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各司其职 看染料和颜料墨水的细节差异

    【IT168评测中心 办公视点】现今,越来越多的打印机开始使用颜料墨水,首先是专业的A3+及大幅打印机,这主要是因为颜料墨水可以更好的保存,惠普、佳能和爱普生三大厂商的大幅面打印机所打印的作品都宣称可以保证100年不褪色,有的墨水更是达到200年。而在最近的一年里,颜料墨水同样被广泛应用于低端的喷墨机里,比如爱普生推广的全线ME3G系列产品,从低端家用机型ME30到A3幅面商务机型ME1100,无一例外的使用全颜料墨水;惠普在新发布的pro8000商务喷墨打印机中,也将彩色墨水全部改为颜料墨水。而爱普生在最近一次的发布会上,更推出了全球首款的高品质白色颜料墨水,解决了喷墨打印机难以应付透明包装打样的问题。

 

    是什么使颜料墨水在喷墨打印机中受到如此的关注,它究竟有什么优势?我们经常能够看到惠普的VIVERA墨水、佳能的LUCIA墨水以及爱普生的世纪虹彩K3墨水都宣称自己的打印作品可以保存100年以上不褪色,有的品牌甚至标称到200年,毫无疑问,这些保存的时间足以使打印作品可以伴随绝大多数人的一生。那么,究竟是什么原因让色彩可以长时间的保存在纸张上呢?答案当然来自墨水的奥秘。墨水按色基分类为染料型墨(以染料为色基的墨水)和颜料型墨(以颜料为色基的墨水),按溶剂来分类为水性墨(以水和水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分)和油性墨(以非水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分)。水性墨水里面有染料墨和颜料墨,此类墨水ph值一般为中性;油性墨水里面也有染料墨和颜料墨,此类墨水的ph值一般为酸性。因此,水性墨水和油性墨水不能在同一个打印头中混用,油性墨水(包括弱溶剂墨水)一般也不建议使用在桌面机上。目前我们桌面机使用最多的是水性染料型墨和水性颜料型墨,一般称为染料墨水和颜料墨水。

    染料墨水是分子级全溶解的墨水,这种墨水是完全的复合溶液,堵墨头的概率很小,喷绘后易于被材料吸收,色彩艳丽,而且造价成本低,缺点是不防水,并且由于染料分子在紫外线照射下很快分解,导致户外紫外线下使用一个月内就有明显褪色。但是,由于其色彩鲜艳、层次分明且价格也较颜料型墨水低,因此是打印图片、制作彩喷名片等用途的首选产品。

    颜料墨水是把固体颜料研磨成十分细小的颗粒,溶解于特殊的水溶剂中,是一种悬浮溶液或者叫半溶液,跟我们印染衣物的颜料性质同样,它是通过色材附在介质(如复印纸或打印纸等)的表面来发色的。因此,用颜料墨水来打印,即使在普通纸上打印也不会洇墨,而且由于颜料本身防水,也不容易被紫外线分解,所以它的耐水性强,也耐光,打印出来的东西即使在户外使用也能维持一年以上没有明显的褪色迹象。不过,大多数的颜料墨水都会因此而使表面残留色材,所以,即使在有光纸等表面平坦的纸上打印也不能打印出有光泽的图像来,这就是为什么一般用颜料墨水打印出来的东西都没光泽的缘故。另外,颜料墨水的制造成本较高,所以售价也较染料墨水贵,其价差高达二至四倍以上。

    从物理性质上面来定义两种种类的墨水,染料墨水是由具有特定化学结构的单分子构成,最小的单位仅为1-2纳米,墨水平常以透明的液态的形式存在;而颜料墨水是由分子组成的集合体,它的最小单位要比染料墨水的分子直径大得多,为50-200纳米不等,平时以不透明液体的形式存在。首先来看染料墨水,染料墨水的优点在于它的着色性能强,这就意味着它的颜色表现范围大,成像亮度高在色调方面也能轻松地表现,目前市场上的多数喷墨打印机耗材都是采用染料墨水。染料墨水造价成本低,缺点是不防水,并且由于染料分子在紫外线照射下很快分解,导致户外紫外线下使用一个月内就有明显褪色。

