CN104231730A - 一种高耐磨速干柔和型uv油墨制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，包括有加料，混合分散，研磨，高压均质，乳化工艺及包装步骤。通过本申请的技术方案，经过高压均质后生产的UV油墨其粒径分布变窄，粒径变小；UV油墨在印刷上印刷效果优异，印刷饱满，颜料分散性及流平性良好并且在喷绘印刷中不会出现堵喷头的现象。经过高速乳化后的油墨，相对于没有经过高速乳化后的油墨，其印刷光泽要高，颜色要饱满，保质期更长。

Description

一种高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺

技术领域

本发明属于油墨制备领域，特别是涉及一种高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺。

背景技术

UV油墨(紫外光固化油墨)从问世以来的印刷制版，光刻胶发展到现在的UV涂料，UV油墨，黏合剂等多个领域，在技术领域1974年北美辐射固化协会成立，1983年欧洲辐射固化协会成立，1997年中日辐射固化协会成立，为UV的技术发展提供了最好的平台。

现有技术的UV油墨的生产工艺为：

加料→混合分散→研磨→包装

加料过程为使用真空进料装置或者手动按工艺配方加入所需物料。

混合分散过程为使用高速分散机或者乳化机按照生产工艺将之前添加的物料分散均匀。

研磨过程为使用篮式砂磨机或者立式砂磨机，卧式砂磨机按照生产工艺将之前分散均匀的物料研磨到指定细度

包装过程为将研磨好的物料过滤后按照生产工艺进行包装。并贴标签，储存。

UV油墨在世界上被公认为具有“5E”性质的工业技术。所谓的“5E”即为efficient(高效)；enabling(适应性广)；economical(经济)；energysaving(节能)；environmrntal friendly(环境友好)。为目前世界范围内大力推行绿色生产技术。UV油墨具有节能特点：UV油墨的能耗为热固化油墨的1/10-1/5只需要用于激发光引发剂的辐射能，不需要加热介质、材料和周围空间，大大的降低了能源消耗。UV油墨具有环保特点：UV油墨在整个印刷过程中所有成分都参与自交联反应，无有毒害气体排放，VOC几乎为零，是一种环保的产品。

我国的UV技术开发起步于20世纪70年代，较欧美和日本而言，起步较晚，但是发展很快，从开始的单一UV木器涂料，到现在能生产的UV丝印油墨，UV阻焊油墨，UV纸张油墨，UV上光油墨等一系列的油墨，现在我国已经成为仅次于美国和日本的第三大UV油墨生产国。其中光引发剂产量已经居于世界第一，但是相对来说普遍存在中低端产品较多，高端产品较少的问题。

发明内容

本发明的目的是通过本技术方案生产的UV油墨，粒径分布窄，粒径变小，提高印刷效果；另一方面，通过本技术方案生产的UV油墨，提高油墨的均质性，不容易出现分层。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，包括以下步骤：

1)加料，按生产UV油墨配方将各组成加入生产装置中；

2)混合分散，将步骤1)中所加入的物料分散均匀；

3)研磨，使用研磨机将步骤2)分散均匀的物料研磨到指定的细度；

4)高压均质，将步骤3)中指定细度的物料由机械力及化学反应诱导物料大分子的物理、化学结构及性质发生变化，最终达到均质效果；

5)乳化工艺；

6)包装。

所述研磨采用的是篮式砂磨机或立式砂磨机。

所述高压均质为，在增压机构的作用下，物料同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击机械力作用和相应的热效应。

所述高压均质的压力为100-150MP。

所述乳化工艺，包括以下步骤：

首先，物料预热；

其次，经过预热的物料进入均质装置内，物料在均质装置内通过搅拌器机构对物料界面的剪断、压缩、折叠、使得物料混合；混合的物料通过均质装置对物料进行强力的剪断、冲击及乱流，使物料破碎成设定的微粒。

所述均质装置内为真空状态。

所述设定的微粒的粒径为200nm～2μm。

所述物料预热是依次采用水浴预热和油浴预热。

所述均质装置包括有均质搅拌锅、均质机构、搅拌机构、电器控制***、液压***、真空***以及机架。

本发明的有益效果是：

通过本申请的技术方案，经过高压均质后生产的UV油墨其粒径分布变窄，粒径变小；UV油墨在印刷上印刷效果优异，印刷饱满，颜料分散性及流平性良好并且在喷绘印刷中不会出现堵喷头的现象。经过高速乳化后的油墨，相对于没有经过高速乳化后的油墨，其印刷光泽要高，颜色要饱满，保质期更长。

