一種特別為紡織業設計的墨水

用過鋼筆的人都會用墨水,現在我要介紹一種墨水,這種墨水不是給鋼筆用的,而是用在紡織業上。有些布料有非常鮮豔的色彩,而且往往是一個圖案,這種布料是用染料染色的,過去的方法是用網版印花,需要做很多的網版,這種技術的缺點其實是不利於環保,因為會有很多的染料被浪費。新的方法是用噴墨的方式,這時候最重要的是噴頭和墨水。今天當然講的就是這種墨水。

Photo credit: debcha via Flickr. CC BY 2.0

 

這種墨水最源頭的是一種染料,這種染料當然是有顏色的。高級的染料一定是單一的化合物,這有點像我們吃的藥,藥也是單一的化合物。和藥一樣,這種染料一定不可以有雜質,也就是純度要非常之高,如果有一點點雜質,色彩就不會鮮豔,噴嘴噴的時候也會不順暢。

染料做好以後,我們還有一些事情要做,那就是要加入一些功能調整劑,使得好噴,在不噴的時候,墨水不會揮發。

我們很少人知道這種墨水噴出來的時候是一滴一滴噴出來的,每一滴的體積不能大,大了會出問題,所以我們現在墨水滴的大小是3~35pl。

所以墨水的體積是相當小的,幾乎可以說小得不能再小,眼睛幾乎是看不見的。有了這麼小的墨水,我們就可以配出168萬種的顏色,這樣做出來的布當然就會非常鮮艷。要維持這麼小的墨水滴,一定要有化學的學問,也就是說,工程師要能使用適當的界面活性劑來調整墨水滴的表面張力,使得墨水變成很小的球滴。

我們可以知道,要做出這種墨水,分離純化乃是一種非常重要的技術。這當然要靠化工工程師來做,化工工程師會用各種方法,有些也相當難懂,比方說,有一種離子交換的方法,當然也可以用吸附的方法。

可是,最重要的,乃是一開始的化合物設計,這就要靠懂化學的人。我們台灣已經有這種公司可以做出染料以及最後能使用的墨水,這家公司有200位研發人員,其中一半是化學專業,一半是化工專業,兩者都重要。如果沒有化學專業的人,就沒有人能夠設計化合物,可是要做到非常純的化合物,又要依賴化工工程師。

這種墨水當然是一種特用化學品,也應該是精密材料的一種產業。如果我們國家要有競爭力,一定要有精密材料的產業,精密材料所需要的技術都不簡單,這家公司花了整整10年的功夫,最後有這種產品。在數位紡織墨水方面,這家公司因為他們的研究使得他們握有非常關鍵性的技術,也使這家公司非常有競爭力。

我們也要知道,這種特用化學品公司的技術門檻相當地高,這是可以想見的,因為一家公司花了10年才有這個成就,別的公司要到達這個水準,也就很困難了。值得我們高興的是,我們國家已經有這樣的公司,肯投入大量的金錢和時間來做研究。這些研發人員的努力是我們應該讚賞的。

 

 

(本文經李家同教授同意授權轉載「一種特別為紡織業設計的墨水」)

 

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