    颜料墨水由于它在溶剂中不溶解的特性,所以具有防水的功能,不易褪色,而且和染料墨水相比具有很好的抗光性,不过它的缺点就在于颜色表现范围小,一些色彩靓丽的图像不能够很好的呈现。由于颜料对光滑介质表面附着力较差,不适合在光滑的相片纸上打印,其打印机效果还是比较暗淡,与染料墨水打印出来光彩动人的效果相比,尚有一定的差距。因此,使用颜料墨水的照片打印机,我们更加推荐使用亚光照片(半光面照片纸),英文称之为Semi-Glossy Photo Paper。

    颜料墨水色材由多个分子组成,直径比较大,不会溶解于溶剂。通常在颜料色材外面加上一层亲水性的聚合体,这样就可以将颜料色材吸附到溶剂中。颜料墨水色材的典型代表就是矿物质颜料。染料墨水色材是由单个分子独立存在的,可以溶解于溶剂中。这类色材的典型代表就是草木的汁液,渗透性比较好。通过上面的解释,大家可以发现,颜料的耐水性比较好,在高湿度的环境下打印出来的图象一般不会轻易模糊。而染料在这方面就要差点,打印的文件碰到水容易晕染开。

    颜料墨水色材由于多个分子组成,直径比较大,在外界的腐蚀影响下只会破坏最外层的分子结构,里面的结构不容易遭受破坏。染料墨水色材由于是单个分子独立存在,在紫外光的照射和臭氧等气体腐蚀下,很容易就被破坏,导致颜色产生变化。由于分子大小的不同,在耐光性、耐腐蚀性方面也造成了使用两种不同色材墨水的差异。一般来说,颜料墨水的耐光性、耐腐蚀性要好,染料墨水则在恶劣条件下容易变色。

    颜料墨水色材的颗粒比较大,不能渗透到纸张内部,只能停留在纸张表面。而染料墨水色材较小,全部都渗透到纸张内部,纸张表面没有残留。正是因为颜料墨水色材的颗粒比较大,打印后大部分停留在纸张表面,所以在耐摩擦性方面要比染料墨水色材差,容易掉色。而且染料墨水色材打印的纸张表面光滑平整,对光的反射方向大部分相同,所以打印出来的图片色彩看上去会更加的鲜艳。

    【IT168评测中心观点】水性颜料墨水首先是水性,添加成分远离有机溶剂成分,对人体和环境没有危害,因此是环保型墨水,符合当今社会文明发展方向。再者由于采用纳米级颜料生产的墨水,克服了染料型墨水对温度、湿度、大气条件、光线影响等的敏感,达到防水耐光不褪色的理想效果,刚好克服了传统喷墨打印的缺陷。因此有理由相信,水性颜料墨水是将来打印墨水的主流产品。通过多方的比较,颜料墨水在耐水性、耐光性、耐腐蚀性上都要好于染料墨水,而染料墨水则在耐摩擦性和显色性方面要比颜料墨水要强。所以选择什么样的墨水还要根据实际需要,一般来讲,颜料墨水的价格要高于染料墨水,采用颜料墨水也是各墨水厂商的发展趋势。

    通过上面的介绍我们也可以纠正一些品牌在宣传中的常识错误。比如爱普生在发布世纪虹彩K3墨水时表示:“爱普生打印作品可以维持100年以上不褪色,这是因为颜料粒子由树脂涂层所包围。”惠普也曾经以这样的理论宣传VIVERA墨水,但事实并不是这样,树脂涂层确实会对打印作品起到一定的保护作用,也许是5年,也许是10年,但是绝对达到不了100年甚至200年。真正的原因是颜料粒子直径大,是染料粒子的50倍-100倍,光线对于颜料粒子的腐蚀会逐层进行,这就使得打印作品的保存年限被极大的延长。

    那么,如何来解决颜料墨水的耐摩擦性方面的劣势?最简单的方法是覆膜,其实看似简单的方法往往是最有效的。覆膜是对已经打印后的作品表面覆盖上一层很薄的透明塑料薄膜而形成一种纸塑合一的作品的一种后期加工技术,通过覆膜后的打印作品在视觉、手感、防水性、防褪色等多方面得到加强,起到保了护和装饰作用。


覆膜机

(完)

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