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稀释墨水
喷墨打印机 浅色稀释墨水 爱普生 佳能 清墨水 清洗墨水 空墨水 空白墨水 清洗液 epson canon dilute ink clear ink refill ink
爱普生欧洲安全信息表;爱普生霉国安全信息表;佳能安全信息表披露了墨水大概的成分。
包括颜料墨水在内,浅色墨水色料和深色墨水一样,只是含量不同。理论上浅色墨水可以通过稀释深色墨水来获得。
- 稀释染料墨水,稀释后摇墨瓶一段时间,就可以。包括干式彩扩墨水在内都正常。
- 染料清墨水29包邮/600g,鱼同名“不晓自在”。
稀释颜料,补充分散剂后纯色块凑近了细看能感知有水平细条纹,超声波处理后,扫描后放大能看到水平细条纹。
用过期6年的原装颜料墨盒抽墨,一样指定某个墨水通道打纯色块,扫描放大也有水平细条纹,也就是说在微观上,严重过期的墨水可能发生了弱团聚,只是打照片不易感知。
稀释014墨水的GY,供应商Fujifilm有专门的灰色色浆,可能是用不同的CMY发色基团拼配,并且平衡了褪色速率,配合聚合反应,组装成聚集体染料。稀释K墨水得到的灰色墨水可能破坏平衡,不够中性,耐候性肯定会下降,但不清楚具体会下降多少。不够中性通常再掺点彩色墨水可以调整,但整体的耐候性不好说。
tips:
- 文中提到的占比都是按重量算。
爱普生染料清墨水
稀释原厂大幅面染料墨水在L8058上正常使用。我按深色墨水占比25%稀释,做出来校色文件相对P10080D的浅色抽墨,色域容积直接大了将近四分之一。
我推测主要原因是056墨水可能出于耐候性考虑,明显色域更小,适配大幅面的墨水明显色域广很多。通常号称适配056的墨水从色密度观察也是受限的,如果056墨水机型打算用大幅面墨水,直接用大幅面浅色会由于喷墨程序不匹配而损失色域容积,大幅面浅色对于056墨水机型过饱和,由于据我测试耐候性相近,所以056墨水机型如果打算用大幅面染料抽墨,浅色墨水最好考虑用号称适配056的兼容耐光染料。
披露其给出的含量占比是大概范围,具体参考文首链接或后文的总结概括。
试剂都是淘宝买的,都号称是99%纯度的分析纯,不清楚其中杂质是否有影响。
纯净水
保湿剂-甘油(丙三醇)12%。
界面活性剂-三乙二醇单丁醚10%。
防腐剂-1,2-苯并异噻唑-3-酮0.025%。
ph调节剂-三乙醇胺0.35%。
消泡,抑泡,非离子型表面活性剂 2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇(后文简称炔二醇) ,溶剂版 Surfynol 104E - 0.1%~0.3%
加墨瓶的墨水都会加炔二醇,可能用来消泡。墨盒产品一般不加,我估计不加也没事。
炔二醇104是蜡状固体,溶解需要60度水温且分散搅拌。
有溶剂版,天威专利中联合使用Surfynol 465(0.8%)、Surfynol 104E(0.1%)。
Surfynol 104E少量添加应该足以起到消泡抑泡作用。
Surfynol 465,乙氧基炔二醇,提升在水里的溶解度,可能起表面活性剂作用。
调节粘度
按MSDS披露配方配置后,在28.5度室温下,用品氏粘度计测量,清墨水粘度约2.35mPa·s,低于爱普生F1080打印头的优选粘度3~5mPa·s。
根据爱普生发明专利,友商专利,我推测可能MSDS中没有披露三乙二醇(三甘醇)。
甘油12%;三乙二醇:10%,约2.8mPa·s。
或使用甘油、PEG-400调节粘度:
甘油21%;约3mPa·s。冷藏一晚后测量,约3.47mPa·s。
