Tintenentwicklung

"Tinte" wurde als Färbe- und Schriftmittel bereits vor 5000 Jahren verwendet und hat sich seitdem ständig weiterentwickelt. Heute ist Tinte ein hochkomplexes, technisches Gebilde mit vielen, sich gegenseitig beeinflussenden Komponenten: Farbstoffe oder Farbpigmente, Tenside, Haftvermittler, Dispersionsmittel, Bindemittel, Rheologieadditive sowie weiter Additive. Sofern zusätzliche Funktionalitäten (bspw. Ableitfähigkeit, Abschirmung, antimikrobiell, ...) gefordert werden, sind weiterhin funktionelle (Nano)Partikel nötig (Spezialtinten).

technologie_spezialtinten_4 — Viele Komponenten machen aus einem Tropfen Tinte ein hochkomplexes, technisches Gebilde.

Tinten-Aufbau

Generell wird zwischen Tinten mit löslichen und Tinten mit unlöslichen Farbmitteln unterschieden. Während bei Tinten mit löslichen Farbmitteln ein Farbstoffe chemisch in der Trägerflüssigkeit (Öl, Lösungsmittel oder Wasser) gelöst wird, kommen bei pigmentierten Tinten unlösliche Farbpigmente zum Einsatz, die aufwendig dispergiert werden müssen. Trotz der komplizierteren Verarbeitung von pigmentierten Tinten werden diese insbesondere aufgrund ihrer höheren Außenhaltbarkeit und UV-Beständigkeit bevorzugt im Industriebereich eingesetzt. Der Pigmentanteil beträgt dabei typischerweise zwischen 3 und 5 Gew.-%.

technologie_spezialtinten_1 — Pigmente und Farben. Quelle:SKZ/EZD

	Tinten mit löslichen Farbmitteln	Tinten mit pigmentieren Farbmitteln
Vorteile	leichte Handhabbarkeit / Lagerstabilität (Farbstoffe sedimentieren nicht) geringeres Problem das Düsen verstopft werden	hohen Farbkraft, hoher Lichtechtheit hoher Wasserfestigkeit und Chemikalienresistenz (dokumentenecht)
Nachteile	geringe Lichtechtheit geringe Beständigkeit gegenüber Chemikalien	Pigmente sedimentieren, so dass besondere Stabilisierung nötig ist

Tinten mit löslichen Farbmitteln

Tinten mit pigmentieren Farbmitteln

Vorteile

leichte Handhabbarkeit / Lagerstabilität (Farbstoffe sedimentieren nicht)
geringeres Problem das Düsen verstopft werden

hohen Farbkraft, hoher Lichtechtheit
hoher Wasserfestigkeit und Chemikalienresistenz (dokumentenecht)

Nachteile

geringe Lichtechtheit
geringe Beständigkeit gegenüber Chemikalien

Pigmente sedimentieren, so dass besondere Stabilisierung nötig ist

Der Pigmentanteil beträgt bei pigmentierten Tinten typischerweise zwischen 3 und 5 Gew.-%. Hauptbestandteil einer Tinte ist jedoch das Trägermittel bzw. Lösungsmittel. Welches Medium für die Tintenformulierung verwendet wird, ist wiederum maßgeblich durch die Anwendung definiert.

	Wasser als Lösemittel	Lösemittel (bspw. Alkohol, Ethylacetat; selten: Toluol, Xylol)
Vorteile	gut für das Drucken auf Papier	ideal für glatte Oberflächen (Glas, Folien, etc.) schnelles Trocknungsverhalten (auch bei höherer Luftfeuchtigkeit möglich)
Nachteile	langsame Trocknungsgeschwindigkeit höherer Energieverbrauch in der Nachbearbeitung	Substratbeständigkeit muss beachtet werden

Nanotinten

Nanotinten nutzen die verschiedenen Eigenschaften von Nanomaterialien. Die Dimensionen der suspendierten Partikel liegen dabei meist im Bereich von 10 nm bis 1000 nm. Industriell eingesetzt werden bspw. Materialien aus Nanosilber, Nanokohlenstoff, Titandioxid, Eisenoxid oder Nanoclays. Je nach eingesetztem Nanomaterial werden verschiedene Anwendungsbereiche möglich: dekorative, optische, leitfähigen fluoreszierende bis hin zu magnetischen Anwendungen.