CN101818006A - 一种防菌抑菌水性油墨 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防菌抑菌的水性油墨，其含有重量百分比为0.0005％-6％的植物挥发油。本发明通过将抗菌抑菌的植物挥发油添加到水性油墨，并对水性油墨的配方进行了适应性改进，提出了防菌抑菌的水性油墨。该水性油墨特别适合于印刷有环保要求的制品，例如：与人体接触(化妆品、纸巾、衣物、书籍报刊、说明书等)的包装印刷品，与食品(食物、酒、烟、保健品等)包装的印刷品，与药品接触的包装印刷品、不干胶商标的印刷品等。

Description

一种防菌抑菌水性油墨

技术领域

本发明涉及印刷油墨领域，具体的说，涉及一种防菌抑菌的水性油墨。

背景技术

日常生活中，人们大量使用印刷制品，如食品袋、食品容器，卫生纸巾、餐巾纸、食品摆放纸，内衣包装袋，药品袋、药品容器等；也大量接触报纸、杂志、书籍印刷品等。这些可能与人体直接接触的物品大多印刷有图案、广告或文字等。

油墨的发展趋势是从溶剂型、油性体系转到水性或者无溶剂体系。水性油墨主要的组成为水溶性树脂、颜料(染料)、助溶剂和某些为了生产的目的或者为了应用的特定功能而加入的助剂。在水性油墨中，水所占的重量比例为20％-40％，因此构成了某些微生物的良好培养基。

水性油墨在生产和储存过程中，有可能被生产原料带入的、生产设备污染的、因储存不当而被外界引入的微生物，以及印刷品成品被外界引入的微生物而污染，这些微生物一旦在有营养成分环境及在适宜的温度和湿度下，很容易滋生、繁殖。微生物一般是指细菌、霉菌、和酵母等，广义来说，还包括病毒、藻类、和原生动物等。这些自然界中的微生物有很多，例如：极毛杆菌、大肠杆菌9d，大肠杆菌B5、孔雀肺炎球菌、金葡菌、酵母菌、链球菌、伤寒杆菌、变形杆菌等等。微生物极毛杆菌繁殖后，油墨的pH迅速下降，促进更多微生物的大量繁殖，形成污泥和残渣沉淀。不仅破坏了油墨、墨膜；而且也严重污染了印刷品。

这种由微生物侵蚀油墨，造成油墨变质的可能性有三种，一种是油墨在生产过程中和在包装容器储存时受到微生物的侵蚀；另一种是由原料或者水所带入的微生物的侵蚀；第三种是由于墨膜受到微生物的侵蚀而造成的。印刷品受到微生物的侵蚀而变质，主要是墨膜受到真菌、藻类和细菌的侵蚀。由于水性油墨中所存在的水更适于微生物的生存和繁殖，使油墨很容易受到微生物的侵蚀而变质。油墨易受到微生物的侵蚀而酸败、解构。有时油墨干墨易受真菌和藻类的侵蚀而发生霉变。印刷品被大量的微生物污染而影响与之接触的食品、药品、衣物、人体皮肤。

随着社会的进步，人们对生活质量、人身健康的要求也越来越高。减少与病菌、病毒物体的接触，避免病菌、病毒的侵害已经是人们对文明社会的普遍要求。因此，解决水性油墨的抗菌性、抑菌性就显得更有意义，和更为迫切。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种防菌抑菌的水性油墨，其不仅能够使比较容易受被微生物侵蚀的水性油墨免受微生物的侵害腐蚀，而且还可以使印刷品免受微生物的侵害污染，从而保护与之相接触的食品，药品，衣物及人体免受微生物污染。

为实现上述目的，本发明提供一种具有防菌抑菌功能的水性油墨。所述抗菌抑菌水性油墨含有重量百分比为0.0005％-6％的植物挥发油，所述植物挥发油一方面与油墨组成中的水性体系具有良好的相容性；另一方面具有较强的抗菌、抑菌的作用。所述植物挥发油是从芳香植物或者草本的根、树皮、茎叶、花、果实、或者种子中提取的物质，不同来源的植物挥发油具有不同的抗菌谱，对细菌、真菌、病毒、原核生物、昆虫都具有一定的抑制作用。

