Pigmente für Tinten – Verwendung von Pigmenttinten im Jahr 2024

Farbstoffe werden in Pigmente und Farbstoffe unterteilt. Pigmenttinten werden in Form einer körnigen Suspension in der Tinte dispergiert. Farbstofftinten werden in molekularer Form in der Tinte dispergiert. Pigmenttinten werden üblicherweise über Bindemittel auf Oberflächen befestigt. Mit Farbstofftinten können Objekte innen gefärbt werden. Farbstoffe bestimmen maßgeblich den Farbton, die Färbekraft, die Deckkraft, die Feinheit und die Dichte der Tinte.

Pigmenttinten werden in anorganische Pigmente und organische Pigmente unterteilt. Anorganische Pigmente bestehen aus einfachen Elementen, Metalloxiden, anorganischen Salzen und deren Komplexen. Sie zeichnen sich durch eine lange Geschichte, einen niedrigeren Preis und eine große Sortenvielfalt aus. Sie verfügen außerdem über eine hohe Deckkraft und eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit. Organische Pigmente sind meist ungesättigte organische Stoffe. Sie sind in der Regel Derivate von heterozyklischem Benzol, Naphthalin und anderen aromatischen Verbindungen. Sie haben eine helle Farbe, eine starke Färbekraft, eine hohe Licht- und Hitzebeständigkeit, chemische Stabilität usw.

Farbstofftinten haben eine hohe Löslichkeit. Sie können in Wasser, Öl oder anderen organischen Lösungsmitteln gelöst werden. Farbstoffe können nach ihren Eigenschaften und Anwendungen in 11 Typen eingeteilt werden. Hinsichtlich des pH-Werts werden Farbstoffe in saure Farbstoffe, alkalische Farbstoffe und neutrale Farbstoffe unterteilt. Nach der Färbemethode werden Farbstoffe in Direktfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, Reaktivfarbstoffe, Sulfidfarbstoffe, Eisfarbstoffe, Mehrwertsteuerfarbstoffe und kationische Farbstoffe unterteilt. Es gibt auch spezielle ungiftige Lebensmittelfarbstoffe.

Gängige Pigmente für Tinte:

1. 1. Gelbe Monopigmente, allgemein bekannt als Hansa-Gelbpigmente. Aufgrund ihrer hervorragenden Lichtechtheit werden sie auch Echtgelbpigmente genannt.
2. 2. Mono-Azorot-Pigmente: Naphthol AS-Serie. Sie zeichnen sich durch einfache Synthese, helle Farbe sowie gute Echtheit, Wasserbeständigkeit und Alkalibeständigkeit aus. Sie eignen sich besonders für wasserbasierte Tinte und lösemittelhaltige Tinte. Sie sind teurer als Azo-Lackpigmente.
3. Bisazogelbe Pigmente. Sie zeichnen sich durch eine hohe Färbekraft aus, die dem Dreifachen von Echtgelbpigmenten entspricht. Sie weisen eine gute Transparenz, Lösungsmittelbeständigkeit und Druckleistung auf. Sie dienen hauptsächlich der Herstellung von gelber Tinte aus vier Farbtinten.
4. Azopigmente vom Kondensationstyp, die die Farbe von Azopigmenten beibehalten (im Allgemeinen etwas dunkler als Monoazopigmente). Sie weisen eine höhere Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, Hitze und Migration auf.
5. Benzimidazolon-Pigmente. Sie weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen hohe Temperaturen (200–300 °C), Migration und Lösungsmittel auf. DAHE-Tinte enthält Pigmente aus Japan. Sie haben eine stabile Leistung und Qualität. Noch wichtiger ist, dass DAHE Ink sehr strenge Umweltanforderungen an Pigmente stellt. Es legt großen Wert auf die Umweltqualität der Tinte.

Farbverschiebende Tinten sind Spezialtinten. Sie haben in verschiedenen Umgebungen unterschiedliche Farben. Sie eignen sich für sicheres Drucken, Wasserzeichen, Sonderzeichen usw.

Methoden/Schritte

1. Pigmentauswahl: Pigmente sind für farbverändernde Tinten von entscheidender Bedeutung. Generell eignen sich für farbverändernde Tinten wärmeempfindliche Pigmente, lichtempfindliche Pigmente oder säure- und alkaliempfindliche Pigmente. Verschiedene Pigmente haben unterschiedliche Reaktionsmechanismen. Es ist wichtig, Pigmente entsprechend den Bedürfnissen auszuwählen.
2. Lösungsmittelauswahl: Lösungsmittel dienen zum Mischen von Pigmenten und anderen Zusatzstoffen. Für unterschiedliche Pigmente eignen sich unterschiedliche Lösungsmittel. Es ist notwendig, Lösungsmittel entsprechend den Reaktionsmechanismen und Anwendungsbedingungen der Pigmente auszuwählen.
3. Zugabe von Verdünnungsmittel: Verdünnungsmittel kann die Viskosität der Tinte anpassen, die Fließfähigkeit der Tinte verbessern und so das Drucken erleichtern. Es ist notwendig, das Verdünnungsmittel entsprechend den Pigmenten und Anwendungsbedingungen auszuwählen.
4. Additivzugabe: Additive können die Haftung, Kratzfestigkeit und Lichtbeständigkeit der Tinte verbessern, z. B. hydrophile Mittel, Verlaufsmittel, Klebrigmacher usw.
5. Tintenvorbereitung: Farbverschiebende Tinten werden durch Mischen von Pigmenten, Lösungsmitteln, Verdünnungsmitteln und Zusatzstoffen in geeigneten Anteilen hergestellt.

