الخصائص الفيزيائية والكيميائية لأحبار الطباعة

يمكن تصنيف أحبار الطباعة إلى أنواع ذات أساس مائي وأنواع ذات أساس مذيب بناءً على تركيبتها المذيبة. تمثل الأحبار ذات الأساس المائي، والتي تستخدم في المقام الأول الأصباغ القابلة للذوبان في الماء، أكثر من 80% من إجمالي الطلب ولكنها تعاني من ضعف ثبات الضوء ومقاومة الماء؛ تعتبر الأحبار الصبغية صديقة للبيئة ولكنها أكثر تكلفة، على الرغم من أنها تظهر اتجاهًا للنمو.
تتكون تركيبات الحبر من المذيبات والملونات والمذيبات المشتركة والمواد المضافة. على سبيل المثال، يتضمن التركيب الأساسي لحبر نفث الحبر المحدد ما يلي: صبغة قابلة للذوبان في المذيبات (CI Solvent Black 27) بنسبة 2.5-5.0%؛ المذيبات (ميثيل إيثيل كيتون والأيزوبروبانول، نسبة . 6:1 تقريبًا) بنسبة 80-87%؛ كميات ضئيلة من المذيبات المشتركة؛ الملدنات (ثنائي بوتيل الفثالات) بنسبة 3.0-5.8%؛ وعامل تشكيل الفيلم (النيتروسليلوز) بنسبة 5.0-10.0%.
تشمل المعلمات الفيزيائية والكيميائية الرئيسية للأحبار اللزوجة والكثافة وقيمة الرقم الهيدروجيني والتوتر السطحي والتوصيل الكهربائي. على سبيل المثال، أظهرت نتائج الاختبار لحبر معين: لزوجة 2.8 × 10⁻³ باس، وكثافة 0.89 جم/سم3، وأس هيدروجيني 6.5، وتوتر سطحي 23.4 ملي نيوتن/م، وموصلية 0.165 سي/م. تتضمن مواصفات الأداء التفصيلية ما يلي: النطاق الحرج للتوتر السطحي الساكن من 35 إلى 72 ميلي نيوتن/م؛ معامل انحلال التوتر السطحي الديناميكي (t₀.₅) أقل من أو يساوي 2 ثانية؛ زاوية الاتصال المستهدفة أقل من أو تساوي 30 درجة؛ نطاق اللزوجة الديناميكية يتراوح بين 5-50 مللي باسكال · ثانية؛ نطاق الرقم الهيدروجيني المستهدف 7.0-9.0؛ انحراف الإحداثيات اللونية (ΔE) أقل من أو يساوي 1.0؛ وقت التجفيف الأولي أقل من أو يساوي 30 ثانية؛ ومقاومة التآكل (دورات الاحتكاك) أكبر من أو تساوي 1000.
يجب أن تتوافق المكونات الكيميائية للحبر مع معايير حماية البيئة. يجب ألا تحتوي الأحبار ذات الأساس المائي على عناصر مضافة عمدًا - مثل الرصاص والزئبق والكادميوم والنيكل والكروم سداسي التكافؤ - أو مركباتها؛ علاوة على ذلك، يتم فرض حدود على المواد الضارة مثل المركبات العضوية المتطايرة والأمونيا ومركباتها والميثانول والفورمالدهيد والفينول والهيدروكربونات المهلجنة. تتضمن متطلبات حدود المواد الضارة في الأحبار ذات الأساس المائي المركبات العضوية المتطايرة التي تقل عن أو تساوي 100 جم/لتر والمحتوى الإجمالي من الرصاص والكادميوم والكروم سداسي التكافؤ والزئبق أقل من أو يساوي 100 ملجم/كجم. بالنسبة للأحبار المعتمدة على المذيبات، يجب التحكم في محتوى مذيبات سلسلة البنزين.