为了促使植物挥发油与油墨组成中的水性体系具有良好的相容性，本发明所述的水性油墨中，还含有非离子表面活性剂，以改善小量的植物挥发油在大量的水性体系中的溶解、相容性，及其水性油墨在生产、和储存时期整个体系的稳定性。

本发明所述的抗菌抑菌水性油墨包括以下组分：水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、纯净水、植物挥发油和助剂，其重量百分比为：

水溶性色粉：      10％-20％；

水溶性丙烯酸树脂：27％-33％；

聚醚类表面活性剂：2％-6％；

异丙醇：          3％-7％；

纯净水：          37％-43％；

植物挥发油：      0.0005％-6％；

助剂：            3％-9％。

其中，水溶性色粉为着色剂，其具体的添加数量根据所需颜色来决定。

所述水溶性丙烯酸树脂可选用本领域常用的水溶性丙烯酸树脂，如：水溶性丙烯酸改性树脂、环氧改性水性丙烯酸树脂、QCAS-202水溶性丙烯酸树脂、WRS-1水溶性丙烯酸树脂、APA系列水溶性丙烯酸树脂等。

所述聚醚类表面活性剂可选用本领域常用的聚醚类表面活性剂，如硅聚醚、高级脂肪酸聚醚脂、烷基聚醚(PO-EO共聚物)、脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)、疏水性改性聚醚等；优选的，其在油墨中的比例范围为2-6％。

异丙醇在油墨中的比例范围为3-7％；较优化的范围是：5-6％。

植物挥发油为一种或者数种植物挥发油，这种植物挥发油中含有萜类、醇类、酚类、醛类及其酮类、醚类、有机酸类。它们是从芳香植物或者草本的根、树皮、茎叶、花、果实、或者种子中提取的油脂状物质。这些植物有：滇黄苓、广霍香、滇黄精、山鸡椒、肉桂、山苍子、榄李、连翘、麻黄、细辛、苦参、甘草、厚朴、丁香、花椒、柚、高良姜、乌梅、马蹄、苦瓜、银杏、板蓝、高粱、燕麦、苦皮藤、茵陈蒿、三叶草、刺桐、玉米、竹、柑桔、长生花、红树、柠檬草、百里、丁子香等。它们的挥发油是：东紫苏挥发油、金丝桃挥发油、花椒挥发油、青木香挥发油、高良姜挥发油、胡柚皮挥发油、毛两面针挥发油、山苍子叶挥发油、香芝麻蒿挥发油、川桂叶挥发油、杨叶木姜子挥发油、玫瑰挥发油、胡椒挥发油、川椒挥发油、天竺葵挥发油、牛至挥发油、香薷挥发油、紫苏挥发油、鱼腥草挥发油、大蒜挥发油。植物挥发油都是来自于自然界中的不同植物，它们都可以从药材市场、农贸市场、林材市场购到，也可以在野外的山区、田野、草原得到。通过加工粉碎，捣烂，加水，采用水蒸汽蒸馏法提取。也可以用石油醚萃取而得植物挥发油。目前市场上也有不少植物挥发油卖。

