CN101768388A - 一种醇溶环保凹版铝箔油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醇溶环保型凹版铝箔油墨及其制备方法，属于凹版印刷技术领域，该油墨由含有质量百分比为40～60％的全醇溶硝化棉液、15～30％的醇溶聚酰胺树脂液、6～10％的失水苹果酸树脂液、5～20％的颜料(染料)、5～20％的有机混合溶剂、1～3％的芥酸酰胺、1～3％的蜡粉组成。其制备方法是先分别制备好全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液和混合溶剂待用，再按配方量将全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液以及颜料(染料)、芥酸酰胺、蜡粉混合，经研磨分散加工而得。本发明采用低分子醇、酯做溶剂，有效杜绝了有毒VOC的残留与排放污染，安全、无毒、环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种凹版印刷机用的环保油墨，具体涉及一种醇溶环保型凹版铝箔油墨及其制备方法，属于凹版印刷技术领域。
背景技术
目前，啤酒包装上多数采用铝箔印刷标签来封瓶口、瓶颈等，如珠江啤酒、蓝带啤酒、青岛啤酒、生力啤酒、金威啤酒、纯生啤酒等，在现有的印刷企业多数仍使用含甲苯的塑料油墨进行印刷，但该油墨不环保、有毒VOC的残留对人体造成一定的伤害。随着经济水平的提高，印刷行业不断向高档包装印刷及绿色环保的综合印刷方向发展，各油墨制造企业均在研究启动“绿色工程”，以设法减少污染，故醇溶环保凹版铝箔油墨是当今油墨行业发展的一个新方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种醇溶凹版铝箔油墨及其制备方法，该油墨有利于环保，成本低，制备工艺简单，易于大批量生产。
本发明的上述技术问题是这样解决的，提供一种醇溶环保凹版铝箔油墨，主要由以下重量配比的原料组分制成：
全醇溶硝化棉液 40～60％
醇溶聚酰胺树脂液 15～30％
失水苹果酸树脂液 6～10％
有机/无机颜料(染料) 5～20％
环保型有机混合溶剂 5～20％
芥酸酰胺 1～3％
蜡粉 1～3％
上述环保凹版铝箔油墨的制备工艺如下：
(1)中间连结料树脂液与环保型有机混合溶剂的制备：
用低秒数硝基纤维素、无水乙醇、异丙醇、正丁醇分别按25％、30％、35％、10％质量百分比称取加入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成全醇溶硝化棉液；用醇溶聚酰胺树脂、无水乙醇、异丙醇及醋酸乙酯分别按40％、30％、20％、10％质量百分比称取加入密闭的分散缸内并高速分散60分钟成醇溶聚酰胺树脂液；用失水苹果酸树脂、异丙醇、醋酸乙酯分别按50％、40％、10％质量百分比称取加入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成失水苹果酸树脂液；用无水乙醇、异丙醇、醋酸丁酯分别按30～50％、30～50％、20％质量百分比混合成混合溶剂；
(2)将以上步骤(1)中制备好的全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液以及颜料(染料)、芥酸酰胺、蜡粉按上述重量比称取在配料缸中，用单轴分散机高速搅拌30～45分钟，使其均匀；
(3)将以上步骤(2)中制备好的混合物料经卧式砂磨机，保证物料温度在40℃以内研磨加工，至墨浆细度≤15um；
(4)按上述重量比称取混合溶剂加入料缸中，用单轴分散机高速搅拌10分钟使其均匀；
(5)将分散好的样品送入检验室，根据国家标准，检测油墨的各项指标和性能，经检验合格后过滤、包装，得醇溶环保型凹版铝箔油墨成品。
综合本发明的环保凹版铝箔油墨具有如下突出的特点：
一、油墨配方用材均无毒无害，符合绿色环保要求
本发明由于使用以乙醇为主，未使用甲苯、丁酮等有机混合溶剂，彻底解决了普通凹版溶剂墨中含苯类等有毒有害物质严重超标的问题，而且以无水乙醇为主溶剂，使之取材容易，成本显著降低，完全符合国际卫生标准和环保要求，是真正绿色环保型的油墨产品。
二、印刷品可碱溶处理，体现绿色回收理念
