CN115027163B - 一种无醇润版液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及印刷品技术领域，具体公开了一种无醇润版液及其制备方法。无醇润版液包括以下重量份的组分：30‑40份去离子水、18‑25份1,2‑乙二醇、10‑18份甘油、3‑5份水性胶体、5‑7份pH调节剂、1.5‑2份苹果酸二钠、1‑3份表面活性剂，所述表面活性剂包括3,5‑二甲基‑1‑己炔‑3‑醇。本申请的无醇润版液具有降低水的表面张力，增加润版液的粘度，以便于在水辊上形成较厚的水膜，提高油墨、纸张以及印版的性能，无酒精、安全环保的优点。
Description
技术领域
本申请涉及印刷品技术领域，更具体地说，它涉及一种无醇润版液及其制备方法。
背景技术
润版液是印刷行业中必不可少的重要化学助剂，其主要是利用油水不相溶、固体对液体的有选择性吸附的原理，作用于印版空白部分，使空白部分由于润版液的作用吸附水形成一层水膜，避免了印刷过程中印版空白部分被印刷油墨浸润污染，防止脏版，同时还可以获得更好的印刷质量和印刷效果。
润版液分为普通型、非离子表面活性剂型和酒精型，普通型润版液是由清水和无机酸、无机酸盐电解质、亲水胶体等物质组成，随着印刷工艺的不断改进，普通型润版液已经不再适用于印刷要求；非离子型润滑泵由于其对溶液的浓度和操作要求较为严格，限制了推广应用；酒精型润版液的主要成分有水、电解质、缓冲剂、印版保护剂、表面活性剂、杀菌防霉剂、络合剂、醇类物质、金属清洗剂、***树胶等，但酒精性润版液中含有的醇类有机物容易挥发，易造成润版液的浓度不稳定，影响润版液的表面张力、亲水性，影响油墨的印刷效果，此外，挥发的醇类有机物弥散在空气中，会产生盐雾，对环境和操作人员的身体健康带来一定的危害。
针对上述中的相关技术，发明人发现目前的酒精型润版液极易挥发，导致印刷效果不好，亟待提供一种印刷效果好的无醇润版液。
发明内容
为了提高印刷效果，改善润版液的环保安全性，本申请提供一种无醇润版液及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种无醇润版液，采用如下的技术方案：
一种无醇润版液，包括以下重量份的组分：30-40份去离子水、18-25份1,2-乙二醇、10-18份甘油、3-5份水性胶体、5-7份pH调节剂、1.5-2份苹果酸二钠、1-3份表面活性剂，所述表面活性剂包括3,5-二甲基-1-己炔-3-醇。
通过采用上述技术方案，使用3,5-二甲基-1-己炔-3-醇作为表面活性剂，替代酒精，得到一种安全环保的无酒精润版液，具有良好的印刷适应性，3,5-二甲基-1-己炔-3-醇能有效调节润版液的表面张力，在印版空白部分形成持久均匀致密的水膜，获得良好的印刷效果，从而使润版液能适应国内外胶印机的因素需求，且苹果酸二钠能增加润版液的抑菌性，同时增大水膜的保湿性，提高水膜厚度，pH调节剂能使润版液的pH值在合适的范围，降低pH值对印版空白部分的不良影响，充分发挥润版液在胶印中的作用，提高印刷质量，具有广阔的应用前景。
可选的，所述表面活性剂还包括2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇，3,5-二甲基-1-己炔-3-醇和2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的质量比为1:(0.3-0.5):(0.2-1)。
通过采用上述技术方案，2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇是一种具有特殊结构的非离子表面活性剂，与2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇共同使用，具有较好的协同效果，能使润版液具有更好的润版能力。
可选的，所述水性胶体包括***树胶。
通过采用上述技术方案，***树胶结构上带有部分蛋白物质和结构外表的鼠李糖，使得***树胶具有非常好的亲水亲油性，可在油-水界面形成膜，采用***树胶作为水性胶体不仅对印版空白部分有保护作用，还能改善润版液对润版的润湿性能，提高印刷效果。
