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评判墨水的稳定性(三) Stability is the best!

评判墨水的稳定性(三) Stability is the best! 精化科技有限公司
2025-10-07
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导读:面对众多低质同质化的产品,怎样突出产品的优点特点,怎样让出类拔萃的产品脱颖而出?

面对众多低质同质化的产品,怎样突出产品的优点特点,怎样让出类拔萃的产品脱颖而出?

掌握专业知识,减少后顾之忧


稳定的才是优秀的
稳定的才是优秀的
选择专业的生产工厂,参与制定喷墨打印机墨水国家行业标准工厂
选择检验体系完善、检验标准齐备、检验设备齐全的工厂
选择健康安全保障体系健全的工厂
选择产品应用性能稳定可靠的工厂
稳定 Stability


专业
向劳动者致敬

每一滴汗水都折射太阳的光芒,每一份付出都照亮梦想的天空。尊重每一份职业,也感谢每一次坚守。

以下示例简明表述,详情请见下文


优秀的墨水指标

一套合格的喷墨墨水应具备以下性质:良好的稳定性(包括墨水的兼容性,长期打印稳定性(墨水流畅性),储存稳定性和打印图档的保存稳定性(抗褪色性能))、出色的打印质量、适宜的粘度、PH值、电导率与表面张力、颜色间渗透轻微、干燥时间短、无味、安全。

对于用户日常关注的墨水稳定性,往往


稳定性

兼容性

可靠性

打印性能

健康安全

性能

粒径(平均粒径和最大粒径)

无腐蚀性

不断线

色域/亮度

彩度/色阶

无毒

电导率

塑料兼容性

不堵头

流畅性

不易燃

Ph  

添加剂兼容性

起动性

出血

边缘锐利

无刺激气味

黏度

物料兼容性

潜伏期

快干性


表面张力

OEM墨水的兼容性

打印数量

分辨率

冷冻/结冻稳定性

长时间打印稳定性

介质适应性

高温稳定性

防水性


欧标

美标

亚标

UV

抗臭氧

耐摩擦

物化指标对照


Oem   ink

LFC   ink

粘度

pH

表面张力

电导率

粘度

pH

表面张力

电导率

K

2.23

8.68

34.6

3500

2.30

8.47

34.6

3180

C

2.25

8.56

35.0

3250

2.22

7.90

35.0

1200

M

2.38

8.89

35.4

4100

2.28

7.67

35.4

1720

Y

2.34

8.75

37.2

4500

2.34

7.92

37.2

2320

LC

2.18

8.25

35.4

1600

2.10

7.43

35.4

320

LM

2.20

8.50

35.8

1300

2.28

7.63

35.8

590

L805墨水为例,分析如下:

2, 离子浓度分析 compared with OEM  L805 inks

mmol/l

OEM

LFC   ink

K

Na

Cl

K

Na

Cl

K

2.10

55.9

17.4

0.90

61.4

20.3

C

0.80

64.8

23.8

1.48

79.4

19.5

M

2.40

106.6

21.8

0.90

92.6

18.3

Y

52.3

36.3

24.5

0.87

87.1

16.9

LC

1.00

98.1

19.6

0.89

35.7

18.9

LM

1.69

81.6

21.7

1.00

45.6

15.4

                                                              Chart 1

电导率分析LFC ink compared with OEM inks


Oem   ink

LFC   ink


pH




pH



K

2.23

8.68

34.6

3500

2.30

8.47

34.6

3180

C

2.25

8.56

35.0

3250

2.22

7.90

35.0

1200

M

2.38

8.89

35.4

4100

2.28

7.67

35.4

1720

Y

2.34

8.75

37.2

4500

2.34

7.92

37.2

2320

LC

2.18

8.25

35.4

1600

2.10

7.43

35.4

320

LM

2.20

8.50

35.8

1300

2.28

7.63

35.8

590

                                                                Chart 2

说明:上表与OEM墨水的对照分析,在相同的墨水浓度体系里,Na+离子Cl-离子浓度越低,说明墨水体系含盐量越少,墨水体系越稳定;或者说在某些离子浓度相同的墨水体系里,相对来说墨水体系的电导率越低,墨水的长期储存稳定性越好。如果墨水浓度或离子浓度有差异,要具体情况具体分析。