本发明的环保凹版铝箔油墨经凹版印刷后的铝箔膜印品颜色鲜艳、光泽度高、耐冻性和耐水性佳、耐晒性能好；印刷品通过包装各种商品后，在后包装废旧物资处理时墨膜可以使用碱性溶剂(PH值在9以上)再溶解，实行可回收处理，再现绿色环保。
三、凹版印刷后铝箔膜印品的优异分切性
纯铝箔膜较脆，若印刷表层的油墨墨膜太硬或太软将不利于印后工序---分切。本发明的环保凹版铝箔油墨那样使用全醇溶低秒数硝基纤维素作油墨的主体连结料，配以醇溶聚酰胺树脂和失水苹果酸树脂大大改善了油墨的印后分切效果，既不粘刀且刀口平滑。
四、凹版印刷后铝箔膜油墨的鲜艳性、抗冻性和抗水性
本发明的环保凹版铝箔油墨使用了高耐光等级的透明有机染料和颜料做油墨的显色剂，其鲜艳性和透明度极佳；选用合适的树脂和助剂使油墨墨膜具有优良的抗冻性和抗水性。
五、凹版铝箔油墨的印刷适性
选用合理的溶剂与树脂相搭配，使本发明油墨中树脂的溶剂释放性快、彻干性好，同时在印刷过程中改变混合溶剂的干燥速率配比，可以使油墨适应80m/min低速至180m/min高速印刷、不粘连。
具体实施方式
本发明所提供的油墨是由全醇溶硝化棉、醇溶聚酰胺树脂及失水苹果酸树脂、有机/无机颜料(染料)、溶剂和助剂经高速分散(研磨)调制而成。其中，本发明所述的全醇溶硝化棉是一种低秒数硝基纤维素，含氮量在11-12％，溶解时无需加入大量醋酸乙酯便能形成透明粘稠液体，与多种树脂有良好的混溶性。
本发明所述的醇溶聚酰胺树脂，软化点为110-120℃，酸值3-5mgKOH/g，胺值2-3mgKOH/g，容忍度10ml以上，该树脂对颜料的润湿性好，同时赋予油墨在铝箔上良好的附着性、展色性、流平性，与多种树脂有良好的混溶性，具有优良的醇溶性、溶剂释放性和抗冻性。
本发明所述的失水苹果酸树脂，平均分子量为8000-10000，软化点为110-120℃，酸值12-20mgKOH/g，该树脂能提高油墨在铝箔上的高亮光度与附着性。
本发明所述的助剂选用芥酸酰胺以及蜡粉：芥酸酰胺，酸值≤1，熔点78-81℃，色度≤2，碘值75-82gI/100g，为油墨提供优良的抗磨、抗刮、防粘和增加滑度等表面性能，避免在高速印刷过程中磨损油墨表面而影响印刷效果；蜡粉熔点105-110℃，密度0.94，平均粒径5-6微米，提高了墨膜的耐磨强度，防止收卷时的粘连。
下面通过实例对本发明作进一步的阐明。
实施例1
醇溶环保凹版铝箔油墨(透明金黄)，包括以下重量配比的组分：
全醇溶硝化棉液 60％
醇溶聚酰胺树脂液 15％
失水苹果酸树脂液 6％
染料Y-20黄 5％
有机混合溶剂 11％
芥酸酰胺 1％
蜡粉 2％
上述环保凹版铝箔油墨的制备工艺如下：
(1)中间连结料树脂液与环保型有机混合溶剂的制备：低秒数硝基纤维素、无水乙醇、异丙醇、正丁醇分别按25％、30％、35％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成全醇溶硝化棉液；用醇溶聚酰胺树脂、无水乙醇、异丙醇及醋酸乙酯分别按40％、30％、20％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散60分钟成醇溶聚酰胺树脂液；用失水苹果酸树脂、异丙醇、醋酸乙酯分别按50％、40％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成失水苹果酸树脂液；用无水乙醇、异丙醇、醋酸丁酯分别按40％、40％、20％质量百分比混合成混合溶剂；
(2)将以上步骤(1)中制备好的全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液、混合溶剂以及染料Y-20黄、芥酸酰胺、蜡粉按上述重量比称取在配料缸中，用单轴分散机高速搅拌35分钟，使其均匀；
(3)将分散好的样品送入检验室，检测油墨的各项指标和性能，经检验合格后过滤、包装，得醇溶环保型凹版铝箔油墨成品。
实施例2
醇溶环保凹版铝箔油墨(透明大红)，包括以下重量配比的组分：
全醇溶硝化棉液 55％
醇溶聚酰胺树脂液 18％
失水苹果酸树脂液 6％
染料R-35红粉 5％
有机混合溶剂 13％
芥酸酰胺 2％
蜡粉 1％
上述环保凹版铝箔油墨的制备工艺如下：