一般来说，植物挥发油的组成成分、结构及功能性基团决定了它们的抗菌能力的大小。挥发油中含有萜类、醇类、酚类赋予了挥发油具有较强的抗菌抑菌的能力。例如东紫苏挥发油、金丝桃挥发油、花椒挥发油、青木香挥发油、高良姜挥发油、胡柚皮挥发油、毛两面针挥发油、山苍子叶挥发油、香芝麻蒿挥发油等对白色念珠菌、绿浓杆菌和大肠杆菌、金色葡萄球菌等细菌和石膏样毛癣菌、红色毛癣菌等皮肤致病菌和霉菌具有一定的抑制作用。川桂叶挥发油、杨叶木姜子也挥发油、玫瑰挥发油、胡椒挥发油、川椒挥发油、天竺葵挥发油对念珠菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌、表皮葡萄球菌、大肠埃希氏菌等细菌和红色毛藓菌、石膏样毛藓菌等真菌具有一定的抗菌作用。牛至挥发油对引起肠炎的常见菌株具有较强的抑制作用和杀灭作用，同时对痢疾杆菌也有显著的抗菌作用；石香薷挥发油对金黄色葡球菌，表皮葡萄球菌、志贺氏痢疾杆菌、福氏痢疾杆菌、宋内氏痢疾杆菌、伤寒杆菌、鼠伤寒杆菌、变形杆菌等10余种菌种具有抑制生长作用。紫苏挥发油对红色毛藓菌、石膏样小孢子癣菌、絮状表皮癣具有较强的抑制作用；鱼腥草挥发油、野生东北刺人参茎对皮肤癣菌、金黄色葡球菌、肺炎球菌等细菌具有一定的抑制作用。

不同的植物挥发油对不同的菌种有不同的抗菌抑菌的作用，同一种植物挥发油的不同浓度对病原菌的抑制作用也不尽相同。香薷挥发油原液对金葡球标准珠、仔猪黄痢大肠杆菌9d、B₅，奶牛乳房炎酵母类真菌具有很强的抑制作用；但是，1％香薷挥发油乳剂则对两株大肠杆菌无作用，对金葡标准株具有中等抑制作用，对酵母类真菌具有较强的抑制作用。5.0％、2.5％和1.0％的大蒜油乳剂对两株大肠杆菌均未表现出抑制作用，而5.0％和2.5％大蒜油乳剂对金葡菌和酵母类真菌表现了很强的抑制作用，特别是5.0％的乳剂对酵母类真菌抑制作用极强。1.0％的大蒜油乳剂对金葡菌标准株无抑制作用，对酵母类真菌的抑制作用较强。有数据说明，大蒜挥发油对奶牛乳房炎链球菌、仔猪黄痢大肠杆菌B₅、奶牛乳房炎酵母类真菌、金葡萄菌标准株的最小抑菌浓度分别为：0.3125μl/ml、0.005μl/ml、0.625μl/ml、0.3125μl/ml。在油墨中的重量百分比为0.0005-6％；优选的范围是：0.5-2％。比较优化的品种是大蒜挥发油原液、香薷挥发油原液、川椒挥发油原液和高良姜挥发油原液中的一种或多种。

所述助剂是针对特定的用途而添加的选自润湿剂、分散剂、填料、黏度调节剂、抗氧剂、稀释剂、防腐剂中的一种或多种，其中的润湿剂或者分散剂是一类能够加速植物挥发油与水体系相互混合的表面活性剂。所述分散剂为高分子分散剂、水油通用分散剂、阴离子松香分散剂、阴离子表面活性剂中的一种或多种。所述润湿剂为醇类、醇醚类、酯类、酮类等的润湿剂中的一种或多种。例如：醇类、醇醚类、酯类、酮类等的润湿剂、分散剂等；其中乙醇、丙醇、异丙醇(可充当溶剂也可充当润湿剂)、丁醇、水性润湿剂、高效分散润湿剂HT-116、高分子润湿分散剂HT-5083、高分子分散剂HT-5168、水油通用分散剂HT-5082、高效分散剂HT-5020、高效分散剂HT-5040、阴离子松香分散剂、通用型润湿剂HT-100为常用型。

