胺；酮或酮醇， 例如丙酮和二丙酮醇；醚，例如四氢呋喃和二噁烷；溶纤剂，例如乙二醇单甲醚和乙二醇单 乙醚、三甘醇单甲（或单乙）醚；卡必醇例如二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、和二甘醇单丁 醚；内酰胺，例如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮和e-己内酰胺；脲和脲衍生物；内盐 例如甜菜碱等；上述物质的硫代（硫）衍生物，包括1-丁硫醇、叔丁硫醇、1-甲基-1-丙 硫醇、2-甲基-1-丙硫醇、2-甲基-2-丙硫醇、硫代环丙醇、硫代乙二醇、硫代二甘醇、三硫 代-或二硫代-二甘醇等；羟基酰胺衍生物，包括乙酰基乙醇胺、乙酰基丙醇胺、丙基羧基乙 醇胺、丙基羧基丙醇胺等；上述物质与亚烷基氧化物的反应产物；及其混合物。另外的实例 包括糖类，例如麦芽糖醇、山梨糖醇、葡糖酸内酯和麦芽糖；多元醇，例如三羟甲基丙烷和三 羟甲基乙烷；N-甲基-2-吡咯烷酮；1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；含有约2~约40个碳原子 的亚砜衍生物，包括二烷基亚砜（对称和不对称的亚砜）例如二甲基亚砜、甲基乙基亚砜、 烷基苯基亚砜等；和含有约2~约40个碳原子的砜衍生物（对称和不对称的砜），例如二 甲基砜、甲基乙基砜、环丁砜（四亚甲基砜、环砜）、二烷基砜、烷基苯基砜、二甲基砜、甲基 乙基砜、二乙基砜、乙基丙基砜、甲基苯基砜、甲基环丁砜、二甲基环丁砜等。这样的材料可 单独使用或组合使用。
[0128] 也可将杀生物剂和/或杀菌剂添加至本申请公开的水性分散体或者喷墨油墨组 合物。杀生物剂在防止细菌生长中是重要的，因为细菌常常比油墨喷嘴大，可导致堵塞以及 其它印刷问题。有用的杀生物剂的实例包括但不限于苯甲酸盐或者山梨酸盐、和异噻唑啉 酮。在一个实施方案中，所述杀生物剂和/或杀菌剂的存在量为〇. 05重量％至5重量％， 0. 05重量％至2重量％，0. 1重量％至5重量％，或者0. 1重量％至2重量％，相对于所述 组合物的总重量。
[0129] 实施例
[0130] 材料：在喷墨制剂中使用的颜料可从CabotCorporation商购.CAB-O-JET? 450C(青色）、CAB-O-JET?2 465M(品红色）、CAB-0-JET?: 470Y(黄色）、 CAB-0-JET? 400K(黑色）、CAB-0-JET? 200 (黑色 2)、CAB-O-JET? 250 (青色 2)、 CAB-O-JET' 265(品红色2)、和CAB-0-JET? 270(黄色2)。纳米结晶纤维素得自 Alberta Innovates Technology Futures。甘油和SurfynoP465 分别得自 Alfa Aesar 和 Air Products。
[0131] 除非另外指定，否则印刷性能用设置至最佳模式的Epson C88印刷机在各种纸基 底上评价。
[0132] 实施例1
[0133] 该实施例描述NCC对喷墨油墨粘度的影响。在粘度测量中的每个样品在具有 如表1中列出的改变的NCC浓度的水中含有黑色颜料（4. 5重量％ )、甘油（5重量％ )、 和Surfyi'ioP 465(1重量％ )。所有样品的粘度（除了热老化样品之外）用Brookfield DV-II+Pro粘度计在32°C、50rpm以00芯轴测量。使样品以50rpm运行5分钟，以允许温度 平衡和稳定粘度读数。结果也在表1中示出。
[0134] 表1.作为NCC浓度的函数的粘度
