聚焦丨高速噴墨印刷市場廣闊 國產墨水前景大有可為

 

噴墨印刷，是一種無接觸、無壓力、無印版的印刷。能夠說噴墨印刷是完全道理上的直接印刷，其影像和顯影過程一步完成，不需要如靜電照相數字印刷那樣的圖像載體，亦省略了轉印等中間工藝環節。歷經半個多世紀，其技術得到了發展，應用行業亦持續地拓展和延伸。噴墨印刷從起初的桌面辦公、照片影像、大幅面宣傳、戶內外噴繪等行業，逐步延伸到標簽印刷、包裝印刷、紡織品印刷、室內外裝飾品印刷、家電家具表面裝飾、印刷電子、組織器官打印等許多行業。將來，以噴墨設備為平臺，結合功能材料的墨水化，賦之匹配的承印材料，噴墨印刷的應用空間將會更大。

做為噴墨印刷技術不可或缺的重要構成部分，噴墨墨水有其自己的發展規律和特點。一方面，墨水只有和噴墨設備匹配才有道理，即墨水的性能參數要與噴墨設備的供墨系統、噴孔尺寸、點火頻率、噴墨電壓相匹配，才可保準噴墨印刷的流暢和穩定，噴墨墨水的研發總是以詳細的噴墨設備為依托，從這方面講，噴墨墨水處在跟從的地位；另一方面，經過功能材料的墨水化，結合噴墨工藝的創新，有效延伸和拓展了噴墨印刷的應用行業，從這方面看，噴墨墨水在噴墨印刷行業的延伸和拓展中，起著引導的功效。

墨水類型

噴墨墨水按照墨水體系特點能夠分為：溶劑墨水、水性墨水、UV墨水、熱熔墨水等。

1溶劑墨水溶劑墨水是以有機溶劑和高分子成膜劑為載體，將染料溶解或將顏料分散在其中而形成的“墨水體系”，顏料顆粒尺寸在微米至亞微米級。一般溶劑型墨水干燥速度快，光澤度通常，墨水干燥后對承印物的附著度高，對環境的溫濕度不敏銳，但溶劑墨水中的有機溶劑會對環境導致污染。溶劑墨水對承印物需求不高，能夠在諸如紙張、塑料薄膜、不干膠貼膜和織物等無涂層材料上進行直接噴印。2水性墨水水性墨水是以水或水和有機溶劑的混合體系做為載體，將水溶性染料溶解或將顏料分散在其中而形成的墨水體系。所用“水”通常為高純度的去離子水，墨水pH值在7～10之間，呈色劑能夠是染料或顏料。水性墨水擁有較好的環保性，但因為受到墨滴“固化”和保準印刷品質的需要，其承印材料通常為有吸水性多孔涂層的專用材料或擁有多孔性的非涂布的材料，如紙板等。3UV墨水 UV墨水是由于光固化樹脂（預聚體）、活性稀釋劑（單體）、光誘發劑、呈色劑、助劑等構成的墨水。光固樹脂的性能在很大程度上決定了墨水的物化性能、印刷適性以及印刷品的性能。UV墨水的著色劑通常為顏料。因為其固化速度快，對承印材料類型擁有較強適應性。4熱熔墨水熱熔墨水即相變化墨水、固體油墨，運用前為固態，運用時在相應的印刷系統中被熱能熔化，再噴射到承印材料表面冷卻固化。熱熔墨水的固化速度非?？?，光學性能好，擁有環境友好性，但亦存在耐久性和耐摩擦性差的缺點，日前重點應用于非吸收性材料上的條形碼印刷。應用狀況及存在問題

日前，在桌面辦公、照片影像、大幅面宣傳、戶內外噴繪等中低端行業，經過科技人員和業內人士數年的奮斗，我國的噴墨墨水技術水平與國際先進技術已然接近或相當，國產墨水已然基本替代了進口墨水，并實現了對外出口，能夠說，在中低端噴墨墨水市場我國已然擁有較強的國際競爭力。