附图说明

图1为本发明高压均质原理示意图；

图2为本发明的UV油墨粒径分布图。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

图2表示UV油墨细度D95小于0.3微米的曲线。

在本申请的制备工艺中，其中，加料、混合分散、研磨及包装均为现有的技术方案，因此不再进行详细的说明。

本发明提供一种高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，包括以下步骤：

1)加料，按生产UV油墨配方将各组成加入生产装置中；在本申请中，加料过程为使用真空进料装置或者手动按生产UV油墨的工艺配方加入所需要的物料。

2)混合分散，将步骤1)中所加入的物料分散均匀；在本申请中，使用高速分散机或者乳化机按照生产工艺将之前添加的物料分散均匀。

3)研磨，使用研磨机将步骤2)分散均匀的物料研磨到指定的细度；所述研磨采用的是篮式砂磨机或立式砂磨机，在本实施例中采用的是卧式砂磨机将之前分散均匀的物料研磨到指定细度。具体的细度依据产品的要求而定。

4)高压均质，将步骤3)中指定细度的物料由机械力及化学反应诱导物料大分子的物理、化学结构及性质发生变化，最终达到均质效果；所述高压均质为，在增压机构的作用下，物料同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击机械力作用和相应的热效应。在本申请中，高压均质的均质压力为100-150MP。

在本实施例中，其原理如图1所示，使用的是高压均质机1，也称为高压流体纳米匀质机，主机包括有高压均质腔11和增压机构。高压均质腔11的内部具有特别设计的几何形状，在增压机的作用下，高压溶液12快速的通过均质腔，物料会同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用和相应的热效应，由此引发的机械力及化学反应可诱导物料大分子的物理、化学及结构性质发生变化，是终达到均质效果。经过高压均质后的油墨，其粒径分布变窄，粒径变小。

5)乳化工艺；

所述乳化工艺，包括以下步骤：

首先，物料预热；所述物料预热是依次采用水浴预热和油浴预热。在本实施例中，水浴预热和油浴预热分别采用水锅和油锅实现。

物料在水锅和油锅中预热的、搅拌后，再通过输送管道在真空状态下下接吸入均质装置内。

其次，经过预热的物料进入均质装置内，物料在均质装置内通过搅拌器机构对物料界面的剪断、压缩、折叠、使得物料混合；混合的物料通过均质装置对物料进行强力的剪断、冲击及乱流，使物料破碎成设定的微粒。

所述均质装置包括有均质搅拌锅、均质机构、搅拌机构、电器控制***、液压***、真空***以及机架构成。

物料在均质搅拌锅内通过搅拌机构上的聚四氟乙烯刮板(所述刮板始终与均质搅拌锅形相配合，以便于能够扫净挂壁粘料)不断产生新界面，再经过框式搅拌器及与其反向搅拌叶的剪断、压缩、折叠，使其搅拌、混合后向下流向均质搅拌锅下方的均质机构，再通过高速旋转的转子与定子之间所产生的强力的剪断、冲击、乱流等过程使物料在剪切新天地中被切割，迅速破碎成200nm～2μm的微粒。物料微粒化、乳化、混合、调匀、分散等在短时间内完成。由于均质机构内处理真空状态，物料在搅拌过程中产生的气泡被及时抽走。

均质结束后，按下倾倒按钮开关，可以使均质装置内的物料排出。

6)包装。

在油墨体系中，细度是关键点。油墨的细度是指油墨中的原料(包括填充料)颗粒的大小及其在连接料中的均匀度，在很多印刷方式(凹印、喷墨印刷)中起到关键的作用。在凹印中油墨细度越低，比表面积越大，与连接料的接触面越大印刷性能越好越稳定。油墨细度越高印品网点越清晰饱满；油墨浓度越大着色力越强，印刷质量越好。采用此制作工艺的凹印油墨，达到了细度远远低于同产品的效果，现同类产品细度5-30微米，本工艺产品细度0.2-0.4微米。在喷墨印刷中，细度更是重中之重，喷墨印刷中需要喷头进行印刷，随着科技的进步，八喷头，十二喷头的印刷机越来越多，印刷效率越来越高，此种喷头对油墨的细度要求更高，喷头的孔径在0.4-0.5微米左右，细度大于孔径，便会造成堵喷头的现象，细度的分布决定了高档油墨与中档油墨的划分。如图2所示，本工艺制作的喷绘UV油墨细度D95小于0.3微米，达到并且超过了高档油墨标准。

检验方法：

表1重金属

表2挥发性有机物

表3微生物指标

项目	国标	UV油墨
			细菌总数	≤1000	200
霉菌总数	≤100	20
			大肠杆菌	不得检出	未检出
金色葡萄球菌	不得检出	未检出
			绿脓杆菌	不得检出	未检出