可选的，所述水性胶体还包括刺槐豆胶，刺槐豆胶与***树胶的质量比为(0.3-0.7):1。
通过采用上述技术方案，刺槐豆胶是一种水溶性高分子多糖类聚合体，能改善***树胶的粘度，提高润版液在印版上的持久性，从而改善水膜持久性。
可选的，所述刺槐豆胶经过以下预处理：
将姜块清洗、去皮后压榨，制成姜汁；
将玉米淀粉经氧化后与甘油、蒸馏水和聚乙烯醇混合，升温至95-100℃，搅拌5-10min，然后降温至室温，加入竹叶精油、姜汁和刺槐豆胶，超声20-30min。
通过采用上述技术方案，将玉米淀粉经过氧化后，淀粉葡萄糖的甙键部分断裂而降解，使其分子量减小，聚合度降低，水溶性增大，且氧化作用使淀粉中羧甲基部分变为羧基，加强了其与聚乙烯醇的连接作用，聚乙烯醇是一种高分子物质，分子结构中含有大量的仲羟基和少量的乙酰氧基，利用聚乙烯醇和氧化玉米淀粉分子接枝，得到的玉米淀粉的粘性增大，流动性更好，然后将粘性得到改善的玉米淀粉与刺槐豆胶混合，二者可以通过分子间的相互作用达到协同增效作用，使得混合体系的粘度增大，玉米淀粉和刺槐豆胶均具有增稠性和凝胶性等特性，将玉米淀粉和刺槐豆胶相互作用形成凝胶网络，再与***树胶配合，极大了改善了水性胶体所形成的凝胶的机械性能和持水能力，从而在印版空白表面形成一层致密的保护膜，阻断版面与其他物质接触，防止版面受损；甘油具有保湿效果，且淀粉分子与甘油分子之间形成氢键，使之与水结合的机会下架，使分子间的作用力加强，凝胶体系更加致密，持水力增强，能增强润版液在印版空白处形成的水膜厚度和水膜持久性；且***树胶在夏季易酸化坏版，姜汁中含有较多的生物活性成分，还保留了生姜淀粉等，提高了资源的利用率，姜汁对酵母菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有明显的抑制作用，竹叶精油对常见腐败菌，如枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、酵母菌等均表现出较好的抑菌活性，在刺槐豆胶中加入姜汁和竹叶精油，最后再将刺槐豆胶和***树胶加入到润版液中，能有效防止***树胶和刺槐豆胶腐败酸化，提高了润版液的抗微生物滋生效果。
可选的，所述刺槐豆胶预处理时，各原料重量份如下：1-2份刺槐豆胶、2-4份玉米淀粉、0.2-0.4份聚乙烯醇、0.16-0.2份甘油、0.1-0.2份姜汁、0.08-0.16份竹叶精油、5-8份
蒸馏水。
通过采用上述技术方案，合理控制聚乙烯醇和甘油的用量，防止聚乙烯醇加入过多或过少，影响玉米淀粉的粘接性能，减低甘油对玉米淀粉持水性的影响，控制刺槐豆胶和玉米淀粉的用量，使混合体系内部结构的分子链段间的缠结点较多，从而使凝胶体系网络结构加强，改善水膜稳定性和持久性。
可选的，所述pH调节剂包括枸橼酸钠和柠檬酸，枸橼酸钠和柠檬酸的质量比为1:(0.75-0.9)。
因目前市面上的润版液大多采用磷酸、硝酸或磷酸盐等复配作为pH调节剂，但磷酸、硝酸等易对土壤及环境造成危害，通过采用上述技术方案，枸橼酸钠和柠檬酸作为pH调节剂，对土壤和环境安全环保，无危害。
可选的，所述无醇润版液的pH值为4.3-4.5。
通过采用上述技术方案，润版液的pH值会影响油墨的转移效果，为了充分发挥润版液在胶印中的作用，将严格控制润版液的pH值，从而有利于油墨以合理速度干燥，也能避免对印版的破坏。
第二方面，本申请提供一种无醇润版液的制备方法，采用如下的技术方案：
一种无醇润版液的制备方法，包括以下步骤：
将1/2～1/3用量的去离子水与水性胶体混合，充分搅拌至完全溶解，制得胶体溶液；
将表面活性剂加入到胶体溶液中，充分搅拌，制得混合溶液；
将pH调节剂、苹果酸二钠、1,2-己二醇和甘油加入到剩余去离子水中，搅拌均匀，加入到混合溶液中，搅拌均匀，制得无醇润版液。
通过采用上述技术方案，先将水性胶体用去离子水溶解，制成成分均一稳定的胶体溶液，再将胶体溶液与表面活性剂混合，便于混合更加均匀。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用3,5-二甲基-1-己炔-3-醇作为表面活性剂，并加入苹果酸二钠等物质，制成无醇润版液，由于没有使用酒精或异丙醇这些易挥发且闪点低的物质，因此制成的润版液能够减少对使用者的危害，使用时安全环保，不含有毒物质，没有VOC的排出，有益于节能减排，能替代平板印刷所用的酒精润版液，润版能力强，润湿性能和稳定性好，油墨不易润滑，复合印刷工业的各项要求。
