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自制 危险节奏耐久系列第三弹
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iframe(src='///ns.html?id=GTM-T947SH', height='0', width='0', style='display: visibility:')502 Bad Gateway
502 Bad Gateway“归档文件专用耐久性彩色喷墨打印墨水”项目成果介绍
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　　“归档文件专用耐久性彩色喷墨打印墨水”是珠海市档案局与天威打印耗材制造厂合作，于2004年在广东省档案局立项研究档案专用喷墨打印墨水，于2005年底完成研究，2006年4月通过广东省档案科技工作委员会评审的档案科技项目。
　　一、项目研究背景
　　2001年珠海市“电子政务”系统建成启用，市政府拟集中投入资金，对各终端用户单位统一配置喷墨式打印机，用于打印文件。由于喷墨打印的文件材料字迹极不稳定，不利于档案的永久保存，在珠海市档案局的建议下，市政府同意配置激光彩色打印机。但是激光彩色打印投入巨大，成本太高，市政府最终采取分步配置的办法。2003年，珠海市档案局组织人员对文档打印情况展开调研，了解到机多数彩色喷墨打印机使用的是染料基墨水，其字迹耐久性很难达到档案保存的最低要求。各打印耗材生产厂只注重打印的速度、分辨率和颜色等打印品质和价格因素，几乎没有考虑打印字迹材料的耐久性问题。归档文件若采用染料基墨水打印文档，若干年后归档保存的档案将可能因字迹退色而无法辨认，而在今后由打印机直接生成归档文件材料的比例日趋增大，归档纸质文件字迹的耐久性问题将是非常严重。这个问题对使珠海市档案局认识到，打印字迹耐久性的问题只有档案部门关注，是关系到归档材料长期保管的重要问题，我们应该研究一种既能满足档案永久保管，又能降低成本，适合归档文件使用的耐久彩色喷墨打印墨水材料，并推广应用到各个档案部门，才有利于档案信息的永久保存。
　　二、项目研究目标
　　“归档文件专用耐久性彩色喷墨打印墨水”研究的主要目标：是向各档案部门提供符合档案管理要求的耐久性喷墨打印墨水，保证归档文件字迹在高温、高湿度及温湿度非控制条件下，保存期限内字迹清晰，字迹褪色、扩散在允许范围内。一是“专用墨水”字迹耐久达到档案长期保存的技术要求，保存应超过100年字迹清晰；二是除耐久性外，其他技术质量同于其他非专用墨水；三是“专用墨盒”市场售价将明显低于同型号进口墨盒价格；四是“专用墨水”对纸张酸碱度要求较低，可以适应普通打印纸张；五是应能适应连续供墨系统并提供墨水。
　　三、项目研究过程
　　2004年初，在省档案局科教处的提议下，市档案局向省档案局正式申报“归档文件专用耐久性彩色喷墨打印墨水”的科研课题，并与专门研发喷墨打印设备配套耗材的珠海宝杰数码喷绘材料有限公司，以及专门生产喷墨打印机兼容墨盒的天威打印耗材制造厂共同交换研发意向并达成协议，同时成立了项目小组，正式开展研发工作。课题组深入研究“耐久性墨水”的研发方案、成果预测、产品价格、适配机型以及研发进度等等问题。2005年8月，经过近一年的仔细研究，多次试验，“耐久性墨水”配方初步研制完成。课题组成员对研究阶段成果，按照国家标准《档案字迹材料耐久性测试法》规定的几种测试方法，在自然条件下，利用普通复印纸全幅面打印进行自行测试，检验打印效果，对包括色差、均匀度、打印速度（流畅程度）、打印机型的配置等方面进行技术分析，提出色彩纠偏的意见。经过多次实验和优化，“耐久性墨水”配方调整完成，再次检测的结果均达到国家标准。
　　为了进一步证实墨水的耐久性，项目组把黑色、品红两色墨水样品送国家档案局科研所测试，9月国家档案局科研所出具正式的检测报告，“耐久性墨水”黑色、红色两色检测均达到国家标准，获得国家档案局科研所的充分肯定。
　　按照《档案字迹材料耐久性测试方法》，检测字迹在自然状态下或特定的加速老化实验条件下，字迹原有色度保留时间的长短。用△E表示色差，即定量表示的色知觉差别。国标中的主要技术指标：
　　水浸&&&&&&△EQ3.0&&&&&&&&&&&&&干热老化&&&&△EQ3.0&&&&&
　　耐酸&&&&&&△EQ3.0&&&&&&&&&&&&&紫外光照&&&&△EQ3.4&&