实施例1

制作UV光油

在无阳光环境下，启动分散机500-600r/min光油将UV光油的材料按工艺配方顺序加入，加入过程中缓慢依次加入，避免飞扬，最好使用真空泵进行添加。避免粉尘污染。加入完毕后，继续搅拌0.5-1小时。

将搅拌混合均匀的物料加入高压均质机进行均质，均质压力100-150MP，均质一次。

将均质好的物料加入高速乳化机进行乳化，乳化速度1500-2000r/min，乳化0.5-1h。

过滤，包装。

实施例2

制作UV白色油墨

在无阳光环境下，启动分散机500-600r/min光油将UV白色油墨的材料按工艺配方顺序加入，加入过程中缓慢依次加入，避免飞扬，最好使用真空泵进行添加。避免粉尘污染。加入完毕后，继续搅拌0.5-1小时。

将搅拌混合均匀的物料加入卧式研磨机加料管，开始研磨。研磨腔温度不高于80℃，压力不高于0.8MP，研磨速度500-1000L/h，研磨3-4遍，研磨至物料细度低于5微米方可结束。

将研磨后的物料加入高压均质机进行均质，均质压力100-150MP，均质1-3次。

将均质好的物料加入高速乳化机进行乳化，乳化速度1500-2000r/min，乳化0.5-1h。

过滤，包装。

实施例3

制作UV黑色油墨

在无阳光环境下，启动分散机500-600r/min光油将UV黑色油墨的材料按工艺配方顺序加入，加入过程中缓慢依次加入，避免飞扬，最好使用真空泵进行添加。避免粉尘污染。加入完毕后，继续搅拌0.5-1小时。

将搅拌混合均匀的物料加入卧式研磨机加料管，开始研磨。研磨腔温度不高于80℃，压力不高于0.8MP，研磨速度500-1000L/h，研磨2-3遍，研磨至物料细度低于8微米方可结束。

将研磨后的物料加入高压均质机进行均质，均质压力100-150MP，均质1-3次。

将均质好的物料加入高速乳化机进行乳化，乳化速度1500-2000r/min，乳化0.5-1h。

过滤，包装。

实施例4

制作UV蓝色油墨

在无阳光环境下，启动分散机500-600r/min光油将UV蓝色油墨的材料按工艺配方顺序加入，加入过程中缓慢依次加入，避免飞扬，最好使用真空泵进行添加。避免粉尘污染。加入完毕后，继续搅拌0.5-1小时。

将搅拌混合均匀的物料加入卧式研磨机加料管，开始研磨。研磨腔温度不高于80℃，压力不高于0.8MP，研磨速度500-1000L/h，研磨3-4遍，研磨至物料细度低于10微米方可结束。

将研磨后的物料加入高压均质机进行均质，均质压力100-150MP，均质1-3次。

将均质好的物料加入高速乳化机进行乳化，乳化速度1500-2000r/min，乳化0.5-1h。

过滤，包装。

以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)加料，按生产UV油墨配方将各组成加入生产装置中；

2)混合分散，将步骤1)中所加入的物料分散均匀；

3)研磨，使用研磨机将步骤2)分散均匀的物料研磨到指定的细度；

4)高压均质，将步骤3)中指定细度的物料由机械力及化学反应诱导物料大分子的物理、化学结构及性质发生变化，最终达到均质效果；

5)乳化工艺；

6)包装。

2.根据权利要求1所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述研磨采用的是篮式砂磨机或立式砂磨机。

3.根据权利要求1所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述高压均质为，在增压机构的作用下，物料同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击机械力作用和相应的热效应。

4.根据权利要求1或3所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述高压均质的压力为100-150MP。

5.根据权利要求1所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述乳化工艺，包括以下步骤：

首先，物料预热；

其次，经过预热的物料进入均质装置内，物料在均质装置内通过搅拌器机构对物料界面的剪断、压缩、折叠、使得物料混合；混合的物料通过均质装置对物料进行强力的剪断、冲击及乱流，使物料破碎成设定的微粒。

6.根据权利要求5所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述均质装置内采用真空状态。

7.根据权利要求5所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述设定的微粒的粒径为200nm～2μm。

8.根据权利要求5所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述物料预热是依次采用水浴预热和油浴预热。

9.根据权利要求5所述的高耐磨速干柔和型UV油墨制备工艺，其特征在于，所述均质装置包括有均质搅拌锅、均质机构、搅拌机构、电器控制***、液压***、真空***以及机架。