2、本申请中优选采用***树胶和刺槐豆胶作为水性胶体，***树胶具有较好的亲水亲油性，能形成水膜，而刺槐豆胶具有良好的增稠和增粘作用，能改善水膜的持久性，并提高水膜的厚度。
3、本申请中优选采用姜汁和竹叶精油、聚乙烯醇等对刺槐豆胶进行预处理，姜汁和竹叶精油具有较强的微生物杀灭功能，可以控制和防止润版液稀释后制成的工作液被微生物污染，防止金属部件被腐蚀，保护印版和印刷机不受先期水的损害。
4、本申请中优选采用玉米淀粉氧化后与聚乙烯醇接枝，再与刺槐豆胶等组分混合，玉米淀粉经氧化和接枝后，粘性性能好，与刺槐豆胶相互作用，形成的凝胶保湿性和持水力好，能增强印版空白处水膜厚度和水膜持久性。
具体实施方式
实施例
实施例1：一种无醇润版液，其原料用量如下：40kg去离子水、25kg 1,2-乙二醇、18kg甘油、5kg水性胶体、7kg pH调节剂、2kg苹果酸二钠、3kg表面活性剂，pH值包括质量比为1:0.75的枸橼酸钠和柠檬酸，表面活性剂为3,5-二甲基-1-己炔-3-醇，水性胶体为***树胶。
上述无醇润版液的制备方法包括以下步骤：
将1/2用量的去离子水与水性胶体混合，充分搅拌至完全溶解，制得胶体溶液；
将表面活性剂加入到胶体溶液中，充分搅拌，制得混合溶液；
将pH调节剂、苹果酸二钠、1,2-己二醇和甘油加入到剩余去离子水中，搅拌均匀，加入到混合溶液中，搅拌均匀，制得无醇润版液。
实施例2：一种无醇润版液，与实施例1的区别在于，其原料用量如下：30kg去离子水、18kg 1,2-乙二醇、10kg甘油、3kg水性胶体、5kg pH调节剂、1.5kg苹果酸二钠、1kg表面活性剂，pH值包括质量比为1:0.9的枸橼酸钠和柠檬酸，表面活性剂为3,5-二甲基-1-己炔-3-醇，水性胶体为***树胶。
实施例3：一种无醇润版液，与实施例1的区别在于，其原料用量如下：35kg去离子水、21kg 1,2-乙二醇、15kg甘油、4kg水性胶体、6kg pH调节剂、1.8kg苹果酸二钠、2kg表面活性剂，pH值包括质量比为1:0.75的枸橼酸钠和柠檬酸，表面活性剂为3,5-二甲基-1-己炔-3-醇，水性胶体为***树胶。
实施例4：一种无醇润版液，与实施例1的区别在于，其原料用量如下：38kg去离子水、23kg 1,2-乙二醇、13kg甘油、5kg水性胶体、6.5kg pH调节剂、2kg苹果酸二钠、2.5kg表面活性剂，pH值包括质量比为1:0.75的枸橼酸钠和柠檬酸，表面活性剂为3,5-二甲基-1-己炔-3-醇，水性胶体为***树胶。
实施例5：一种无醇润版液，与实施例1的区别在于，表面活性剂还包括2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇，3,5-二甲基-1-己炔-3-醇和2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的质量比为1:0.3:0.2。
实施例6：一种无醇润版液，与实施例1的区别在于，表面活性剂还包括2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇，3,5-二甲基-1-己炔-3-醇和2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的质量比为1:0.5:1。
实施例7：一种无醇润版液，与实施例6的区别在于，表面活性剂还中未添加2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇。
实施例8：一种无醇润版液，与实施例6的区别在于，表面活性剂还中未添加2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇。
实施例9：一种无醇润版液，与实施例6的区别在于，水性胶体中还加入了刺槐豆胶，刺槐豆胶与***树胶的质量比为0.3:1。
实施例10：一种无醇润版液，与实施例6的区别在于，水性胶体中还加入了刺槐豆胶，刺槐豆胶与***树胶的质量比为0.7:1。