Note

Die Auswahl der Pigmente ist von entscheidender Bedeutung. Unterschiedliche Pigmente haben unterschiedliche Reaktionsmechanismen. Es ist notwendig, die Pigmente entsprechend den Anforderungen auszuwählen.

Beim Tintenstrahldruck gelten bestimmte Anforderungen an die Nanopartikelgröße. In der Praxis wird Tinte in Druckern einer Feinbehandlung unterzogen, um sicherzustellen, dass die Pigmentpartikelgröße den Anforderungen entspricht. Zur Herstellung von Nanopartikelpigmenten eignen sich spezielle Verfahren wie das Sol-Gel-Verfahren und das Aufdampfverfahren. Mit diesen Methoden lässt sich die Partikelgröße von Pigmenten im Nanomaßstab steuern, um den Anforderungen des Tintenstrahldrucks gerecht zu werden.

Die zur Herstellung von Pigmenttinte verwendete Pigmentpartikelgröße wird in Nano- und Mikrometergröße unterteilt, wobei die durchschnittliche Nanopartikelgröße (LD50) im Bereich von 40–125 Nanometern liegt und die maximale Partikelgröße (LD90) beträgt 180 Nanometer nicht überschreiten und die Partikelgröße im Mikrometerbereich liegt im Bereich von 0.125 bis 0.300 Mikrometer.

Je kleiner die Nanopartikelgröße, desto klarer das gedruckte Bild und desto besser die Farbleistung. Tinte mit kleinerer Partikelgröße fließt schneller im Tintenstrahlkopf und beschleunigt so das Aufsprühen auf das Papier. Daher kann die moderate Partikelgröße der Pigmente die Druckgeschwindigkeit erhöhen und gleichzeitig die Bildqualität gewährleisten.

Elektronenstrahlhärtende Tinte (EB-Tinte) kann sich bei Bestrahlung mit einem hochenergetischen Elektronenstrahl schnell von flüssig in fest verwandeln. In der Strahlung des Elektronenstrahls wird es in wenigen Millisekunden vollständig getrocknet. Es hat einen guten Druckglanz, ein gutes Filmgefühl und eine gute Reibungsbeständigkeit. Doch die Tinte und das entsprechende Strahlungstrocknungsgerät sind teuer. Die Werbung für die Tinte ist immer noch schwierig. Aber die Tinte ist vielversprechend, da sie die Trocknungszeit verkürzen und die Produktqualität sicherstellen kann, ohne die Umwelt zu belasten.

1. Elektronenstrahlhärtende Tinte (EB-Tinte): Die Elektronenstrahlhärtung ist beim Drucken in der Lebensmittel- und Getränkeverpackungsindustrie üblich, insbesondere beim Offsetdruck. Die EB-Tinte passt sich der Entwicklung des Hochgeschwindigkeits- und Mehrfarben-Einmaldrucks in der Druckindustrie an. Da elektronenstrahlhärtende Tinte energiesparend ist und keine Lösungsmittel enthält, wird sie weder die Umwelt noch die Verpackungen verschmutzen. Es bietet die Vorteile einer kurzen Aushärtungszeit, einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit, einer großen Leistung, einer kleinen Punktausdehnungsrate, einer guten Druckhelligkeit sowie einer Beständigkeit gegen Verschleiß und chemische Erosion. Diese Technologie wurde schnell gefördert und angewendet. Besonders vielversprechend ist es im Bereich der Lebensmittelverpackung.
2. Digitaldruckfarbe: Die Digitaldrucktechnologie wurde auch in der Lebensmittelverpackungsdruckindustrie eingesetzt. Es kann eine hohe Bildauflösung erreichen und Bilddetails perfekt wiedergeben.

Die Umweltfreundlichkeit von Pigmenttinten hängt von der Auswahl der Rohstoffe ab. Bei der konventionellen Tintenherstellung werden oft organische Lösungsmittel benötigt. Unter ihnen können flüchtige organische Verbindungen (VOCS) Luftverschmutzung verursachen. Gemäß den Umweltschutzanforderungen sollten Tintenproduktionsunternehmen wasserbasierte oder aushärtende Tinten verwenden, um den Verbrauch organischer Lösungsmittel zu reduzieren. Wasserbasierte Tinte ist eine Art Tinte mit Wasser als Medium. Es ist harmlos, ungiftig und leicht zu reinigen, wodurch die Umweltverschmutzung erheblich reduziert wird. Aushärtende Tinte verwandelt sich durch Lichthärtung oder thermische Härtung in einen Film, um die Freisetzung organischer Lösungsmittel zu vermeiden.