CN104943434A

CN104943434A - 一种非离子表面活性剂润版液

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Publication number: CN104943434A
Application number: CN201510403771.XA
Authority: CN
Inventors: 倪娉娉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-07-11
Filing date: 2015-07-11
Publication date: 2015-09-30

Abstract

本发明公开了一种非离子表面活性剂润版液，该润版液是含有水、柠檬酸钠、硝酸镁、甘油、蔗糖脂肪酸单酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、苯丙咪唑、羟基乙基乙二胺三乙酸钾和聚乙烯基吡咯烷酮的混合物；其中，按占混合物总质量的百分比，水为55-65%，柠檬酸钠为3-10%，硝酸镁为3-10%，甘油为15-25%，蔗糖脂肪酸单酯为1-7%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物为1-3%，苯丙咪唑为0.2-1.5%，羟基乙基乙二胺三乙酸钾为0-5%，聚乙烯基吡咯烷酮为3-10%。本发明的非离子表面活性剂润版液能够完全替代当前广泛使用的酒精润版液，具有合适的表面张力和良好的附着力，且对油墨的乳化程度控制较好。

Description

一种非离子表面活性剂润版液

技术领域

本发明涉及平板印刷润版液技术领域，具体涉及一种非离子表面活性剂润版液。

背景技术

润版液是在胶版印刷过程中保护印版的重要物质，也是保证高质量印刷产品的关键。润版液在印版空白部分形成均匀的水膜，避免印版图文部分的油墨向空白部分浸润，从而能够有效防止脏版；它还可以增补印刷过程中被破坏的亲水层，降低印版表面的温度和清洁印版表面。润版液主要有普通润版液、酒精润版液和非离子表面活性润版液等几大类。普通的润版液加入的化学成分有磷酸、磷酸盐、硝酸盐等无机化合物，具有表面张力较高但润湿性较差的特点，且含磷酸和磷酸盐的工业废水是水体富氧化的“罪魁祸首”。现今最广泛使用润版液是酒精润版液，即含酒精或异丙醇的润版液。酒精和异丙醇在增加润版液在版面上的附着力及降低表面张力等方面有着极优良的性能，但此类润版液具有如下不足：酒精和异丙醇均易挥发，其挥发气体对人体健康和环境均会造成危害；同时，酒精和异丙醇均是易燃物，这给润版液的使用和储存带来安全隐患。因此，研究能替代传统酒精润版液的安全环保的无醇润版液是印刷行业的重要课题。

非离子表面活性剂润版液，是近几年发展起来的新型润版液，一般是把非离子表面活性剂加入含有其他电解质的润版液中配制而成的。此类润版液具有表面张力低、润湿性能良好、化学性能稳定的特点，是高速多色平版印刷机理想的润版液，但控制不好易出现油墨乳化严重。虽然没有适度的乳化就不能实现胶印良好的油墨转移过程，但油墨过度的乳化给印刷带来的危害也是非常大的。过度乳化会造成印品表面图文色相偏淡，颜色不鲜艳，印品无光泽，网点发虚变形严重，网点带毛刺，周围不光洁，印迹发虚，干燥缓慢，印品背面粘脏，塌印严重，造成大批印品墨色深浅浓淡前后不一致，带脏、花版、瞎版、文字笔划不秀丽，印版不上墨。因此，选用合适种类及用量的非离子表面活性剂对于润版液质量尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非离子表面活性剂润版液，该非离子表面活性剂润版液具有传统酒精润版液表面张力性能优异和附着力好等优点，还避免了传统酒精润版液带来的火灾隐患和安全隐患，绿色环保；最重要的是对于油墨乳化程度有着极好的控制。

为达到上述目的，本发明的非离子表面活性剂润版液是含有水、柠檬酸钠、硝酸镁、甘油、蔗糖脂肪酸单酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、苯丙咪唑、羟基乙基乙二胺三乙酸钾和聚乙烯基吡咯烷酮的混合物；其中，按质量百分比，水占混合物总质量的55-65%，柠檬酸钠占混合物总质量的3-10%，硝酸镁占混合物总质量的3-10%，甘油占混合物总质量的15-25%，蔗糖脂肪酸单酯占混合物总质量的1-7%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物总质量的1-8%，苯丙咪唑占混合物总质量的0.2-1.5%，羟基乙基乙二胺三乙酸钾占混合物总质量的0-5%，聚乙烯基吡咯烷酮占混合物总质量的3-10%。