甘油10%;PEG-400:5%,约2.5mPa·s。
甘油12%;PEG-400:5%,约2.7mPa·s。
甘油12%;PEG-400:8%,约2.9mPa·s。冷藏一晚后测量,约3.5mPa·s。
平氏粘度计,品氏粘度计,建议买垒固贴牌,上海宝山启航玻璃仪器厂代工的。 宝应哲晶玻璃仪器厂代工、翌哲贴牌环光代工的粘度计,其常数究竟是否是实际测量的我持强烈怀疑态度。用其测量去离子水,并对比水的粘度表,存在巨大偏差,而启航玻璃仪器厂代工的则偏差很小。
干扩机染料里有2-吡咯烷酮(CAS 616-45-5)
理论上该成分起到成膜助剂的作用,不清楚是否对干扩机染料有特别作用。
添加2-吡咯烷酮2%,三乙二醇单丁醚改为8%。
网友测试稀释014墨水正常。
2-吡咯烷酮的熔点是25℃,冬天可以考虑用热水水浴后变成液态,用纯净水稀释成20%浓度的溶液。
爱普生强效清洗液
普通清洗液就是不加色料的清墨水,多加点表面活性剂。可以用爱普生墨水披露里用的炔二醇,加1.5%的Surfynol 104E或Surfynol 465,在水里溶解度更高。
根据爱普生专利,爱普生有剂猛药,1,2-己二醇40%+二甲基亚砜40%+20%纯净水,二甲基亚砜对皮肤具有渗透性,有呼吸道刺激,溶胀风险非常大。不过成分都容易买到。
使用二甲基亚砜务必注意,至少戴2~3层普通丁腈手套,或1层丁腈手套+氯丁橡胶手套。其渗透性可以携带其他物质穿透皮肤屏障,风险很大。
这种很猛的配方应该需要保持流动,不能长时间在墨路留存,避免溶胀风险,或手动打进打印头,并尽快用清墨水冲洗。
爱普生专利还有一剂相对温和一点的猛药,30%三乙二醇单丁醚、30%1,2-己二醇、20%γ-丁内酯、20%纯净水。就是γ-丁内酯不好买。
稀释爱普生颜料墨水
从兼容颜料墨水、佳能颜料墨水的专利来看,浅色墨水和深色墨水成膜树脂是等量的,贸然添加成膜粘结剂树脂存在巨大的凝絮风险,自行稀释颜料墨水应该说是不太可行的。
爱普生颜料墨水披露基本就是甘油+三乙醇胺,三乙醇胺添加量比染料大,可能需要保持弱碱性保证乳化分散剂发挥作用。
三乙二醇单丁醚在染料墨水中可能起到助溶作用,微喷原装VM颜料墨水会添加1%~3%的三乙二醇单丁醚,可能起到改善喷出性能或界面活性的作用,而VLM通常没有加。
我倾向于按染料清墨水配方,三乙醇胺加到2.5%。不加三乙二醇单丁醚,三乙二醇加到20%,或甘油加到20%。
稀释颜料墨水,可能存在风险
成分没有完全披露,比如色料的披露是XX供应商的商品名,比如颜料墨水有写东方化学的XX颜料商品的,分散剂树脂颜料颗粒等都算进这个商品里。或分散剂和树脂可能写诸如毕克化学的商品名。分散剂受到ph值,墨水成分等影响,到底还能不能发挥作用,并不明晰。是不是有关键成分没有披露,也不清楚。
- 微喷墨水分代
后文区分为K3VM(又称为HDR,7910),HD(P6080),PRO12(P7580)。
K3VM导入鲜洋红,HD更新黄色墨水配方,据称黑位更黑。PRO12改善大面积堆黑的反光泛白。
根据爱普生披露的资料显示,PROX系列的PBK添加了铜化合物(可能是氧化铜),我推测就是这个成分起到了消光作用,改善了大面积堆黑的反光泛白,但是堆黑反光反而可能泛青铜色。
- 炔二醇
PRO12的LM,LLK都添加了炔二醇。HD的LLK墨水700ml也用了炔二醇,200ml墨盒没有用,可能主要起到消泡的作用。
稀释颜料墨水可能要补充树脂
据我在L8058上测试,稀释爱普生微喷墨盒抽墨,如果按染料墨水的清墨水配方稀释并搅拌的浅色墨水正常喷墨,但是打纯色块有明显的深浅条纹、断线。
