунке 1. Отпечатки на основе красителей полностью не проходят тесты на деинковаемость: из 17 испытаний не было получено ни одного положительного результата. Обесцвечивание вторичной массы, чрезмерное потемнение фильтрата и слишком низкая степень удаления чернил были критическими критериями для красительных струйных чернил. Пигментные струйные отпечатки показали лучшие результаты, но лишь 29 % из 14 тестов получили положительный показатель деинковаемости. Среди УФ-отверждаемых струйных отпечатков только 18 % оказались успешными. Аналогично УФ-офсетной печати, причиной низкой деинковаемости у УФ-струйных отпечатков является большая площадь загрязнённых частиц.

Некоторые образцы, исследованные по схеме оценки показателей деинковаемости, представляли собой струйно напечатанные газеты, которые сегодня продвигаются для малых тиражей и удалённых локаций (например, зарубежные газеты в международных аэропортах). Подобно флексографским отпечаткам, струйные не проходят испытания по таким критериям, как светимость, степень удаления чернил и потемнение фильтрата. Кроме того, вторичная масса из красительных струйных отпечатков имеет выраженный зеленоватый оттенок.

Относительно хорошие результаты (более чем в трёх четвертях случаев) были получены с неводными чернилами, также называемыми твёрдыми восковыми чернилами.
Они становятся жидкими при плавлении и затем ведут себя как типичные водные струйные чернила. Помимо использования другого типа чернил, технология печати требует специального нагревательного блока, поддерживающего чернила в жидком состоянии до момента их попадания в печатающую головку.

Наиболее перспективным способом повышения деинковаемости струйной печати, очевидно, является агломерация или осаждение пигментных чернил на поверхности бумаги, однако на сегодняшний день этот метод не имеет значительных коммерческих применений.

Чернила на основе красителей содержат хромофорные группы, которые в некоторых случаях могут быть обесцвечены восстановительными отбеливающими агентами. Однако отбеливание не является обязательной частью процесса деинкинга. Бумажные фабрики, производящие стандартную газетную бумагу, как правило, не используют стадию отбеливания. В зависимости от количества красительных чернил на бумаге, светимость вторичной массы может либо превышать пороговое значение, либо нет, как показано на рисунке 2. Обычно пигментные струйные чернила превышают этот порог, а УФ-струйная печать благодаря сшитой красочной плёнке не имеет проблем со светимостью вторичной массы.

Пигментные чернила на стандартной бумаге по результатам деинковаемости мало отличаются от красительных чернил, за исключением того, что они не демонстрируют выраженного изменения окраски (см. рис. 3). Оценка также классифицируется как «непригодные для деинкинга». Ситуация может измениться при применении дополнительных мер. Сравнение отпечатков без связующего агента и с ним даёт представление о том, каким образом можно добиться улучшения. Связующий агент — это химическое вещество, которое наносится на поверхность бумаги в качестве праймера и вызывает агломерацию чернил на поверхности. Первоначальной целью такой разработки было повышение качества печати на лёгких стандартных бумагах; лучшая деинковаемость является побочным положительным эффектом.

Испытание образца с УФ-отверждёнными струйными отпечатками также не выявило проблем с обесцвечиванием вторичной массы, однако не удалось получить положительную оценку по совершенно иной причине: площадь загрязнённых включений оказалась слишком большой, с превышением пороговых значений как для частиц размером более 50 мкм, так и для более крупных включений с эквивалентным диаметром круга свыше 250 мкм. Эти результаты соответствуют испытаниям УФ-отверждённой офсетной печати.
Однако одним из преимуществ УФ-струйной печати является то, что такие печатные продукты, как правило, не имеют проблем с потемнением фильтрата, что показано на рисунке 4. Лишь один образец превысил пороговое значение потемнения фильтрата (18). Напротив, струйные отпечатки на основе как красителей, так и пигментов чаще сталкиваются с трудностями соблюдения этого порогового ограничения.

Source https://forestbiofacts.com/