水性颜料墨水应用解决方案
-物理分散剂分散 or 自分散 or 聚合物改性胶囊封装技术
水性颜料墨水推动环保和数字化转型方面发挥着关键作用。
近年来，随着数码喷印、数码印花技术的快速发展，对相应的配套墨水产生了很大的需求。为追求高的牢度性能及保护环境，墨水的发展趋势之一是颜料化与水性化。
数字印刷技术相较于模拟印刷，具有诸多独特优势，如个性化赋能、效率提升、短版制造以及减少浪费以实现可持续增长等。它还能节省材料，降低污染排放，生产过程更环保，且不损害人员健康。
水性颜料喷墨打印技术正是商业和包装应用从模拟向数字转型的理想选择。
自分散性的水性颜料墨水, 具有独特的再分散性，可显著提高墨水稳定性和系统可靠性,灵活性以及个性化, 展现了优秀的印前和印后稳定性, 助力各种纸张、彩盒和瓦楞纸等印刷和包装工业应用。
在当下追求差异化的市场进程中，这种趋势导致包装印刷周期缩短，水基喷墨印刷成为了一项关键的推动技术。
以低耗水量和环保著称的“涂料墨水”，由于其对柔软度和质感的影响，以及耐久性和着色性方面的问题，需要不断探索与改善。
涂料印花墨水采用树脂将颜料粒子粘结在布料表面上，由于树脂的加入，使得布料柔软性较差、手感欠佳。
自分散颜料粒子的活性基团 和纤维表面的羟基、氨基等发生化学反应，使得颜料分子以共价键的形式结合在布料表面， 相比于现有技术布料的抗磨擦牢度、抗水洗牢度、耐晒牢度及耐候性均得到显著的提高。在一定程度上改善布料手感。
作为喷墨打印用水性颜料墨水所需的特性:
评估1：打印密度OD
在作为中性普通纸上/织物上进行打印，以获得记录物。在记录的物质干燥后，用分光光度计计测量印刷密度。
评估2：抗堵塞性
在打印头部分从原始位置移除的状态下，将喷墨打印机在50°C的环境中放置4周。静置后，再次进行打印测试，并根据喷射是否稳定来评估抗堵塞性。并且执行清洗操作程序，检测喷嘴的完好率。
评估3：打印质量
在普通纸、再生纸、铜版纸上打印字符，对打印的字符进行视觉评估。
检测标准参照日本JIS X6993&ISO/IEC 15775，检测标准德国DIN33871
评估4：流畅性
连续打印负荷100%标准色块，计算150米不断线或者喷嘴检测断孔数量少于2-3个。
大中小墨滴对应不同的喷射频率，墨水的动态粘度变化影响流畅性
评估5：耐擦性
在360dpi×360dpi的区域将50ng纳克的油墨涂布到打印纸上时，即使触摸印刷表面，印刷表面也不会被油墨弄脏的时间小于1秒。
织物印品的干湿摩擦牢度。
评估6：光泽评价
使用雾度光泽仪,测定照片用纸上的负荷100%斑纹的光泽值和雾度值
评估7：普通纸发色评价
使用分光光度计测定以负荷100%在普通纸上打印的斑纹的光学反射浓度
评估8：耐擦性评价
在照片用纸上打印负荷100%的图块后，经过1天，然后用手指强力摩擦以判断图像耐久性。
织物印品的干湿摩擦牢度。
评估9: 墨水挥发性
墨水的测试是将墨水在通风橱中在室温下蒸发直至发生40%重量损失之后的粘度测量结果而获得的。如果相对粘度（经蒸发的墨水对原始墨水）大于6，则墨水被确定为“不可靠的”
评估10: 墨水稳定性加速老化测试
在 70℃下三个星期，平均粒径的变化作为标准，用以判断稳定性。
冷冻和融化测试：首先在-20℃下冷冻一天，而后在 70℃下融化再一天，这被定义为一个循环，在每个循环后，平均粒径的变化作为标准用以判断稳定性，如果在三个循环后，电导率不增大，粘度不增大，平均粒径没有显著变化，则这些颜料墨水被认为是稳定的。
评估11: 健康安全性
QB/T 2730喷墨水行业标准有害元素限量
GB 18401-2010中可分解致病芳香胺染料禁用规定
欧盟REACH限制物质清单
日本劳动卫生部"家用产品有害管控法案"
以低耗水量和环保著称的“涂料墨水”，由于其对柔软度和质感的影响，以及耐久性和着色性方面的问题，需要不断探索与改善。
在数字喷墨领域，喷墨轮转的铜版纸墨水，纸箱瓦楞纸、数字标签喷印需要的耐擦、快干性与喷头墨水保湿性稳定性的平衡。