补充同供应商毕克化学的分散剂DISPERBYK-190(有机颜料1.5%~4.5%炭黑2.25%~7.5%)后先把清墨水用磁力搅拌器搅拌半小时以上,最好静置12小时以上后加深色墨水,再搅拌半小时。用浅色墨打纯色块和色阶过渡30cm以上观看距离无明显瑕疵,凑近了细看能察觉有水平细条纹。
样张无明显瑕疵,要特地打凑近了看能感知到,离远点就基本无感。
处理后要敞开静置24~48小时,可以用塑料袋罩住挡灰尘。不清楚具体原理,效果更好。
用磁力搅拌器边搅拌,边用超声波细胞破碎仪超声后,样张基本无感,纯色块感觉好像若隐若现,但定睛一看又看不出来,不知道是不是心理作用。扫描后放大观察,不能算是完美。
扫描图烦请跳转语雀查看。
用过期6年的原装颜料墨盒抽墨,一样指定某个墨水通道打纯色块,扫描放大也有水平细条纹,也就是说在微观上,严重过期的墨水可能发生了弱团聚,只是打照片不易感知。
从专利看,颜料色浆研磨到100nm左右粒度后,配置成墨水不需要二次研磨。但稀释后疑似弱团聚,我测试补充分散剂无果。我推测可能要补充树脂。但这是原装墨水的核心技术,树脂可能是兼容墨水反光怪异的主要原因。
不排除不添加树脂用行星球磨机+0.1mm锆珠研磨可以打散弱团聚,实现完美的可能性。
贸然添加树脂,存在巨大的凝絮风险。
测试过效果不佳的方法:
- 墨水稀释在溶剂,搅拌后,再边搅拌边一滴滴加水,效果比直接加清墨水搅拌好一点,但还是不能实现完美。
- 超声波清洗机改善较小,可能是功率密度太低。
- 装配锯齿状分散搅拌盘的电动搅拌机,1500RPM搅拌跟磁力搅拌器效果半斤八两。
- 单独用标称20khz的超声波细胞破碎仪+8mm探头,据我测试分散不均匀,必须用磁力搅拌器边搅拌边超声。
- 高速匀浆机,12000RPM效果不如超声。
- 15ml离心管+3000rpm漩涡混匀器+0.3mm氧化锆珠,锆珠大部分沉底带不起来。
- 3D打印简易球磨机+0.3mm氧化锆珠。压根没用。
超声波细胞破碎仪能做到最好的情况是边用磁力搅拌器边搅拌,边用超声波细胞破碎仪超声,样张基本无感,纯色块感觉好像若隐若现,但定睛一看又看不出来,不知道是不是心理作用。扫描后放大观察,能察觉有水平细条纹。
工业上应用超声波都是在线式流量很大,超声功率也很大确保降低粒径,用于小批量处理,不排除局部功率过大的可能性。
超声波细胞破碎仪的标称功率都是吹牛,我这款没有标识,商家吹牛500w,我估测实际声功率约20w。
估测实际声功率,可以用一定量的纯净水,连续超声一段时间测量温升计算。 P=(mCΔT)/t;P声功率,m水的质量,C比热容,水是4.18,ΔT温升,t超声时间。 P/探头面积=功率密度,大模型说功率密度最好控制在20~30w/平方厘米左右。
必须严控温度,猛猛超声,温度太高反而效果更差,最好用冰水水浴。毕克分散剂的pdf说储存温度要低于50度。
据我测试,冰水水浴控制温升,猛猛超声30~40w/平方厘米效果没有4w/平方厘米功率密度效果好。
分散剂
大模型说爱普生UltraChrome系列墨水用的树脂是聚氨酯-丙烯酸杂化树脂(空间位阻型)。
根据发明专利的披露,颜料的乳化分散剂通常是不带电荷的高分子化合物,使其吸附于颜料表面,利用大分子链的空间位阻作用隔离颜料粒子,从而实现分散稳定状态。 可能是阴离子丙烯酸树脂。
分散剂同树脂应该是要协同作用的,光补充分散剂,从我的测试来看不够。
DISPERBYK-190 是 聚醚改性苯乙烯-马来酸酐共聚物。
DISPERBYK-2012 也是 聚醚改性苯乙烯-马来酸酐共聚物,但是用了CPT技术。
DISPERBYK-2014 是 环氧胺类。
BYKJET 9151、9152应该和DISPERBYK-190是同类的,9171、9175是聚丙烯酸酯类,用了CPT技术。