　　耐碱&&&&&&△EQ3.0&&
　　本课题成果送检的黑、红两色试样5项指标均达到耐久字迹的标准要求，分别为：
　　黑色：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&红色：
　　水浸&&&&&&△EQ0.23&&&&&&&&&&&水浸&&&&&&&&△EQ0.64
　　耐酸&&&&&&△EQ0.17&&&&&&&&&&&耐酸&&&&&&&&△EQ0.49
　　耐碱&&&&&&△EQ0.16&&&&&&&&&&&耐碱&&&&&&&&△EQ0.49
　　干热老化&&△EQ0.29&&&&&&&&&&&干热老化&&&&&△EQ1.08
　　紫外光照&&△EQ0.44&&&&&&&&&&&紫外光照&&&&&△EQ1.03
　　2006年4&月27日，省档案科技工作委员会组成专家组，对“归档文件专用耐久性彩色喷墨打印墨水”项目进行评审结题，专家组认为：归档文件专用耐久性彩色喷墨打印墨水”课题研究思路清晰，研究方法科学，检测结果符合国家行业标准要求。该墨水的研制成功，可以弥补国内目前在归档文件专用彩色喷墨打印墨水方面的空白，对档案的长期保存具有重要作用，既有一定的科技含量，又具有较高的推广应用价值。
　　四、项目研究方案
　　为了开展项目研究工作，课题组在项目研究过程中，一方面从理论上寻找字迹耐久性的科学依据，另一方面从技术角度探索“归档文件专用耐久彩色喷墨打印墨水”研究的具体思路。
　　（一）理论依据
　　针对国内外现有打印耗材主要是碳粉（硒鼓）、墨水（墨盒）和色带的情况，课题组对这三种耗材从原材料成分、作用机理、与纸张的结合方式等方面进行耐久性的比较分析，从中寻找耐久字迹材料所应具有的共同特性，用以指导本项目的研究工作：
　　字迹耐久性有两个评判依据：字迹色素的稳定性和字迹色素与纸张结合的牢固性。只有综合考虑这两个因素才能得出比较准确的结论。
　　1、字迹色素的稳定性。当前应用于档案字迹的色素可归为两类：颜料(无机或有机)和染料。一般来说，无机颜料性质稳定，不溶于任何介质，具有优良的耐光坚牢度、耐热坚牢度和机械强度；有机颜料的稳定性不如无机颜料，如异常的温度变化或光线照射都可能使其氧化变色，另外在耐溶剂方面和机械强度方面也不能尽如人意；染料的稳定性普遍较差，它的可溶性又导致耐溶剂性令人担忧。
　　2、字迹色素与纸张结合的牢固性。其取决于色素向纸张转移、固定形成字迹的全过程，其有三种基本模型：一是粘附――干性状态使用的字迹材料，其色素通过压力作用而简单附着于纸张表面固定成为字迹的方式；二是吸收――液体状态使用的字迹材料，利用本身的渗透性和纸张的吸湿性，在互相接触的同时其色素被携带向纸张纤维表面或内部渗透(即表层渗透或深层渗透)进而被吸收固定成为字迹的方式；三是结膜――含有成膜物质的字迹材料，待其色素转移到纸张表面后能于字迹表面形成皮膜从而得以固定的方式。实际上任何一种方式单独作用形成的字迹都不能完美地与纸张结合：粘附字迹易被擦除；吸收字迹中深层吸收虽然比粘附或表层吸收更耐磨擦，但吸收过程有很强的吸湿性，易大量吸收空气中的水分子，增强了微观流动性；结膜字迹的皮膜类似钝化层，相对隔离了不适宜的外界环境并使色素迁移扩散得到有效抑制，但因缺少深入结合，字迹难免脱落。
　　基于上述原理可做下列对比分析：
　　1、激光打印字迹。激光打印所用的字迹材料是墨粉，而档案字迹一般都采用黑色墨粉，其主要成份有色素碳黑、起粘结和成膜作用的热塑性树脂、树脂增塑剂石蜡以及电荷控制剂等。这种字迹的色素稳定性是勿庸质疑的，色素与打印纸的转移固定方式是粘附和结膜，结合较为牢固，所以黑色墨粉激光打印字迹较为耐久。但实践证明，时间稍长纸张有粘印甚至轻度纸砖现象，对档案的保管有一定的影响。
　　2、针式打印字迹。针式打印所用的字迹材料是不干性油等调稀有机颜料或染料而成的色浆(浸染在色带上使用)。针式打印属于点阵打印，由一组固定数目的钢针组成矩形打印头，利用计算机输出的汉字输出码信息控制打印头中的一部分钢针，撞击浸有色浆的色带和打印纸，从而在纸张上现出数目和排列不同的色点，再由这些色点构成的阵形组成线条不连续的文字或图形。由于溶剂是不干性油，所以色带上的色浆能长期保持一定的流体性质，在因钢针的撞击与打印纸接触的同时能够携带粒径较小的色素渗入纸张纤维内部。表面看来，如果使用稳定性较好的有机颜料色素如苯胺黑，再辅以这种较为牢固的深层吸收方式。这种字迹具有一定的耐久性，但它存在明显的扩散隐患，在形成字迹线条之后随着时间的延续会继续携带色素颗粒在字迹线条周围迁移扩散，长此以往就会变得模糊不清――针式打印字迹是易扩散字迹。