330系列墨水为例,电导率对照


Other   1

Other 2

Lfc(精华)

pH

Conductivity

pH

Conductivity

pH

Conductivity

K

8.31

6030

8.20

6890

7.21

3600

C

7.77

2820

7.60

2490

7.13

1200

M

8.00

3820

4.2

4920

7.50

1680

Y

8.30

6030

8.05

4540

6.98

1980

LC

7.82

1130

7.2

1180

7.23

900

LM

8.14

1500

4.7

1500

7.50

480

说明:上表有两种黑色墨水的电导率比较高,分析来可能选择的是含盐量较高的原料。与lfc墨水比较竟然接近两倍高,预示是潜在的质量隐患。 另者ink1的黄色墨水电导率比较高,很可能过多的添加了含盐量比较高的23号染料,如果遇到温度骤变或者时间久了,也存在着质量隐患。说一下ink2的洋红色和淡洋红色Ph值竟然在4左右,很可能选择了耐温度性较差的活性红染料,分解后墨水体系呈酸性,染料很容易析出,导致墨水稳定性质量问题。

理论:

电导率就是所有游离电荷在溶液中的总和

染料分子的电荷(例如:磺酸基组);染料分子电荷的反离子(例如:钠、有机胺离子);

过多的盐(如氯化钠及硫化钠)可能会引起腐蚀及沉淀。

讨论:

墨水的稳定性,很大一部分取决于染料的含盐量,及墨水添加溶剂的纯度。Cl-容易对打印头产生腐蚀,而其形成的盐主要是Na+离子Cl-离子结合的Nacl,墨水中含有Cl-越少,相对来说稳定性越好。低价盐会增加染料溶液及墨水的稳定性,些二价金属离子会引起多种影响,例如当储存时会出现沉淀,特别是在遇热,染料会出现分解。

过多的盐(氯化钠及硫化钠)可能会引起腐蚀及沉淀

电导率是强烈依赖液体的PH,(详细的染料含量及离子量的规格要比测试电导率更有意义。)

染料的浓度高,可能电导率就会很高,比如r270的黄色电导率就很高。实际上通过电导率评测墨水的稳定性,还有考虑墨水的浓度(系统浓度,除了离子水外),特别是如果一些墨水的离子水添加量多(离子水带入的离子很少),反而导致染料和溶剂带入的离子浓度就降低。

为什么,有些墨水价位较低的墨水,在刚开始使用时,流畅性是可以,但是在分析电导率指标时,电导率却高的很多,其实,这反应出墨水的长期储存稳定性将会有影响。

以下,具体通过老化试验分析如下:

3, 稳定性分析(储存稳定性)

A: Freezing (-20 -3 days)

B: Heating (70-7 days or 60-6 weeks)—相当6个月

C: Heating70- 6 hours)――相当2              

好的稳定性是指墨水黏度、PH、电导率(颜料墨水:粒径、大粒子数量)经过老化试验,基本没有变化。高品质的墨水与低端墨水最根本的区别是体现在储存稳定性方面。特别是用户购买的墨水经过恶劣运输、储存过程(高低温等)或在不寻常的环境(高温、潮气等)下使用,或者长期不用后再使用,可能低品质的墨水就要出现很多麻烦。

Test results

Before aging test

test on Dec.1,2016; T:16.5

Ink

PH

表面张力(mN/m)

电导率(mS/cm)

黏度

(Pa·s)

K

8.47

34.6

3180

2.30

C

7.90

35.0

1200

2.22

M

7.67

35.4

1720

2.28

Y

7.92

37.2

2320

2.34

LC

7.43

35.4

320

2.10

LM

7.63

35.8

590

2.28

老化试验

After aging test

test on Dec.8,2016; T:16.8

Ink

PH

表面张力(mN/m)

电导率(mS/cm)

黏度

(Pa·s)