大模型推荐9152用于墨水稀释,9171适用于高透明红、黄,C不能用。
毕克化学的printing资料册指印刷,喷墨资料册是inkjet。毕克化学针对喷墨产品有BYKJET系列,但是买不到少量样品,只有工业包装25kg一桶的卖。
我测试过DISPERBYK-190、2012、2014,BYKJET 9152,只能说喷墨上机的表现都差不多,可惜没有粒径仪,可能“微观”上有差异。
毕克化学的inkjet资料册里,DISPERBYK系列适合水性墨水的主要就是190和2014,大模型说环氧胺类分散剂和聚氨酯-丙烯酸分散体系有冲突,所以可能只有DISPERBYK-190是适合的。DISPERBYK-2012是一样的成分,还用了CPT技术好像更先进,但不知道为什么不在inkjet资料册里列举。
毕克化学的分散剂好像是按分子量划分的,这几款就已经是分子量最高的产品了。
大模型还提到了路博润Solsperse 22000/24000/27000分散剂。
复刻佳能清墨水
热发泡甘油最好用liponic eg-1,务必不用醇醚类、少用2-吡咯烷酮等溶剂,避免溶胀风险。
ph调节剂可能用二甲基乙醇胺1%。
热发泡室温25度优选粘度可能在2mPa·s左右。
普通染料,甘油5~10,乙二醇15~20,水60~80。
chromalife染料,甘油5~10,乙二醇10~15,尿素5~10,水60~80。
颜料墨水,甘油1~5,乙二醇5~10,尿素1~5,水60~80。
尿素利用电荷排斥效应来达到分散目的,尿素官能团存在孤电子对,颜料表面存在的电荷促使间电位势对抗产生能量阻隔。大分子丙烯酸树脂则是采用立体障碍效应来达成粒子间的分散效果,树脂将颜料包围于内部,利用立体结构原理,产生立体阻碍,而避免颜料粒子间的结块与凝聚,从而提高分散稳定性。
从兼容颜料墨水、佳能颜料墨水的专利来看,浅色墨水和深色墨水成膜树脂是等量的,贸然添加成膜粘结剂树脂存在巨大的凝絮风险,自行稀释颜料墨水应该说是不太可行的。
佳能的原装墨水生产路线和兼容墨水相近,而且有CO墨,可以明显改善烫金效益,浅色直接用兼容颜料墨水即可。
佳能用原装墨水的成本,不如上爱普生微喷、甚至HP Z9,颜料墨水生产路线不同,且得到GMG支持,佳能没有被支持,我推测是技术上可能有潜在的短板,达不到GMG的要求。
最少程度的用佳能原装墨水,Y墨水和RGBOV这种CMYK以外的专色用原装墨水。Y墨水是浅色,又是CMY基色,易成为木桶效应短板,兼容Y往往色密度差些或为了色密度结果不稳定。
佳能清洗液
根据艺美佳的专利,热发泡打印头的清洗可能需要除去发热体上的结垢、焦烧物、附着物。
其使用的表面活性剂是陶氏15-s-9,设计了三种清洗液。
第一种成本低一点,10%乙二醇+1%表面活性剂,用于清洁墨路、打印头内残留墨水,洗到废墨清澈。不在乎成本可以用清墨水。
第二种是功能性清洗液,高浓度三乙醇胺40%,辅以二乙二醇丁醚20%。
第三种既清墨水10%乙二醇+5%甘油+0.5%表面活性剂+2%尿素+0.5%三乙醇胺+防腐剂0.05%。
艺美佳专利的清洗顺序是1213。
杂&猜想
干式彩扩染料的核心是成膜树脂
干式彩扩染料墨水中2-吡咯烷酮,可能起到成膜助剂的作用。老外有一种已停产的inkthrift染料墨水,据称耐候性可以和干扩染料媲美,据其介绍,其使用改性聚氨酯树脂乳化后同染料色料一起搅拌,最终使得树脂包裹色料,喷墨后会成膜。
所以我猜测干式彩扩墨水一方面色料耐候性更强,另一方面是墨水里有成膜树脂,喷墨后会成膜。
DURABrite与UltraChrome系列墨水的差异