目前市场上大部分低价墨水通常会在配方层面引入多种分散剂“吸附到”色粉粒子表面，但是由于纳米色粉的粒径小，分子中的亲和基团数有限，经普通研磨分散处理后仍有可能发生团聚，进而对墨水的流畅性和稳定性造成一定的影响，导致打印质量降低，造成断墨和打印头堵塞。
自分散颜料墨水采用了纳米级的处理手段和通过共价键化学改性，颜料表面含有大量亲水极性基团，为热力学稳定系统，具有自分散和高低温稳定特性。
聚合物改性分散颜料是通过
自分散颜料墨水采用了纳米级的处理手段和通过共价键化学改性，颜料表面含有大量亲水极性基团，为热力学稳定系统，具有自分散和高低温稳定特性。
聚合物改性分散剂能降低研磨粘度30%-50%，缩短研磨时间20%以上，同时提升体系
表面活性剂物理分散的颜料墨水，表面活性剂在水性体系中显示出明显的分散稳定作用，但在墨水体系中添加了大量的有机溶剂体系，在此非水介质中的分散稳定作用远不及在水性介质中。主要是由于表面活性剂的亲水性基团在颜料粒子表面上的吸附能力不理想，存在一定程度的解吸附现象，导致分散体系粒子的聚集或沉淀，同时分子中亲油性基团的长度也不足以被彻底溶剂化，因此不能使颜料分散体系在各种非水介质中有效地稳定下来。
对于物理分散剂法的水性喷墨墨水主要由着色剂（有机颜料、无机颜料、分散染料等）、水、水性树脂、分散剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、控制助剂等混合而成的较低粘度的墨水体系。
因此，对于物理研磨分散生产的涂料墨水，近年来水性喷墨墨水泡沫问题越来越多的困扰墨水生产厂家，原因主要有以下三个方面：
（1）为降低生产成本达到环保要求，着色剂表面处理及表面多余表面活性剂清洗不够干净
（2）配方中使用偏阴离子型的树脂和分散剂
（3）降低表面张力使用的有机硅、非硅类润湿剂
颜料着色剂表面处理带来的优点与缺陷
有机颜料表面处理的目的是获得在使用介质中具有良好分散性及分散稳定性。按实施的阶段不同，表面处理可分为：
1、在合成颜料的过程中，如偶氮颜料的重氮化偶合反应时，为控制介质的pH值、温度、搅拌、添加不同类型表面活性剂，使产品粒子趋于微细。
2、在合成颜料的后处理过程中实施表面处理，如浆状沉淀中添加处理剂、分散剂等。
3、对膏状滤饼在表面活性剂存在下添加油性连结料，实施挤水转相处理。
4、对颜料干粉产物进行表面处理，如以不同有机溶剂加热处理、在助磨剂存在下实施研磨处理、酸溶与析出处理等。
如上处理，对于水性颜料墨水的稳定性可能又增加了负担，需要纯化处理
纯化处理
包含稳定胶体颗粒的分散体的三个主要步骤。这三个步骤包括去除或分类一定尺寸以上的颗粒，从分散体中去除游离物种，以及对作为稳定胶体颗粒一部分的离子进行可选的离子交换。该“游离物种”是指该物种不直接附着在胶体颗粒上，而是存在于分散体中。颜料表面处理引入的外来“物种”是指包括离子（包括抗衡离子和共离子）基团、可电离基团、有机或未反应基团。
通过选择与控制特定分子截留率的分子量阀值进行纯化除盐，一价盐透过，二价盐截留。
喷墨油墨体中大量游离物种（如离子和有机物）的尺寸减小/分类和去除可以改善性能，如提高稳定性、耐水性、提高图像的光密度、降低分散体的粘度和印刷品的耐污性、提高印刷质量、湿擦和色间渗出。油墨的稳定性、印刷适应性以及快速干燥也可以得到提升。
数码印花选择自分散技术，数码印刷选择自分散技术和聚合物改性技术
自分散颜料墨水平均粒径范围为80至120纳米 ，60度老化6天粒径分布基本不变化
零下20度条件下冻融循环稳定性大于3个周期，
70度条件下热稳定性大于6个星期，
室温稳定性大于2年
涂料印花墨水采用树脂将颜料粒子粘结在布料表面上，由于树脂的加入，使得布料柔软性较差、手感欠佳。
自分散颜料粒子的活性基团 和纤维表面的羟基、氨基等发生化学反应，使得颜料分子以共价键的形式结合在布料表面， 相比于现有技术布料的抗磨擦牢度、抗水洗牢度、耐晒牢度及耐候性均得到显著的提高。在一定程度上改善布料手感。
聚合物改性胶囊封装技术的颜料墨水，在喷墨印刷领域,例如铜版纸,可以显著提高印品的色密度和光泽度，更趋向于印刷品。
