CN112175446A - 一种水性柔版油墨的制备方法 - Google Patents

一种水性柔版油墨的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及油墨技术领域，具体涉及一种水性柔版油墨的制备方法,该方法采用如下重量份数的原料：水溶性丙烯酸树脂55～65份，水性颜料45～50份，乙醇2～4份，聚二甲基硅氧烷0.5‑1.2份，木质素磺酸钠 1～1.5份，CW‑0601消泡剂 0.3‑0.5份，抗菌剂0.5‑1份，蜡乳液0.5‑1份；三乙醇胺缓冲剂2‑3份，海藻酸钠 3～5份和水50～60份。采用该方法制备得到的水性柔版油墨安全环保、着色效果强，干燥速度快，而且抗水耐磨性能好，生产成本低，贮存稳定性良好。

Description

一种水性柔版油墨的制备方法
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，具体涉及一种水性柔版油墨的制备方法。
背景技术
随着社会文化、科技、经济的发展，印刷工业正在以前所未有的速度发展，油墨是用于印刷的重要材料，它通过印刷或喷绘将图案、文字表现在承印物上，用于书刊、包装装潢、建筑装饰及电子线路板材等各种印刷。随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长。油墨在印刷行业被大量使用，它主要是由树脂、颜料、溶剂、助剂等成分构成，目前印刷行业使用的油墨大部分是溶剂型的油墨，这类油墨会散发出对人体和环境都有危害的VOCs，有些直接与人体接触的油墨可能会对身体造成危害，有些有害物质甚至会通过包装渗透到食品、药品等包装物里。油墨是印刷工业的最大污染源，每年由油墨造成的有机挥发物(VOC)污染排放量很大，严重污染大气环境，直接危害人类健康。
随着油墨技术不断向高科技化发展，人们环保意识的不断提高，开发环保型油墨是今后油墨发展必须首先考虑的问题。环保油墨，主要改变油墨成分，即采用环保型原材料配制新型油墨。目前，环保性油墨主要有水性墨，UV 墨、水性 UV 墨和一些醇溶性墨。其中水性油墨就是一种正在推广使用“绿色”印刷材料，具有其它油墨无可比拟的安全环保特点，水性油墨与溶剂油墨的最大区别，在于前者使用的溶剂是水，最大特点就是明显地减少了有机挥发物 (Volatileorganiccompounds，简称 VOC) 的排放量，防止大气污染，是世界公认的环保型印刷材料。
水性油墨以水为主要溶剂，几乎无挥发性有机化合物(VOC)排放，对大气无污染；水是最便宜的溶剂，故水性油墨的制造成本低于任何种类的印刷油墨，具有成本低廉的优势，水性油墨的制造环境安全，保障操作人员的身体健康，并可减少资源消耗(如石油)，降低环保成本，水性油墨印刷能够减少甚至杜绝印刷品中的有机残留物，保证了使用者的卫生安全。水性油墨目前主要应用在柔性版和凹版印刷，特别是近几年随着柔性版印刷的快速发展，水性柔性版印刷油墨得到了快速的发展，在一些发达国家，90％以上的柔性版都采用水性油墨，它的前景十分广阔。