DURABrite系列墨水可能是类似于兼容颜料墨水,成膜树脂与颜料一起搅合。
UltraChrome系列墨水可能是界面聚合,既两种单体分别溶于水、“油”中,在交界面发生聚合反应,形成壳层包覆颜料颗粒,构成自分散“颜料胶囊”。
市场太小撑不起高质量兼容颜料墨水
老外的ConeColor Pro墨水吹嘘用了原厂墨水类似的界面聚合反应,烫金效应可以和原厂墨水PK,直接换墨水不用怕堵头。但根据其ICC显示,色域容积只能达到原厂墨水的80%,价格却要原厂墨水的70%,比过期墨盒抽墨还贵。
颜料与染料互兑
颜料要占大头,如果颜料占小头,可能分散不完全导致沉淀。
墨水稀释比例
通过printfab软件指定通道喷墨估测。drop size 3,5760dpi,最大墨量100%。打纯色块D50-M2-Lab值。
056-LC(72.93,-28.72,-35.53);LM(71.79,57.46,-14.71)注意仅供参考,会受到纸白影响。
K3鲜洋红稀释为056的LM,约25%左右相对比较接近。实际验证。
K3-C稀释为056的LC,约16%?左右相对比较接近。未实际验证,数学计算。
据W. Fisher用染料墨水+密度计测试。
他用的是BCH clear ink。
深色墨水与稀释墨水的比例如下: LK: 1:7;LLK 1:17; LC,LM: 1:3;既占比25%。
据Ink stained Fingers介绍,其自行稀释颜料墨水,好像用在大幅面上。
他用的好像是BCH clear ink。
violet: 1x cyan + 2x magenta 橙色:m:y,1:1 RED: 4:1 m:y
Yes it is: just mixing let's say 1 part of magenta and 3 parts of yellow is not enough. somehow the obtained orange is not as bright as the original orange. So I think the magenta should be diluted a bit before mixing with the yellow. 是的:仅仅混合1份洋红色和3份黄色是不够的。不知何故,得到的橙子不如原来的橙子亮。所以我认为洋红色在和黄色混合之前应该稀释一点。
搞不清楚是谁说的了,反正折腾稀释墨水的主要就是这几个老外,martin0reg,pharmacist,The Hat。
也有人认为lc,lm比例应该是 3:7(深色墨水:清墨水)。既占比30%。
The LK made from the PB is actually 15%, so the LLK would be only 5% PB。
富士干式彩扩黑墨发绿,老外又是加M墨水,又加黄色墨水,试图让这个墨水黑位更正。至少他的主观感受效果很好。
One thing to keep in mind is color tint: the very neutral black of fuji DL (similar to claria) makes a greenish tint on certain papers. So you could add say 10% M to the original K before diluting.. but different papers would need different amount of M, on some the prints are perfect without any additional tint ...