K

8.40

34.6

3194

2.29

C

7.88

35.0

1230

2.20

M

7.65

35.3

1780

2.30

Y

7.82

37.1

2320

2.35

LC

7.40

35.3

330

2.12

LM

7.61

35.6

595

2.27

说明:经过老化试验前后分析,墨水体系的ph值、黏度、表面张力及电导率指标基本没有发生变化。说明墨水体系比较稳定,以上数据说明DFC墨水的稳定性很好。


分析如下:黏度与表面张力影响着墨水的流畅性、与扩散性。其他黏度指标是在高低温后发生变化,体系黏度发生变化,就可能影响着打印流畅性。表面张力的大小影响着墨滴的形成、墨水的流动性及在介质上的润湿与分散性,如果经过老化试验,表面张力发生变化,可能是表面活性剂添加量多少或选择适宜程度有问题,导致活性成分的析出分解,有时体现在ph的降低,就影响墨水的稳定性。如果电导率增加,就说明体系中含盐量增加了,染料易分解析出,导致稳定性破坏。另外一个重要的因素是PH值。

pH值:

pH值是氢离子浓度指数,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。墨水的pH值可能要收以下几种条件限制:首先,在适合的pH值范围内,染料能在墨水体系中达到最好的溶解度,使体系保持好的稳定状态,这就要根据选择的不同染料,调整墨水相应适合的pH值范围,这就是为什么酸性染料、活性染料、直接染料等可能在墨水体系中体现的范围不同。从这角度,就不一定说墨水的pH值就应在中性为好。


   其次,墨水是通过喷头喷射出来的,因此墨水的pH值就要适合喷头材质的要求,特别是喷头下面的保护膜。虽然,这些材质是选用特殊材料,但是,经过墨水的长期浸泡、喷射,特别是热发泡墨水,墨水是与加热元件直接接触的,在长期高温条件下,墨水品质不好,就容易发生分解,进而缩短打印头寿命,所以要求墨水的pH值尽量在中性范围内为好。有的打印头下端被腐蚀,可能墨水体系不稳定,或者是该染料有杂质问题,等等。


  再者,墨水是储存在储墨仓(墨盒),连续供墨系统还有通过外置盒和管线等等。所以就要考虑胶圈、滤网、海绵、管线与墨水的体系相容性,从这方面来说,墨水的体系应该保持在温和的中性范围内。


  也有另外的地方,比如hp桌面机的黑色墨水是颜料性,彩色是染料性的。要解决黑色墨水与彩色墨水的渗透性,就要尽量调整彩色墨水的pH值,这一点是指部分使用酸性染料的彩色墨水。

  总之,墨水的pH值是需要综合考虑的因素,他影响又受其他墨水指标制约,其中电导率就是其中的一项。


  以上分析是指墨水在正常使用环境下的pH值的情况,但墨水很多要受环境因素的制约,所以评测墨水的pH值,还有通过老化试验来检验墨水的品质。例如,1、模拟多种实验条件,温度、湿度、及其他环境变化,检测PH值变化范围,使PH值保持在合理的变化范围内。2、对打印头进行长时间浸泡测试;海绵浸泡测试;过滤筛网、弹簧、钢珠长时间浸泡测试;对PPPSABS、等墨盒塑料壳及硅胶密封圈长时间进行浸泡测试,等等。检验、并保证不对墨盒产品的其他物料有损害及其他化学变化。3、不同墨水相混合,染料与染料之间,染料与颜料之间,各种溶剂之间,染料与溶剂之间进行混合,墨水的pH值是否变化。因为墨盒再生,连供加墨,可能存在这兼容墨水与原厂墨水,不同厂商墨水的兼容性等等,很难评测墨水的性能。


  但是,有一点是用户需要注意的就是活性染料配置的墨水稳定性问题。特别是红色墨水。为什么大多选用活性染料,因为活性染料色彩鲜艳,色光纯正。然而,从染料特性来说,活性染料稳定性不好,很容易水解。水解时,墨水系统中的[H+]浓度增加,导致pH值降低,墨水中的染料在墨水体系中溶解度就降低。甚至有的墨水在经过3个月后,pH值要降低到5左右,这时墨水中的染料可能要析出,出现打印质量问题。


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