实施例11：一种无醇润版液，与实施例11的区别在于，刺槐豆胶经过以下预处理：将姜块清洗、去皮后压榨，制成姜汁；将2kg玉米淀粉经氧化后与0.16kg甘油、5kg蒸馏水和0.2kg聚乙烯醇混合，升温至95℃，搅拌10min，加入0.08kg竹叶精油、0.1kg姜汁和1kg刺槐豆胶，以200w的功率超声30min。
玉米淀粉的氧化方法为：将玉米淀粉制成质量分数为40％的淀粉乳，边搅拌边加入质量分数为1％的硫酸铜溶液，用质量分数为6％的氢氧化钠水溶液或质量分数为3％的盐酸调节pH至7.2，加入双氧水，45℃恒温反应3h，用质量分数为3％的盐酸中和到6，加入质量分数为10％的亚硫酸亚水溶液终止反应，洗涤、烘干、粉，双氧水质量为玉米淀粉质量的3.5％，硫酸铜质量为玉米淀粉质量的0.02％。
实施例12：一种无醇润版液，与实施例12的区别在于，刺槐豆胶经过以下预处理：将姜块清洗、去皮后压榨，制成姜汁；将4kg玉米淀粉经氧化后与0.2kg甘油、8kg蒸馏水和0.4kg聚乙烯醇混合，升温至100℃，搅拌5min，然后降温至室温，加入0.16kg竹叶精油、0.2kg姜汁和2kg刺槐豆胶，以250w的功率超声20min。
实施例13：一种无醇润版液，与实施例12的区别在于，预处理刺槐豆胶时，未添加聚乙烯醇。
实施例14：一种无醇润版液，与实施例12的区别在于，预处理刺槐豆胶时，未添加竹叶精油。
实施例15：一种无醇润版液，与实施例12的区别在于，预处理刺槐豆胶时，未添加姜汁。
对比例
对比例1：一种无醇润版液，与实施例1的区别在于，使用等量吐温80替代3,5-二甲基-1-己炔-3-醇。
对比例2：一种无醇润版液，与实施例1的区别在于，原料中未添加苹果酸二钠。
对比例3：一种无酒精的环保型润版液的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下组分及重量份备料：
去离子水78份，pH调节剂3.5份，水性胶体17份及非离子表面活性剂1.5份，pH调节剂由磷酸与磷酸二氢铵按质量比为1:1混合而成，水性胶体为***胶，非离子表面活性剂为吐温80；
(2)将一部分去离子水加入搅拌釜中，边搅拌边加入水性胶体，继续搅拌至水性胶体完全溶解，制得胶体溶液，去离子水为去离子水总量的70％；
(3)按重量份将非离子表面活性剂加入到步骤(2)的胶体溶液中，充分搅拌混合，制得混合溶液；
(4)按重量份将pH调节剂加入到剩余去离子水中，搅拌混合均匀，再加入到步骤(3)的混合溶液中，充分搅拌分散，即制得无酒精的环保型润版液。
性能检测试验
按照GB/T9724-2008《pH值测定通则》测试实施例和对比例制成的润版液原液的pH值，将润版液用水稀释至3％浓度，制成工作液，分别按照GB/T11007-2008《电导率仪试验方法》和GB/T22237-2008《表面活性剂，表面张力的测定》测量工作液的电导率和表面张力，将检测结果记录于表1中。并将工作液用于四色印刷机器上，在同等条件下，选取20名印刷工人观察各色水辊到版时，版面水膜厚度，较厚记为5分，一般记为3分，较薄记为1分，并记录水膜持续的时间，时间超过10s，记为5分，5-10秒记为3分，小于5秒记为1分，各项评分取20名工人评分的平均值，将墨清洗干净后，墨辊再次到版，观察各色印版是否脏版；记录结果如表1。采用常规微生物检测杀菌效果，检测菌种为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和酵母菌，检测结果如表1所示。
表1无醇润版液的性能检测
实施例1-4中采用不同用量的原料制成无醇润版液，能降低水的表面张力，使印版空白部位的亲水性强，更易形成水膜，且水膜持续时间长。
实施例5和实施例6中不仅仅使用3,5-二甲基-1-己炔-3-醇作为表面活性剂，还使用了2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇，实施例5和实施例6制成的润版液的3％工作液的表面张力增大，亲水性更强，水膜厚度增大。
实施例7和实施例8相较于实施例6，分别未添加2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇，润版液的抑菌率变化不大，但表面张力和电导率有所降低，并且水膜持续时间和水膜厚度评分有所降低。