pharmacist稀释干式彩扩黑墨,加进彩色墨盒,DIY黑白墨水。
So my new ratio for dilute "DL-K6" is as follows:因此,我的稀释“DL-K6”的新比例如下: C: 30% black inkC:30%黑色油墨 M: 20% black inkM:20%黑色油墨 LC: 9% black inkLC:9%黑色油墨 LM: 6% black inkLM:6%黑色墨水 Y: 9% black ink (or at least 6%)Y:9%黑色油墨(或至少6%)
Because the output of the B&W ink set was generally a bit too bright, I have modified the ratio for diluting the Y position. 2% seems to be too light.因为输出的B&W油墨设置一般有点太亮,我已经修改了比例稀释的Y位置。2%似乎太轻了。
其他稀释墨水配方参考
BCH clear墨水
老外用于清洗或稀释的清墨水商品。
Polyethylene glycol 丙二醇 6.3% 保湿
乙二醇衍生物,也许是聚乙二醇或三乙二醇,7%
聚氧乙烯 3%,非离子型表面活性剂,乳化润湿。
墨库墨水配方:
去离子水(60至70份) 甘油(8至12份) 二甘醇(5—-8份)
聚乙二醇 (5至10份)
染料色浆(10至20份) 总计: 100份
清洗液: 去离子水(70至80份) 甘油(10至15份) 表面活性剂(1至2份) 聚乙二醇 (8至15份)
printerknowledge论坛的pharmacist提出的清洗液配方
老外有不少人尝试并用来稀释墨水。
Denaturated Ethanol/Alcohol 96% (denaturated with 3% ether) 20 parts glycerol 2 parts or glycerine 3 parts (reason: glycerine is slightly diluted glycerol) concentrated ammonia 1 part destilled water up to 100 parts
96%酒精+3%乙醚改性,不改性也行。 -20份;甘油 丙三醇 -3份;浓氨水 -1份;加纯净水凑满100份
参考资料:
爱普生披露的墨水大概的成分
色料一般1%~3%
水 65%~80%
甘油 保湿剂 10%~12.5%
143-22-6 三乙二醇单丁醚 溶剂+提高介质渗透性
8168-7%~10% 普通染料 10%~12.5%
616-45-5 2-吡咯烷酮 干扩机墨水才加。 界面活性剂,调节粘度和张力。 1%~3%
有兼容墨水专利介绍其测试显示较佳重量4%。
126-86-3 2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇 墨瓶会加。非离子型表面活性剂。可能消泡。 0.1%~0.25%
102-71-6 三乙醇胺 主要作用是调节ph ,溶剂,浸润,乳化. 0.1%~0.25% 0.25~0.5%,不一定,估计和具体ph值有关。用量最大的是普通染料的BK-0.5%~1%。
2634-33-5 1,2-苯并异噻唑-3-酮 防腐剂 0.0015%~0.05%
爱普生发明专利提到了用到的分散剂
喷墨用清洗液CN103725083B
从提高颜料的分散稳定性的观点考虑,非水系油墨可以含有分散剂。作为分散剂的具体例,可举出Hinoact KF1-M、T-6000、T-7000、T-8000、T-8350P、T-8000E(均为KawakenFine Chemicals株式会社制)等聚酯系高分子化合物,Solsperse20000、24000、32000、32500、33500、34000、35200、37500(均为LUBRIZOL公司制),Disperbyk-161、162、163、164、166、180、190、191、192、2091、2095(均为BYK-Chemie Japan公司制),Flowlen DOPA-17、22、33、G-700(均为共荣社化学株式会社制),Ajisper PB821、PB711(均为味之素株式会社制),LP4010、LP4050、LP4055、POLYMER400、401、402、403、450、451、453(均为EFKA chemicals公司制)等。