[0135]
[0136] 这些结果暗示，目标^墨粘度可通过i
著量的甘^的减少来实现。对于品红色颜 料，与典型商业油墨制剂中的40%甘油相比，用仅5重量％甘油以2. 875重量％ NCC实现了 6cP的粘度。进行了类似实验以测定由青色、黄色和黑色分散体制备的油墨所需的NCC浓 度，并且结果显示在图1中。在针对青色、黄色和黑色颜料的新油墨制剂中所需的纳米结晶 纤维素的量分别为2. 6、2. 5、和2. 5重量％。因此，新油墨制剂（"样品"）根据下表2制备 并与现有技术制剂（"对照"）进行对比。
[0137] 表2.喷墨油墨制剂
[0138]
[0139] * 品红色-NCC :2. 875 ;青色-NCC :2. 6 ;黄色-NCC :2. 5 ;黑色-NCC :2. 5
[0140] 实施例2
[0141] 该实施例描述了显示墨滴扩散和与纸基底的相互作用的实验，从而比较对照油墨 与含NCC的油墨的性能。使用的纸为未经喷墨处理的多孔纸、经喷墨处理的多孔纸1、经喷 墨处理的多孔纸2、和经涂布的胶版纸。
[0142] 将墨滴（0. 5 y L)经注射器分配在每个纸基底上。扩散在光学显微镜（Olympus，型 号#BX51)下监测。图2-5显示在墨滴和纸基底之间接触时（"开始"）和在干燥后（"结 束"）来自光学显微镜的照片。可以看出，含NCC的油墨制剂与对照油墨制剂相比呈现减少 的油墨扩散，并且这种效果在多孔基底（未经喷墨处理的多孔纸）上最显著，其中对照墨滴 在接触后扩散并且在整个多孔基底上通过毛细作用传送。在经喷墨处理的多孔纸1和2上， 含NCC的油墨制剂的颜料基本不扩散，而油墨媒介物显示扩散。在经涂布的胶版纸上，NCC 包覆的墨滴显示极微小扩散。在NCC油墨和对照油墨之间的这些区别可归因于它们不同的 流变性质。
[0143] 对于商业印刷应用，关于对各种纸所预期的良好印刷性能，纸适应性已经变成高 度优先选项。含NCC的油墨的受控的墨滴扩散和油墨-纸相互作用显示了它们对于商业印 刷的适用性。
[0144] 实施例3
[0145] 该实施例描述了与对照制剂相比NCC对喷墨油墨制剂的干燥时间的影响。将干燥 时间报告为"表观"干燥时间，其定义为在显微镜下以50x放大倍率（Olympus，型号#BX51) 观察经注射器分配在纸基底上的0. 5 iiL墨滴的干燥所需要的时间，直到观察不到液体膜。 以不同的时间间隔分别针对黑色、品红色和黄色制剂的光学显微镜照片显示在图6-8中， 每一制剂显示三批。可看出，0.5 yL黑色-对照油墨的表观干燥时间可多达1小时，而黑 色-NCC油墨的干燥时间显著降低至3~4分钟。对其它颜料类型也观察到类似的改善。改 善的干燥时间也在印刷物上证实，其中在对照和NCC油墨之间观察到5-10秒的区别，其对 于高速商业印刷应用而言是显著的。
[0146] 实施例4
[0147] 在该实施例中，在三种类型的纸上评价了与对照油墨相比含NCC的油墨的印刷性 能：经涂布的胶版纸、未经喷墨处理的多孔纸、和照片纸。
[0148] 图9是每一制剂的O.D.的柱状图。通常，未经喷墨处理的多孔纸的O.D.远低于 在照片纸和经涂布的胶版纸上的0. D.，因为后两种均为涂布纸。与对照油墨相比，NCC油墨 显示：（1)在未经喷墨处理的多孔纸上对于全部四种颜料改善的0. D.，（2)在经涂布的胶版 纸上对于青色、品红色和黄色油墨改善的O.D.，和（3)在照片纸上对于青色、品红色和黑色 油墨改善的0D。
[0149] 图10是对照和含NCC的油墨在经涂布的胶版纸（其经常用在商业印刷中，因为它 是非多孔的涂布原料）上的色斑数据的柱状图。通常，对于目前的油墨制剂在这种类型的 纸上观察到差的色斑。含NCC的油墨在色斑数目方面呈现显著降低，从而暗示显著改善的 图像质量。