所述非离子表面活性剂润版液具有优化的质量百分比：水占混合物总质量的60%，柠檬酸钠占混合物总质量的5%，硝酸镁占混合物总质量的4.5%，甘油占混合物总质量的18%，蔗糖脂肪酸单酯占混合物总质量的3%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物总质量的3%，苯丙咪唑占混合物总质量的0.8%，聚乙烯基吡咯烷酮占混合物总质量的5.7%；其中，水是去离子水或蒸馏水，优选为去离子水，所述去离子水满足在25℃下的电阻率为10¹⁸mΩ·cm。

本发明的非离子表面活性剂润版液可以通过乳化形成，具体过程为：将水加入反应容器中，加热至45-55℃，然后依次加入柠檬酸钠、硝酸镁、甘油、蔗糖脂肪酸单酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、苯丙咪唑、羟基乙基乙二胺三乙酸钾和聚乙烯基吡咯烷酮，保温搅拌使其乳化，即得到本发明的非离子表面活性剂润版液。

润版液中需要具有各种组分如印版保护剂、表面活性剂、pH调节剂和润湿剂等以提供好的性能。这些组分促进印版润湿、均匀有效的润湿输纸速率和润版液均匀性，以及控制润版液与油墨和承印物的相互作用。

本发明非离子表面活性剂润版液中的水优选去离子水或蒸馏水，在配制润版液时采用这两类水可以不添加羟基乙基乙二胺三乙酸钾——羟基乙基乙二胺三乙酸钾作为软水剂，可以结合自来水中的钙离子(钙离子可能对印刷工艺产生不利影响)；如果采用自来水，尤其是硬质自来水，应酌情添加羟基乙基乙二胺三乙酸钾。

柠檬酸钠在本发明的润版液起到pH调节剂的作用，可以稳定润版液的pH值在一定范围内。润版液的PH值不能太高：如果PH值过高，则酸性很弱，亲水胶层不易生成，润版液表面张力会急剧下降，油墨含水量会变高，从而导致油墨乳化及严重网点扩大等问题；同时，润版液清洁印版的能力也会下降。润版液的PH值也不能太低，否则影响油墨自身的氧化干燥速度，并加剧对印版的侵害，腐蚀空白部分砂目和图文部分感光材料，使印版耐印力下降，并可能破坏碱性纸张表面涂层。对于不同的印版类型，pH值要求有所不同：PS版对酸、碱的耐蚀力较低，润湿液的pH值在5~6之间为好；平凹版的图文基础比较牢固，有一定的抗酸性，pH值可以比PS版低些，在4~6之间合适；多层金属版，空白部分是亲水性良好的金属铬，润湿液在5~7之间适当。本发明采用的柠檬酸钠是一种很好的pH调节剂，可以将本发明润版液的pH值稳定在5.0~5.5，适用于各种类型的印版。

本发明非离子表面活性剂润版液中的硝酸镁是印版保护剂。在印刷过程中，润版液会与印版发生反应，印版的空白部分(无机盐层)会不断地被溶解消耗。硝酸镁作为一种电解质，不断电离出离子，可以补充被溶解的无机盐层以维持其动态平衡，保证印版稳定的亲水性。