水性柔版油墨属于液体体系油墨类。相比胶印油墨要粘度小得多。这种水墨可以在水和乙醇等与水互溶的溶剂以任意比稀释。水性柔版油墨可以在自来水中直接清洗,而且在承印物上干燥之后，它不溶于水而且抗水性较好，水墨粘度低，凝固性高，墨色牢固，印迹清晰，清洗简便。水性柔版油墨虽然有着十分明显的优势，但是目前国内市场上流通的大多数柔性版水墨存在适用基材单一，干燥速度慢、抗水性差、抗刮耐磨程度差、光泽度低等缺点，这些缺点也抑制了它的快速发展和运用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供的一种水性柔版油墨的制备方法，采用该方法制备得到的水性柔版油墨安全环保、着色效果强，干燥速度快，而且抗水耐磨性能好，生产成本低，贮存稳定性良好。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种水性柔版油墨的制备方法，包括如下步骤：
（1）按重量份数取各原料：水溶性丙烯酸树脂55～65份，水性颜料45～50份，乙醇2～4份，聚二甲基硅氧烷0.5-1.2份，木质素磺酸钠 1～1.5份，CW-0601消泡剂 0.3-0.5份，抗菌剂0.5-1份，蜡乳液0.5-1份；三乙醇胺缓冲剂2-3份，海藻酸钠 3～5份和水50～60份，备用；
（2）先将水加入反应釜中，控制反应釜的温度在80℃～90℃之间，然后在搅拌条件下慢慢依次加入水溶性丙烯酸树脂、乙醇以及CW-0601消泡剂，保温40～50分钟，混合搅拌均匀，形成底料；
（3）将反应釜的温度降低至35℃～40℃，在步骤（2）的底料中加入三乙醇胺缓冲剂，调节底料的pH值至8.5～9.0之间；
（4）在底料中先加入木质素磺酸钠，然后加入水性颜料、聚二甲基硅氧烷、抗菌剂、蜡乳液和海藻酸钠，于高速分散机中高速搅拌分散40～50min，然后用研磨机回流研磨至所得浆料的粒径≤10um后出料，即制得水性柔版油墨。
上述的水性柔版油墨的制备方法中，所述的三乙醇胺缓冲剂的pH值为8.5～9.0。所述的抗菌剂为芳樟油或花椒挥发油。
本发明中所用的木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物，阴离子型表面活性剂，有良好的扩散性能，能溶于任何硬度的水中，水溶液化学稳定性好，可生物降解。木质素磺酸钠具有很强的分散能力，适于将固体分散在水介质中，在工业上，木质素磺酸钠广泛地用作分散剂和润湿剂，在用作还原染料及分散染料的分散剂和填充剂时，可使染料色力增高，着色更均匀，缩短染料研磨的时间。
本发明所用的抗菌剂为芳樟油或花椒挥发油，其中，芳樟油是是从樟属植物芳樟醇型樟树（拉丁学名Cinnamomum camphora (L.) Presl.）的枝、叶提取获得的精油，其主要成分是芳樟醇，也含有少量的按叶油素。芳樟油具有止痛、抗沮丧、抗菌、抗痉挛、杀虫、驱虫、杀菌止痒、净化空气等功效，可用于抗菌和抗病毒感染、制备除臭剂、抗龋齿剂、杀虫剂、杀螨剂， 防霉剂或动物驱避剂等，在日化产品作不良气味的掩蔽剂。芳樟油对各种菌(大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、溶血性链球菌)都有显著的抗菌作用。
所述的花椒挥发油是指从花椒（拉丁学名Zanthoxylum bungeanum Maxim.）果皮中提取的易挥发成分，是其呈香和药效的物质基础，花椒挥发油抑菌谱宽，活性显著，作用机制较为明确，对多种食品致腐、致病真菌或细菌均有不同程度的抑制效果，抑菌效果明显。花椒挥发油不仅能抑制革兰氏阴性菌，也能抑制革兰氏阳性菌，对细菌如金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌和大肠杆菌都能起到一定的抑制作用，同时对霉菌和真菌也有抑制活性，尤其对青霉和黑曲霉的抑菌效果最好，挥发油可作为天然抑菌剂,用于医药等领域。