　　3、喷墨打印的字迹。喷墨打印的过程是由计算机输出信息控制矩形点阵中的特定喷嘴向纸张喷出墨液并被迅速吸收形成线条连续的字迹或图形。这种墨液本身的性质决定着喷墨打印字迹的耐久性：墨液采用各种染料溶解而成，所以这种吸收字迹除了极易扩散还怕光怕热怕溶剂污染，所以不能作为档案字迹采用。
　　从以上的系统分析可以看出，在当前情况下，针式打印字迹和喷墨打印字迹暂时无法保障档案字迹的耐久性，激光打印字迹则基本符合档案字迹的耐久性标准，但喷墨打印如能解决墨液耐久问题，则有可能达到耐久性标准。
　　（二）技术研发路径
　　根据《档案字迹材料耐久性测试法》的要求，按照国标建立了整套实验方法，通过条件苛刻的一系列加速老化试验，分步进行试验，来检验墨水颜色的变化色差值ΔE≤3。具体步骤：
　　第一步，收集了市面上所能见到的水性喷墨墨水，从三个方面进行全面的性能测试、比较：一是打印性能，包括打印初始状态、打印稳定性、色密度、喷墨量、耐磨擦性、干燥速度等；二是理化性能，包括PH值、电导率、粘度、表面张力、光谱、老化、冷冻稳定性等；三是字迹材料耐久性测试，包括耐干热、紫外光照、水浸、耐酸、耐碱等。通过测试发现，水性墨水各项性能指标完全能满足归档文件耐久性的没有，尤其是耐水性、紫外光照、耐碱性、老化稳定性等指标不良，因此，淘汰了常用的染料基色料。
　　第二步，选择颜料作为色料进行试验，经过实验室的多次试验，发现普通颜料的耐久性5项指标不能完全同时达到检测标准的要求，通过比较筛选，精心选择了某种用于特种行业需要的、耐候性能优异、耐光性顶级的颜料品种取代一般染料，作为墨水的色料成分，从而使打印样张的耐水性、耐光性等性能得到质的提高。
　　第三步，选择能功助剂的试验。由于颜料的水溶性较差，必须有相应的助剂配合颜料使用，才能使颜料完全处于液体状态。研制过程中，课题组精心筛选了许多公司出产的功能助剂进行各种制作工艺条件的试验，并对结果反复检测，以期待得到最优化的产品，最终选择了某世界著名公司生产的功能助剂，达到要求的目标。
　　第四步，喷墨打印效果试验。由于喷墨打印机的喷孔大约在20―60微米之间，即头发丝的几十分之一，墨水在其中要求稳定精确地控制喷射，水溶性的染料墨水容易达到，不溶于水的颜料墨水技术难度很大，必须将颜料固体颗粒做成纳米材料，使颜料以微细颗粒状态分散在介质中着色。试验中，科研人员探索利用颜料的表面化学接枝，将亲水基团键合在颜料表面分子上，使纳米颜料获得持久稳定的水溶性，由此得到的水性墨水有着优异的分散稳定性，其稳定性超过了进口原装墨水。同时采用压电式喷墨原理，保证该墨水的稳定喷射打印的效果。
　　第五步，解决文件打印红色墨水的问题。档案墨水除了通常的黑色墨水外，还要求一种印章红来打印文件的红头以及印章。为了保证打印出的档案文件的权威性，科研人员按照同样的机理专门调制了鲜艳的大红色耐久墨水。
　　五、项目成果转化
　　该项目因实际应用需要而立项研究，因此研究成果的实用性很强，项目组在开始研究时就充分考虑到研究成果的转化问题。成果通过评审，珠海市档案局就开始着手准备成果推广，目前已经注册了“固”牌商标，由珠海市档案学会负责推广，形成系列产品。
　　1、“档案专用耐久性”喷墨打印机系列墨盒产品。
　　2、可用于直接灌注、连续供墨的耐久性喷墨打印墨水。
　　六、课题成果价值
　　“归档文件专用耐久性彩色喷墨打印墨水”解决了“字迹耐久性”这一影响档案永久保存的根本性问题，有效地从源头上控制档案的自然老化褪色现象，该墨水研制成功，是档案科研方面的一次突破性尝试，在打印机输出文档字迹永久保存的技术方面，填补了一项空白，对档案制成材料的发展具有一定的贡献。由于目前市场上尚无归档文件专用耐久性墨水，而“耐久性墨水”在党政部门有较大的需求量，其它部门也应有一定的需求量，成果转化为产品后，存在相当大的市场，将会产生极大的社会效益和一定的经济效益，因此，具有较高的推广应用价值，既可向广大的机关、企业事业单位提供一种永久保存的字迹材料，解决文档彩色喷墨打印不能耐久的问题，有效保护文档资料，又可降低文档资料制作成本，进而降低政府（单位）的运作成本。同时可以解决了档案部门指导性难题。既有利于社会历史信息的永久保存，又可为生产部门、推广部门产生一定的经济效益。该成果推向市场将对文件、档案的保护具有十分重要的意义。