[0150] 图11 (a)-(d)是在经涂布的胶版纸上由含NCC的油墨和对照油墨给出的边缘锐度 的柱状图，其通过以下量化：(a)水平边缘锐度（顶部边缘）；(b)水平边缘锐度（底部边 缘）；（c)垂直边缘锐度（左侧边缘）；和⑷垂直边缘锐度（右侧边缘）。如同色斑一样， 较小值表明较好图像质量。可看出，与黑色对照油墨相比，黑色NCC油墨显示更好边缘锐 度。对于青色样品，NCC油墨和对照油墨的水平边缘锐度（顶部边缘）是可比较的。青色 /NCC油墨垂直边缘锐度（右侧边缘）值与对照油墨相比降低。对于品红色油墨，NCC油墨 和对照油墨的水平边缘锐度（顶部边缘）和垂直边缘锐度（左侧边缘）是可比较的。与对 照相比，品红色NCC油墨显示改善的水平边缘锐度（底部边缘）和垂直边缘锐度（右侧边 缘）。对于黄色NCC油墨，水平边缘锐度（底部边缘）、垂直边缘锐度（左侧边缘）和垂直 边缘锐度（右侧边缘）、和水平边缘锐度（顶部边缘）与对照大致相同。大体上，含NCC的 油墨相对于对照油墨显示改善的边缘锐度。
[0151] 图12 (a)和（b)分别为由NCC油墨和对照油墨在经涂布的胶版纸上给予的水平线 颜色间渗色和垂直线颜色间渗色的柱状图，其中较小值表明较好图像质量。含NCC的油墨 显示相对于对照油墨的显著改善（品红色对照油墨不给予有效数值）。例如，对于青色，所 述值从~250 (对照油墨）降低至小于50 (NCC油墨）。图13为由黄色-对照和黄色-NCC 油墨提供的印刷图案的照片和显微图像（50x)。黄色-对照油墨和黄色-NCC油墨在颜色间 渗色方面的显著区别被观察到：对于黄色-对照，在黄色和黑色区域之间的边界看起来非 常粗糙并且黑色油墨扩展至黄色区域中。对于NCC油墨，在黑色和黄色区域之间观察到清 楚的边界，甚至在显微镜下也如此。
[0152] 实施例5
[0153] 该实施例提供了另一系列油墨的印刷性能的比较：CAB-0-JET1" 200(黑色2)、 CAB-O-JET? 250 (青色 2)、CAB-O-JET? 265 (品红色 2)、和CAB-O-JET? 270 (黄色 2)，均可商购自Cabot Corporation。对照油墨含有4.5重量％颜料、40重量％甘油、余量 的水，含NCC的油墨含有4. 5重量％颜料、5重量％甘油、2. 5重量％ NCC、余量的水。印刷在 经喷墨处理的多孔纸1和经涂布的胶版纸上实施。
[0154] 图14是对照和NCC油墨的色斑的柱状图。可看出，对于经喷墨处理的多孔纸1和 经涂布的胶版纸，除了在经涂布的胶版纸上的品红色2之外，NCC油墨显示改善的色斑。
[0155] 图15A和15B分别为水平边缘锐度（顶部边缘和底部边缘）的柱状图。通常地， 对于NCC油墨，除了在经喷墨处理的多孔纸1上的黑色2NCC油墨之外，对两种类型的纸基 底观察到水平边缘锐度的改善。
[0156] 图16A和16B分别为青色2、品红色2和黄色2油墨的水平和垂直线颜色间渗色的 柱状图。对于在经涂布的胶版纸上的所有油墨观察到显著改善和对于经喷墨处理的多孔纸 1观察到改善。
[0157] 实施例6
[0158] 该实施例描述了测量由商业印刷方法产生的纸尘量的纸尘提取实验。使用以 600x600分辨率操作的Kyocera印刷头实施印刷。使用的纸为喷墨处理的未涂布纸。
[0159] 在印刷后，将lg纸尘样品收集并在室温下置于50g去离子水中1小时。滤掉不溶 物质，将所得澄清液体收集并通过ICP-AES分析。表3提供了在纸尘