数字喷墨与应用

第一章数字喷墨原理及概述

第一节喷墨技术的起源

第二节喷墨技术的分类

第三节喷墨技术的原理

一、连续喷墨技术原理

二、按需喷墨技术原理

第四节喷墨技术的现状及发展

一、应用于办公和家庭领域的喷墨设备

二、可以应用于影像或图文输出的大幅面喷墨打印机

三、应用于室内和室外多用途广告或装饰图案喷墨打印机

四、数字喷墨技术在纺织品印花领域的应用

五、应用于印刷领域的喷墨打印机

六、数字喷墨打印头

第二章颜色原理及应用软件

第一节颜色产生的原理

第二节颜色视觉特征的三属性

第三节CIE标准色空间

第四节喷墨印制图案及数字化处理

第五节RIP软件及ICC特性曲线

第三章着色剂的选用

第一节着色剂的概念及分类

第二节数字喷墨用着色剂

第四章数字喷墨纺织品印花

第一节活性染料喷墨印花

第二节分散染料喷墨印花

第三节酸性染料喷墨印花

第四节涂料喷墨印花

第五章数字喷墨印刷

第一节数字喷墨印刷现状

第二节数字喷墨印刷设备

第三节数字喷墨印刷油墨

第四节数字喷墨印刷的应用

第六章数字喷墨在其他领域的应用

第一节数字喷墨在生物医疗领域的应用

第二节数字喷墨在食品领域的应用

第三节数字喷墨在电子电器领域的应用

第四节数字喷墨在家庭装饰领域的应用

第五节3D打印

附录

附录一颜料着色剂

附录二活性染料着色剂

附录三酸性染料着色剂

附录四分散染料着色剂

参考文献

序言

数字喷墨技术的主要特点在于通过数字信息控制将微液滴准确计量,并以非接触的方式定位到需要的位置。由于自身的技术特点和市场需求的不断增加以及计算机技术、互联网技术和信息技术的发展，数字喷墨逐渐成为计算机科学与传统行业结合的一个新兴产业。 数字喷墨技术的开发和应用日益受到人们的关注。为适应数字喷墨技术的发展和应用的普及，满足读者的需求，笔者在参考国内外专业技术资料的基础上，结合多年从事喷墨材料开发和应用的工作心得编写了此书。

全书共分为六章，其中第一章主要介绍了喷墨技术的起源、分类、原理和发展现状；第二章介绍了颜色原理、喷墨印制图案、数字化处理以及色彩管理软件的应用；第三章主要介绍了着色剂的起源、概念、分类以及着色剂在喷墨中的应用；第四、五章分别着重介绍了数字喷墨纺织品印花和数字喷墨印刷；第六章介绍了数字喷墨在生物医疗、航空航天、电子电器、教育、食品、家庭装饰以及3D打印在多个领域的应用。本书通俗易懂，是一本科普类的读物，同时也可为关注数字喷墨技术的读者及相关领域的工作人员提供参考。

在编写此书的过程中，参考了涉及领域的中外资料并得到了许多老师、专家和出版社工作人员的支持和帮助，在此一并致以诚挚的谢意。但由于编者水平有限，书中疏漏在所难免，敬请读者批评指正。

编著

2014年2月

本书作者有多年从事数字喷墨的工作经验，书中作者介绍了喷墨技术原理，喷墨着色剂的选择及数字喷墨技术在相关行业的应用，对于数字喷墨行业、印刷、纺织行业的技术人员有很好的参考价值。

UV喷墨可以在任何非吸收性，有机或无机材料上打印,固化快速，固化后完全无毒.缺点是设备投入高，喷墨价格高昂，墨水保存期极短(从出厂起，必须在6个月内用完。),工作时刺激性气味大。弱溶剂喷墨可以在大多数吸收/非吸收，极性/非极性材料上打印,材料的选择性稍窄，设备投入相对便宜,喷墨价格便宜。稍有微软气味，印件干后完全无气味，弱刺激性,喷墨保存期长(12-24个月)。

21世纪初已有人提出绿色溶剂喷墨的概念，是在弱溶剂的基础上，再严格选出高沸点/高闪点（沸点高于150℃，闭杯闪点高于65℃），不在第二类空气污染列表中的，更加安全/环保的溶剂为主溶剂的所谓“绿色溶剂喷墨”。笔者已看到这类喷墨的实际喷印，完全没有刺激性气味，印件印后完全没有气味或毒性。“绿色溶剂喷墨”因其保存期/价格/安全性/环保性都比UV喷墨有更高竞争性，其发展前途更有优势。2100433B

喷墨打印机有两种主要的喷墨方式：连续喷墨和按需喷墨。在连续喷墨过程中，墨滴束通常由压电器件产生的压力脉冲通过一个小孔喷出色彩，随后保存在一个储墨盒中。墨滴束可以进行静电偏转，使墨滴喷到基板上的某个区域。这种连续喷墨方法常用来对迅速移动的食品包装进行高速的标识打印，这种方式得到的成像精度一般比按需喷墨方式要低。按需喷墨系统可以使用压电式或者热发泡喷墨头。虽然在一般情况下压电式喷墨系统的精度要低于热发泡喷墨系统的精度，但由于热发泡喷墨系统在喷射墨水时的温度变化剧烈，所以相比之下压电式喷墨系统在工业应用中更受重视。喷墨导电墨水需要经过打印-烧结的过程承印材料，所以通常采用压电式打印。

喷墨印刷得到的导电层的厚度一般在1μm左右，在120～200℃下烧结5～30分钟，并且将小分子的稳定剂等杂质除去，就可形成银-银微粒间的有效导电，得到连续的导电层。这个工艺温度比传统的银的熔点温度961℃低了很多。直径为10nm的银微粒的表面/体积比要比直径为1μm的银微粒的表面/体积比大1万倍，由此提高了具有较高能量的表面原子的相对比例。

经过烧结处理的银导电层的厚度一般仅为传统印刷方式得到导电层厚度的十几分之一，而导电性却可以和其相媲美，在节约资源和保护环境方面具有很大优势。烧结后银导电层的电阻率可以达到2.4×10-5Ω·cm，表面电阻可达0.1Ω/□（□为方块电阻印刷工艺，指一个正方形的薄膜导电材料边到边之间的电阻，方块电阻的特性为任意大小的正方形边到边的电阻都是一样的，仅与导电膜的厚度等因素有关）以下，完全可以满足RFID天线及PCB线路板等方面的应用需求。