蜡乳液是天然蜡与合成蜡等材料在乳化剂的作用分散于水中的一种多相体系的乳液，蜡乳液不含APEO，甲醛等有害物质，同时能够更好地提高涂层的表面光泽性，耐磨性，抗划伤，抗刮擦等性能，该产品的特点是高耐磨损及擦伤且有很高的消光作用。在本发明制备中水性柔版油墨加入蜡乳液可改善水性印刷油墨及的表面性质，起到提高涂膜的抗划伤性能、表面疏水性能以及抗粘防污性能，使涂膜更加爽滑。
本发明的有益效果为：
本发明制备水性柔版油墨，采用水作为溶剂，不含苯、酮类溶剂，其它原料也是对人体和环境无毒或者低毒的成分，大大降低了油墨本身的有害成分，无挥发性有机化合物(VOC)排放，对环境无污染，对人体健康不会造成威胁，安全环保，而且工艺简单，生产成本低，贮存稳定性良好。
采用本发明方法制备得到的水性柔版油墨印刷适应性好，附着力强，干燥速度快，而且着色效果强，墨层光泽度高，抗水耐磨性能好，抗划伤刮擦，采用该水性柔版油墨印制的文字或图案光洁、印迹清晰、色彩明亮鲜艳，用于印刷，产品表面的图案和/或文字不易模糊、掉落或变色。
具体实施方式
实施例1
一种水性柔版油墨的制备方法，包括如下步骤：
（1）按重量份数取各原料：水溶性丙烯酸树脂55份，水性颜料45份，乙醇2份，聚二甲基硅氧烷0.5份，木质素磺酸钠 1份，CW-0601消泡剂 0.3份，抗菌剂芳樟油0.5份，蜡乳液0.5份；pH值为8.5～9.0的三乙醇胺缓冲剂2份，海藻酸钠 3份和水50份，备用；
（2）先将水加入反应釜中，控制反应釜的温度在90℃之间，然后在搅拌条件下慢慢依次加入水溶性丙烯酸树脂、乙醇以及CW-0601消泡剂，保温40分钟，混合搅拌均匀，形成底料；
（3）将反应釜的温度降低至35℃～40℃，在步骤（2）的底料中加入三乙醇胺缓冲剂，调节底料的pH值至8.5～9.0之间；
（4）在底料中先加入木质素磺酸钠，然后加入水性颜料、聚二甲基硅氧烷、抗菌剂芳樟油、蜡乳液和海藻酸钠，于高速分散机中高速搅拌分散40min，然后用研磨机回流研磨至所得浆料的粒径≤10um后出料，即制得水性柔版油墨。
实施例2
一种水性柔版油墨的制备方法，包括如下步骤：
（1）按重量份数取各原料：水溶性丙烯酸树脂60份，水性颜料47份，乙醇3份，聚二甲基硅氧烷0.9份，木质素磺酸钠 1.2份，CW-0601消泡剂 0.4份，抗菌剂花椒挥发油0.7份，蜡乳液0.7份；pH值为8.5～9.0的三乙醇胺缓冲剂2.5份，海藻酸钠 4份和水55份，备用；
（2）先将水加入反应釜中，控制反应釜的温度在80℃～90℃之间，然后在搅拌条件下慢慢依次加入水溶性丙烯酸树脂、乙醇以及CW-0601消泡剂，保温45分钟，混合搅拌均匀，形成底料；
（3）将反应釜的温度降低至35℃～40℃，在步骤（2）的底料中加入三乙醇胺缓冲剂，调节底料的pH值至8.5～9.0之间；
（4）在底料中先加入木质素磺酸钠，然后加入水性颜料、聚二甲基硅氧烷、抗菌剂花椒挥发油、蜡乳液和海藻酸钠，于高速分散机中高速搅拌分散45min，然后用研磨机回流研磨至所得浆料的粒径≤10um后出料，即制得水性柔版油墨。
实施例3
一种水性柔版油墨的制备方法，包括如下步骤：
（1）按重量份数取各原料：水溶性丙烯酸树脂62份，水性颜料48份，乙醇3.5份，聚二甲基硅氧烷1.0份，木质素磺酸钠 1.3份，CW-0601消泡剂 0.4份，抗菌剂芳樟油0.8份，蜡乳液0.8份；pH值为8.5～9.0的三乙醇胺缓冲剂2.8份，海藻酸钠 4.5份和水58份，备用；