(1)中间连结料树脂液与环保型有机混合溶剂的制备：低秒数硝基纤维素、无水乙醇、异丙醇、正丁醇分别按25％、30％、35％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成全醇溶硝化棉液；用醇溶聚酰胺树脂、无水乙醇、异丙醇及醋酸乙酯分别按40％、30％、20％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散60分钟成醇溶聚酰胺树脂液；用失水苹果酸树脂、异丙醇、醋酸乙酯分别按50％、40％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成失水苹果酸树脂液；用无水乙醇、异丙醇、醋酸丁酯分别按30％、50％、20％质量百分比混合成混合溶剂；
(2)将以上步骤(1)中制备好的全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液、混合溶剂以及染料R-35红粉、芥酸酰胺、蜡粉按上述重量比称取在配料缸中，用单轴分散机高速搅拌40分钟，使其均匀；
(3)将分散好的样品送入检验室，检测油墨的各项指标和性能，经检验合格后过滤、包装，得醇溶环保型凹版铝箔油墨成品。
实施例3
醇溶环保凹版铝箔油墨(透明天蓝)，包括以下重量配比的组分：
全醇溶硝化棉液 58％
醇溶聚酰胺树脂液 18％
失水苹果酸树脂液 7％
染料BL-06蓝粉 5.5％
有机混合溶剂 8.5％
芥酸酰胺 1.5％
蜡粉 1.5％
上述环保凹版铝箔油墨的制备工艺如下：
(1)中间连结料树脂液与环保型有机混合溶剂的制备：低秒数硝基纤维素、无水乙醇、异丙醇、正丁醇分别按25％、30％、35％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成全醇溶硝化棉液；用醇溶聚酰胺树脂、无水乙醇、异丙醇及醋酸乙酯分别按40％、30％、20％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散60分钟成醇溶聚酰胺树脂液；用失水苹果酸树脂、异丙醇、醋酸乙酯分别按50％、40％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成失水苹果酸树脂液；用无水乙醇、异丙醇、醋酸丁酯分别按50％、30％、20％质量百分比混合成混合溶剂；
(2)将以上步骤(1)中制备好的全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液、混合溶剂以及染料BL-06蓝粉、芥酸酰胺、蜡粉按上述重量比称取在配料缸中，用单轴分散机高速搅拌40分钟，使其均匀；
(3)将分散好的样品送入检验室，检测油墨的各项指标和性能，经检验合格后过滤、包装，得醇溶环保型凹版铝箔油墨成品。
实施例4
醇溶环保凹版铝箔油墨(黑色)，包括以下重量配比的组分：
全醇溶硝化棉液 40％
醇溶聚酰胺树脂液 20％
失水苹果酸树脂液 10％
高色素碳黑C311 10％
有机混合溶剂 18％
芥酸酰胺 1％
蜡粉 1％
上述环保凹版铝箔油墨的制备工艺如下：
(1)中间连结料树脂液与环保型有机混合溶剂的制备：低秒数硝基纤维素、无水乙醇、异丙醇、正丁醇分别按25％、30％、35％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成全醇溶硝化棉液；用醇溶聚酰胺树脂、无水乙醇、异丙醇及醋酸乙酯分别按40％、30％、20％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散60分钟成醇溶聚酰胺树脂液；用失水苹果酸树脂、异丙醇、醋酸乙酯分别按50％、40％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成失水苹果酸树脂液；用无水乙醇、异丙醇、醋酸丁酯分别按40％、40％、20％质量百分比混合成混合溶剂；
(2)将以上步骤(1)中制备好的全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液以及碳黑C311颜料、芥酸酰胺、蜡粉按上述重量比称取在配料缸中，用单轴分散机高速搅拌30分钟，使其均匀；