本发明非离子表面活性剂润版液中的甘油有很好的润湿性，可以降低润版液的表面张力，使水均匀地分布在印版上，替代实现传统的酒精润版液中酒精或润版液的功能。

本发明非离子表面活性剂润版液中的蔗糖脂肪酸单酯和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺均是非离子表面活性剂。目前市面上多数非离子表面活性润版液均采用一种表面活性剂，而多元复配的表面活性剂比单一的表面活性剂其实具有更好的使用效果。不同的表面活性剂间能产生加和增效的作用，使复配后的表面活性剂的各种性能得到改善和提高。本发明采用的蔗糖脂肪酸单酯是一种多元醇型非离子表面活性剂，它由蔗糖和脂肪酸经酯化反应(仅蔗糖的一个羟基发生酯化反应即形成单酯)生成；其亲水性很强，具有良好的表面活性，能降低表面张力，同时有良好的分散增溶、润滑、渗透、黏度调节、抗菌等性能。本发明采用的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺属于非离子表面活性剂，它与多种表面活性剂配合可实现加和增效的作用；此外，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺还有良好的渗透去污和抗硬水的功能，对于润版液配制过程中的水体软化和印刷过程中的印版清洁均有很好的作用。本发明的润版液采用蔗糖脂肪酸单酯和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺复配非离子表面活性剂，润版液的表面张力性能优良，且油墨乳化程度稳定控制在17~23%(正常印刷过程中要求控制油墨乳化程度在15~30%)。

本发明中的苯丙咪唑作为一种防腐蚀剂可以有效保护印版金属部，使金属免于或部分免于弱酸性润版液的腐蚀。

本发明中的聚乙烯基吡咯烷酮作为一种合成水溶性高分子化合物，具有良好的吸附性、亲水性、胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用；润版液中添加聚乙烯基吡咯烷酮可以印版空白区域的亲水性，保护印版版面。

从润版液的衡量指标对本发明的非离子表面活性剂润版液进行评价，结果如下：

本发明非离子表面活性剂润版液相对于现有非离子表面活性剂润版液最大的优势在于对印刷过程中油墨的乳化率控制较好——本发明的非离子表面活性剂润版液用于印刷时的油墨乳化率为17%~23%，此数值既控制在标准限定范围之内，同时波动较小，稳定性好。

此外，本发明所述非离子表面活性剂润版液还具有其他一些优异性能：包括适合的pH值为5.0~5.5，电导率为1200~1600μs/cm，表面张力为40~50mN/m。从这几项性能指标衡量，本发明的非离子表面活性剂润版液还可以替代当前广泛使用的酒精润版液，性能良好，且安全环保，稳定性强。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例，对本发明非离子表面活性剂润版液进行更清楚完整地描述。

本发明的实施例提供非离子表面活性剂润版液，在保持传统酒精润版液表面张力性能优异和附着力好等优良性能的基础上，还避免了传统酒精润版液带来的火灾隐患和安全隐患，绿色环保；最重要的是对于油墨乳化程度有着极好的控制。

本发明的非离子表面活性剂润版液是含有水、柠檬酸钠、硝酸镁、甘油、蔗糖脂肪酸单酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、苯丙咪唑、羟基乙基乙二胺三乙酸钾和聚乙烯基吡咯烷酮的混合物。以下实施例给出了组分配比不同的几组润版液成分以及相应的性能测试结果。

实施例1

按以下质量百分比配制原料混合物：

水(自来水)占混合物总质量的57%，柠檬酸钠占混合物总质量的6%，硝酸镁占混合物总质量的5%，甘油占混合物总质量的14%，蔗糖脂肪酸单酯占混合物总质量的5%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物总质量的3%，苯丙咪唑占混合物总质量的1.2%，羟基乙基乙二胺三乙酸钾占混合物总质量的1.8%，聚乙烯基吡咯烷酮占混合物总质量的7%。

本实施例的非离子表面活性剂润版液制备方法如下：

将水加入反应容器中，加热至50℃，然后依次加入柠檬酸钠、硝酸镁、甘油、蔗糖脂肪酸单酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、苯丙咪唑、羟基乙基乙二胺三乙酸钾和聚乙烯基吡咯烷酮，保温搅拌使其乳化，即得到本实施例的非离子表面活性剂润版液。

对本实施例的非离子表面活性剂润版液用去离子水稀释到3%，在容器中依次加入100g油墨和等质量稀释后的润版液，以110r/min的搅拌速度搅拌1.5h后静置15min，将未吸收的润版液与油墨分离，按照下面的公式计算油墨乳化率