（2）先将水加入反应釜中，控制反应釜的温度在80℃～90℃之间，然后在搅拌条件下慢慢依次加入水溶性丙烯酸树脂、乙醇以及CW-0601消泡剂，保温48分钟，混合搅拌均匀，形成底料；
（3）将反应釜的温度降低至35℃～40℃，在步骤（2）的底料中加入三乙醇胺缓冲剂，调节底料的pH值至8.5～9.0之间；
（4）在底料中先加入木质素磺酸钠，然后加入水性颜料、聚二甲基硅氧烷、抗菌剂、蜡乳液和海藻酸钠，于高速分散机中高速搅拌分散47min，然后用研磨机回流研磨至所得浆料的粒径≤10um后出料，即制得水性柔版油墨。
实施例4
一种水性柔版油墨的制备方法，包括如下步骤：
（1）按重量份数取各原料：水溶性丙烯酸树脂65份，水性颜料50份，乙醇4份，聚二甲基硅氧烷1.2份，木质素磺酸钠1.5份，CW-0601消泡剂0.5份，抗菌剂芳樟油或花椒挥发油1份，蜡乳液1份；pH值为8.5～9.0的三乙醇胺缓冲剂3份，海藻酸钠5份和水60份，备用；
（2）先将水加入反应釜中，控制反应釜的温度在80℃之间，然后在搅拌条件下慢慢依次加入水溶性丙烯酸树脂、乙醇以及CW-0601消泡剂，保温50分钟，混合搅拌均匀，形成底料；
（3）将反应釜的温度降低至35℃～40℃，在步骤（2）的底料中加入三乙醇胺缓冲剂，调节底料的pH值至8.5～9.0之间；
（4）在底料中先加入木质素磺酸钠，然后加入水性颜料、聚二甲基硅氧烷、抗菌剂、蜡乳液和海藻酸钠，于高速分散机中高速搅拌分散50min，然后用研磨机回流研磨至所得浆料的粒径≤10um后出料，即制得水性柔版油墨。
质量检测
将本发明实施例3制备得到的水性柔版油墨进行质量检测，检测结果如表1所示：
Figure 679959DEST_PATH_IMAGE001
上述可见，采用本发明方法制备得到的水性柔版油墨干燥速度快，着色力和抗水耐磨性好，抗划伤刮擦，贮存稳定性良好。

Claims (3)

1.一种水性柔版油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按重量份数取各原料：水溶性丙烯酸树脂55～65份，水性颜料45～50份，乙醇2～4份，聚二甲基硅氧烷0.5-1.2份，木质素磺酸钠 1～1.5份，CW-0601消泡剂 0.3-0.5份，抗菌剂0.5-1份，蜡乳液0.5-1份；三乙醇胺缓冲剂2-3份，海藻酸钠 3～5份和水50～60份，备用；
（2）先将水加入反应釜中，控制反应釜的温度在80℃～90℃之间，然后在搅拌条件下慢慢依次加入水溶性丙烯酸树脂、乙醇以及CW-0601消泡剂，保温40～50分钟，混合搅拌均匀，形成底料；
（3）将反应釜的温度降低至35℃～40℃，在步骤（2）的底料中加入三乙醇胺缓冲剂，调节底料的pH值至8.5～9.0之间；
（4）在底料中先加入木质素磺酸钠，然后加入水性颜料、聚二甲基硅氧烷、抗菌剂、蜡乳液和海藻酸钠，于高速分散机中高速搅拌分散40～50min，然后用研磨机回流研磨至所得浆料的粒径≤10um后出料，即制得水性柔版油墨。
2.根据权利要求1所述的水性柔版油墨的制备方法，其特征在于，所述的三乙醇胺缓冲剂的pH值为8.5～9.0。
3.根据权利要求1所述的水性柔版油墨的制备方法，其特征在于，所述的抗菌剂为芳樟油或花椒挥发油。
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