(3)将以上步骤(2)中制备好的混合物料经卧式砂磨机，保证物料温度在40℃以内研磨加工，至墨浆细度≤15um；
(4)按上述重量比称取混合溶剂加入料缸中，用单轴分散机高速搅拌15分钟使其均匀；
(5)将分散好的样品送入检验室，检测油墨的各项指标和性能，经检验合格后过滤、包装，得醇溶环保型凹版铝箔油墨成品。
实施例5
醇溶环保凹版铝箔油墨(白色)，包括以下重量配比的组分：
全醇溶硝化棉液 40％
醇溶聚酰胺树脂液 25％
失水苹果酸树脂液 5％
R902钛白粉 20％
有机混合溶剂 7％
芥酸酰胺 1％
蜡粉 2％
上述环保凹版铝箔油墨的制备工艺如下：
(1)中间连结料树脂液与环保型有机混合溶剂的制备：低秒数硝基纤维素、无水乙醇、异丙醇、正丁醇分别按25％、30％、35％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成全醇溶硝化棉液；用醇溶聚酰胺树脂、无水乙醇、异丙醇及醋酸乙酯分别按40％、30％、20％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散60分钟成醇溶聚酰胺树脂液；用失水苹果酸树脂、异丙醇、醋酸乙酯分别按50％、40％、10％质量百分比称取入密闭的分散缸内并高速分散30分钟成失水苹果酸树脂液；用无水乙醇、异丙醇、醋酸丁酯分别按40％、40％、20％质量百分比混合成混合溶剂；
(2)将以上步骤(1)中制备好的全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液以及R902钛白粉颜料、芥酸酰胺、蜡粉按上述重量比称取在配料缸中，用单轴分散机高速搅拌30分钟，使其均匀；
(3)将以上步骤(2)中制备好的混合物料经卧式砂磨机，保证物料温度在40℃以内研磨加工，至墨浆细度≤15um；
(4)按上述重量比称取混合溶剂加入料缸中，用单轴分散机高速搅拌10分钟使其均匀；
(5)将分散好的样品送入检验室，检测油墨的各项指标和性能，经检验合格后过滤、包装，得醇溶环保型凹版铝箔油墨成品。
下表是按上述环保凹版铝箔油墨制备工艺的具体步骤操作制成的透明金黄、透明大红、透明天蓝、黑墨、白墨环保凹版铝箔油墨产品指标检测结果：
1、透明金黄
| 检验项目 | 技术指标 | 实测指标 | 结果 | 检测标准 |
| 细度(um) | ≤10um | 7.5um | 合格 | GB/T13217.3 |
| 颜色 | 近似标样 | 近似标样 | 合格 | GB/T13217.1 |
| 着色力％ | 95-110 | 100.5 | 合格 | GB/T13217.6 |
| 粘度(涂-4#杯，秒/25℃) | 25-40秒 | 32秒 | 合格 | GB/T13217.4 |
| 初干mm(30s/25℃) | 25-50 | 30 | 合格 | GB/T13217.5 |
| 附着牢度％ | ≥90％ | 92％ | 合格 | GB/T13217.7 |
2、透明大红
| 检验项目 | 技术指标 | 实测指标 | 结果 | 检测标准 |
| 细度(um) | ≤10um | 10um | 合格 | GB/T13217.3 |
| 颜色 | 近似标样 | 近似标样 | 合格 | GB/T13217.1 |
| 着色力％ | 95-110 | 102 | 合格 | GB/T13217.6 |
| 粘度(涂-4#杯，秒/25℃) | 25-40秒 | 29秒 | 合格 | GB/T13217.4 |
| 初干mm(30s/25℃) | 25-50 | 28 | 合格 | GB/T13217.5 |
| 检验项目 | 技术指标 | 实测指标 | 结果 | 检测标准 |
| 附着牢度％ | ≥90％ | 95％ | 合格 | GB/T13217.7 |
3、透明天蓝
| 检验项目 | 技术指标 | 实测指标 | 结果 | 检测标准 |
| 细度(um) | ≤10um | 7.5um | 合格 | GB/T13217.3 |
| 颜色 | 近似标样 | 近似标样 | 合格 | GB/T13217.1 |
| 着色力％ | 95-110 | 98 | 合格 | GB/T13217.6 |