分别测定Y墨(黄色)、M墨(红色)、C墨(蓝色)和K墨(黑色)的乳化率(分别记为C_Y、C_M、C_C和C_K)，得到C_Y=19.63%、C_M=17.29%、C_C=18.01%和C_K=18.05%。

本实施例制得的非离子表面活性剂润版液其他主要性能指标如下：

pH=5.1，电导率=1500μs/cm，表面张力=43.4mN/m。

实施例2

按以下质量百分比配制原料混合物：水(去离子水)占混合物总质量的60%，柠檬酸钠占混合物总质量的5%，硝酸镁占混合物总质量的4.5%，甘油占混合物总质量的18%，蔗糖脂肪酸单酯占混合物总质量的3%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物总质量的3%，苯丙咪唑占混合物总质量的0.8%，聚乙烯基吡咯烷酮占混合物总质量的5.7%；所述去离子水满足在25℃下的电阻率为10¹⁸mΩ·cm

本实施例的非离子表面活性剂润版液制备方法同实施例1(不添加羟基乙基乙二胺三乙酸钾)。

对本实施例的非离子表面活性剂润版液采用实施例1所述的油墨乳化率测定方法进行性能测定，得到C_Y=20.16%、C_M=18.35%、C_C=18.87%和C_K=19.03%。

pH=5.2，电导率=1420μs/cm，表面张力=41.7mN/m。

实施例3

按以下质量百分比配制原料混合物：水(去离子水)占混合物总质量的62%，柠檬酸钠占混合物总质量的3.5%，硝酸镁占混合物总质量的3.9%，甘油占混合物总质量的20.3%，蔗糖脂肪酸单酯占混合物总质量的3%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物总质量的2%，苯丙咪唑占混合物总质量的1%，聚乙烯基吡咯烷酮占混合物总质量的4.3%；所述去离子水满足在25℃下的电阻率为10¹⁸mΩ·cm。

本实施例的非离子表面活性剂润版液制备方法同实施例1。

对本实施例的非离子表面活性剂润版液采用实施例1所述的油墨乳化率测定方法进行性能测定，得到C_Y=22.15%、C_M=19.63%、C_C=20.12%和C_K=20.35%。

pH=5.4，电导率=1260μs/cm，表面张力=42.3mN/m。

以上实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种非离子表面活性剂润版液，其特征在于：所述非离子表面活性剂润版液是含有水、柠檬酸钠、硝酸镁、甘油、蔗糖脂肪酸单酯、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、苯丙咪唑、羟基乙基乙二胺三乙酸钾和聚乙烯基吡咯烷酮的混合物；其中，按质量百分比，水占混合物总质量的55-65%，柠檬酸钠占混合物总质量的3-10%，硝酸镁占混合物总质量的3-10%，甘油占混合物总质量的15-25%，蔗糖脂肪酸单酯占混合物总质量的1-7%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物总质量的1-3%，苯丙咪唑占混合物总质量的0.2-1.5%，羟基乙基乙二胺三乙酸钾占混合物总质量的0-5%，聚乙烯基吡咯烷酮占混合物总质量的3-10%。

2.根据权利要求1所述的一种非离子表面活性剂润版液，其特征在于，所述混合物按质量百分比满足：水占混合物总质量的60%，柠檬酸钠占混合物总质量的5%，硝酸镁占混合物总质量的4.5%，甘油占混合物总质量的18%，蔗糖脂肪酸单酯占混合物总质量的4%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺占混合物总质量的1%，苯丙咪唑占混合物总质量的0.8%，聚乙烯基吡咯烷酮占混合物总质量的5.7%；其中，水是去离子水或蒸馏水。

3.根据权利要求3中所述的一种非离子表面活性剂润版液，其特征在于，所述水是去离子水；所述去离子水在25℃下的电阻率为10¹⁸mΩ·cm。

4.根据权利要求1~3中所述的一种非离子表面活性剂润版液，其特征在于，所述非离子表面活性剂润版液用于印刷时的油墨乳化率为17%~23%。

5.根据权利要求1~3中所述的一种非离子表面活性剂润版液，其特征在于，所述非离子表面活性剂润版液的pH值为5.0~5.5，电导率为1200~1600μs/cm，表面张力为40~50mN/m。