在以高速數字噴墨印刷機為表率的高端噴墨印刷行業， 因為無把握設備核心技術——打印頭技術，因此不論是進口設備，還是國產設備，高速數字噴墨印刷用墨水基本被國外設備供應商或打印頭供應商所掌控，形成為了事實上的壟斷。高速噴墨墨水是推動高速噴墨印刷技術和設備廣泛應用的關鍵，但高速噴墨墨水的關鍵技術把握在各大設備廠商及其OEM合作伙伴手中，用戶運用的墨水需要從設備供應商手中購買。因為國內缺少有效的競爭力，故高速數字噴墨印刷機用墨水價格居高不下，限制了我國高端數字印刷技術的發展，不利于我國在該行業國際競爭力的提高。但如今，經太多年的累積，客觀地講，在噴墨墨水行業，我國在材料技術上已然不存在基本性的阻礙，只是缺少機會。

國產噴墨墨水發展方向和突破1加強高速噴墨墨水的技術創新2008年德魯巴印刷展敗興，高速噴墨已作為印刷行業發展的焦點和共識。在我國，設備和墨水價格居高不下，是制約其市場發展的基本原由。想要使高速噴墨墨水作為推動高速噴墨技術廣泛應用的助劑而非制約原因，應在新型高速噴墨墨水的開發、第三方墨水供應商及國產墨水的配套方面做好相應的準備。 眾所周知，高速噴墨印刷今后將在票據賬單、按需出版、商場印刷品、個性化包裝及標簽和個性化報紙等行業實現大范圍應用，那樣就需要墨水在加強打印精度，高速、連續運用穩定性，適應介質的廣泛性，安全環保等方面取得突破。2綠色環保將成發展目的從發展的趨勢來看，溶劑型墨水將逐步退出舞臺，打印質量更穩定、色彩更鮮艷、耐候性更強、干燥更快的水性墨水，低揮發度UV墨水將是廠商們開發的重點。同期，有些擁有特殊用途的噴墨墨水，如能量固化墨水、高功能性墨水亦將是廠商開發的熱點。3國產化漸成趨勢任何一項技術要實現大規模的推廣應用，耗材供應的本地化、國產化是必要前提。日前，因為國際、國內無擁有統一指點性的高速噴墨墨水關聯標準，因而噴墨墨水的開發備受困惑。高速噴墨墨水的開發是一項系統工程，噴墨設備是墨水開發的基本前提。國內墨水廠商應加強與設備廠商的合作，從高速噴墨全部系統出發，在對高速噴墨設備、軟件進行深入認識的狀況后，結合目的應用行業，研發出高速噴墨墨水處理方法。與傳統膠印相比，高速噴墨日前的成本優良并未表現出來，除了墨水自己的成本之外，日前已有墨水性能針對介質涂層的特定需求亦增多了用戶的運用成本。因此國內廠商尤其應加強墨水針對非涂層介質的適應性科研，使得高速噴墨的承印材料“平民化”，從而推動高速噴墨印刷的規模化、工業化應用。4噴墨墨水前景廣闊以噴墨設備做為技術平臺，隨著材料科學的持續發展，功能材料的墨水化應用，噴墨印刷技術的應用必將會拓展到新的行業。中科院化學所宋延林團隊將納米技術和噴墨技術相結合研發了“綠色打印制版技術”，將傳統膠印制版技術由“減材制版”改為“增材制版”，大幅減少了制版環節，節省了材料和人工成本，實現了制版過程的綠色環保；2013年中科院理化所劉靜團隊把液態金屬做成打印“墨水”，首次開發出紙上直接生成電子電路的技術。一年后，團隊又開發出世界首臺室溫液態金屬打印機，借助該設備，只需在計算機上設定程序，就能夠“打”出個性化的電路系統。這一科研使低成本、快速、隨意地制作電子電路作為現實，有望改變電子電路的制造規則。將來，人們乃至能夠直接打印出一臺手機，電子制造可能在辦公室或家里就能完成。隨著對噴墨印刷技術科研和認識的持續深入，材料科學的持續發展，噴墨印刷的應用必將拓展到更加廣闊的行業，其對制造技術將會產生積極而深遠的影響，大有可為。

（作者單位為中國科學院化學科研所）

（請注明源自：印刷工業雜志社）