| 粘度(涂-4#杯，秒/25℃) | 25-40秒 | 30秒 | 合格 | GB/T13217.4 |
| 初干mm(30s/25℃) | 25-50 | 32 | 合格 | GB/T13217.5 |
| 附着牢度％ | ≥90％ | 96％ | 合格 | GB/T13217.7 |
4、黑墨
| 检验项目 | 技术指标 | 实测指标 | 结果 | 检测标准 |
| 细度(um) | ≤15um | 12.5um | 合格 | GB/T13217.3 |
| 颜色 | 近似标样 | 近似标样 | 合格 | GB/T13217.1 |
| 着色力％ | 95-110 | 103 | 合格 | GB/T13217.6 |
| 粘度(涂-4#杯，秒/25℃) | 25-40秒 | 36秒 | 合格 | GB/T13217.4 |
| 附着牢度％ | ≥90％ | 97％ | 合格 | GB/T13217.5 |
| 初干mm(30s/25℃) | 25-50 | 29 | 合格 | GB/T13217.7 |
5、白墨
| 检验项目 | 技术指标 | 实测指标 | 结果 | 检测标准 |
| 细度(um) | ≤15um | 15um | 合格 | GB/T13217.3 |
| 颜色 | 近似标样 | 近似标样 | 合格 | GB/T13217.1 |
| 着色力％ | 95-110 | 100 | 合格 | GB/T13217.6 |
| 粘度(涂-4#杯，秒/25℃) | 25-40秒 | 33秒 | 合格 | GB/T13217.4 |
| 初干mm(30s/25℃) | 25-50 | 35 | 合格 | GB/T13217.5 |
| 附着牢度％ | ≥90％ | 98％ | 合格 | GB/T13217.7 |
Claims (6)
1.一种醇溶环保型凹版铝箔油墨，含有40-60％的全醇溶硝化棉液、15-30％的醇溶聚酰胺树脂液、6-10％的失水苹果酸树脂液、5-10％的有机/无机颜料(染料)、10-30％的环保型有机混合溶剂、1-3％的芥酸酰胺、1-3％的蜡粉，以上百分比均为质量百分比。
2.根据权利要求1所述的醇溶环保型凹版铝箔油墨，其特征是：全醇溶硝化棉液由质量百分比为25％的低秒数硝基纤维素、30％的无水乙醇、35％的异丙醇、10％的正丁醇组成。
3.根据权利要求1所述的醇溶环保型凹版铝箔油墨，其特征是：醇溶聚酰胺树脂液由质量百分比为40％的固体醇溶聚酰胺树脂和30％的无水乙醇、20％的异丙醇及10％的醋酸乙酯组成。
4.根据权利要求1所述的醇溶环保型凹版铝箔油墨，其特征是：失水萍果酸树脂液由质量百分比为50％的固体失水苹果酸树脂和40％的异丙醇及10％的醋酸乙酯组成。
5.根据权利要求1所述的醇溶环保型凹版铝箔油墨，其特征是：有机混合溶剂由质量百分比为30～50％的无水乙醇、30～50％的异丙醇、20％的醋酸丁酯组成。
6.一种权利要求1所述的醇溶环保型醇溶环保型凹版铝箔油墨的制备方法，其特征是采用如下步骤：
(1)中间连结料树脂液与环保型有机混合溶剂的制备：
用质量百分比为25％的低秒数硝基纤维素、30％的无水乙醇、35％的异丙醇、10％的正丁醇混合制备好全醇溶硝化棉液；用质量百分比为40％的固体醇溶聚酰胺树脂和30％的无水乙醇、20％的异丙醇及10％的醋酸乙酯制备好醇溶聚酰胺树脂液；用质量百分比为50％的固体失水苹果酸树脂和40％的异丙醇及10％的醋酸乙酯制备好失水苹果酸树脂液；用质量百分比为30～50％的无水乙醇、30～50％的异丙醇、20％的醋酸丁酯制备好有机混合溶剂标识待用；
(2)将以上步骤(1)中制备好的全醇溶硝化棉液、醇溶聚酰胺树脂液、失水苹果酸树脂液以及颜料(染料)、芥酸酰胺、蜡粉按上述重量比称取在配料缸中，用单轴分散机高速搅拌30～45分钟，使其均匀；
(3)将以上步骤(2)中制备好的混合物料经卧式砂磨机，保证物料温度在40℃以内研磨加工，至墨浆细度≤15um；
(4)按上述重量比称取混合溶剂加入料缸中，用单轴分散机高速搅拌10～15分钟使其均匀；
(5)将分散好的样品送入检验室，按国家检测标准，检测油墨的各项指标和性能，经检验合格后过滤、包装，得醇溶环保型凹版铝箔油墨成品。
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