实施例9和实施例10中，使用刺槐豆胶和***树胶作为水性胶体，与实施例6相比，无醇润版液的表面张力进一步增大，亲水性得到改善，水膜持续时间和厚度评分增大。
实施例11和实施例12相较于实施例10，使用氧化玉米淀粉、聚乙烯醇、姜汁等对刺槐豆胶进行了预处理，实施例11和实施例12制成的润版液的表面张力增大，电导率提升，具有较好的亲水性，便于在印版空白处形成水膜，且水膜持久性好，水膜厚度增大，且抑菌效果提升。
实施例13相较于实施例12，预处理刺槐豆胶时，未添加聚乙烯醇，实施例13制成的润版液的抑菌率变化不大，但水膜持续性评价得分减小，水膜持久性减弱。
实施例14和实施例15相较于实施例12，分别未添加竹叶精油和姜汁，实施例14和实施例15制成的润版液的抑菌率显著降低，且表面张力减小。
对比例1中使用等量吐温80替代3,5-二甲基-1-己炔-3-醇，对比例1制成的润版液的表面张力下降，电导率降低，且形成的水膜厚度和持久性评分减小，说明3,5-二甲基-1-己炔-3-醇比吐温80具有更好的润湿效果。
对比例2中未添加苹果酸二钠，对比例2制成的润版液的抑菌率下降，抗菌效果减弱，且水膜持久性评分减小，水膜持久性下降。
对比例3为现有技术制备的无酒精型润版液，与实施例1相比，对比例3制备的润版液表面张力和电导率小，且水膜形成厚度和持久性评分小，说明本申请制备的无醇润版液具有较好的润湿效果，能在印版表面形成持久均匀致密的水膜，不影响油墨转移，印刷质量优良。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种无醇润版液，其特征在于，包括以下重量份的组分：30-40份去离子水、18-25份1,2-乙二醇、10-18份甘油、3-5份水性胶体、5-7份pH调节剂、1.5-2份苹果酸二钠、1-3份表面活性剂，所述表面活性剂为3,5-二甲基-1-己炔-3-醇或表面活性剂为3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇和2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇；所述pH调节剂为枸橼酸钠和柠檬酸；
所述水性胶体为***树胶和刺槐豆胶，刺槐豆胶与***树胶的质量比为（0.3-0.7）:1；
所述刺槐豆胶经过以下预处理：
将姜块清洗、去皮后压榨，制成姜汁；
将玉米淀粉经氧化后与甘油、蒸馏水和聚乙烯醇混合，升温至95-100℃，搅拌5-10min，然后降温至室温，加入竹叶精油、姜汁和刺槐豆胶，超声20-30min。
2.根据权利要求1所述的无醇润版液，其特征在于：所述表面活性剂3,5-二甲基-1-己炔-3-醇和2,5-二甲基3-己炔-2,5-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇的质量比为1:（0.3-0.5）:（0.2-1）。
3.根据权利要求1所述的无醇润版液，其特征在于，所述刺槐豆胶预处理时，各原料重量份如下：1-2份刺槐豆胶、2-4份玉米淀粉、0.2-0.4份聚乙烯醇、0.16-0.2份甘油、0.1-0.2份姜汁、0.08-0.16份竹叶精油、5-8份蒸馏水。
4.根据权利要求1所述的无醇润版液，其特征在于，所述pH调节剂中枸橼酸钠和柠檬酸的质量比为1:（0.75-0.9）。
5.根据权利要求1所述的无醇润版液，其特征在于，所述无醇润版液的pH值为4.3-4.5。
6.权利要求1-5任一项所述的无醇润版液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将1/2～1/3用量的去离子水与水性胶体混合，充分搅拌至完全溶解，制得胶体溶液；
将表面活性剂加入到胶体溶液中，充分搅拌，制得混合溶液；
将pH调节剂、苹果酸二钠、1，2-己二醇和甘油加入到剩余去离子水中，搅拌均匀，加入到混合溶液中，搅拌均匀，制得无醇润版液。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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