其中所述助剂中包括重量百分比为0.001-4％的润湿剂和/或分散剂。优选的助剂范围是：2-3％。其中：润湿剂和/或分散剂较优化的比例范围为：0.5-2％。

所述填料可以是本领域常用的填料，如可选择碳酸钙、二氧化硅中的一种或者两种。

所述分散剂可以是本领域常用的分散剂，如可选择高效超分散剂AD-3200；油墨分散剂SP-724；油墨分散剂LD-403。

所述黏度调节剂可以是本领域常用的黏度调节剂，如可选择：黏度调节剂APAO、EVA、Stearalkonium Hectorite(黏度調節劑)等。

所述抗氧剂可以是本领域常用的抗氧剂，如可选择：抗氧剂1010、168、264等。

所述稀释剂可以是本领域常用的稀释剂，如可选择：稀释剂783，719，788等。

所述防腐剂可以是本领域常用的防腐剂，如可选择：WS-910高效防腐剂，TLR-721油墨防腐剂，Phenoxyethanol(防腐剂)等。

本发明所述抗菌抑菌水性油墨的制备方法为：将按上述配方比例加入的水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、及配方量50-80％的纯净水投入打浆锅中，进行高速预分散，然后将分散好的物料送入砂磨机中进行砂磨分散，当物料的细度低于15μm时，将物料送入调墨锅中，再将植物挥发油、润湿剂或者分散剂、其他助剂、及其剩下的纯净水，进行进一步的混合均匀(调整油墨到指标合格)，制得产品。

本发明通过将抗菌抑菌的植物挥发油添加到水性油墨，并对水性油墨的配方进行了适应性改进，提出了防菌抑菌的水性油墨。该水性油墨特别适合于印刷有环保要求的制品，例如：与人体接触(化妆品、纸巾、衣物、书籍报刊、说明书等)的包装印刷品，与食品(食物、酒、烟、保健品等)包装的印刷品，与药品接触的包装印刷品、不干胶商标的印刷品等。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。如无特别指明，实施例中的原料均为市购。

其中，大蒜挥发油原液按以下方法制备：取无霉烂的大蒜，去皮，加入1倍体积的水，均质机破碎至0.1mm的粒度；随后用压榨机压榨得到大蒜汁和大蒜渣；向大蒜汁中加入6倍体积的正己烷，在30℃萃取3h；将萃取得到的有机相采用1500Da的有机膜，在压力0.5Mpa，温度30℃的条件下过滤，收集滤液；最后将滤液在30℃低温浓缩4h，得到大蒜挥发油原液。

香薷挥发油原液按以下方法制备：取干燥的香薷坚果放入压榨机中，用机械法榨油，然后，将所得到的油分别用1倍体积和0.5倍体积的正己烷萃取两次，每次30分钟，过滤去渣，分馏除去正己烷，得到香薷挥发油原液。

川椒挥发油原液按以下方法制备：取川椒，干燥，机械破碎至粒度为0.5mm，用1倍体积的石油醚浸泡20小时，过滤，收集滤液，分馏，得到川椒挥发油原液。

高良姜挥发油原液按以下方法制备：取高良姜，加入1倍体积的水，均质机破碎至0.1mm的粒度；随后用压榨机压榨得到高良姜汁和高良姜渣；然后取高良姜汁采用水蒸汽蒸馏法提取，冷凝，将得到的挥发油用石油醚萃取三次，分离而得植物挥发油。

实施例1

备料，具体组分的重量百分比见表1所示：

表1实施例1的水性油墨的组成

组分	含量(wt％)
		水溶性黄色色粉	16

组分	含量(wt％)
		QCAS-202水溶性丙烯酸树脂	31
烷基聚醚(PO-EO共聚物)	3
		异丙醇	5
纯净水	39
		大蒜挥发油原液	0.5
NSF067润湿剂(水性/油性)	1
		三乙胺	4
硅油	0.5

制备过程：

本油墨的制备过程可以分为配料、搅拌预分散、研磨细分散和调整油墨四个阶段。本发明的制备示例如下：按上述配方比例加入的水溶性黄色色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、三乙胺、消泡剂及三分之二的纯净水投入打浆锅中，在45℃以下，高速打浆30-60分钟，进行预分散，然后将分散好的物料通过输送泵送入砂磨机中进行砂磨分散，砂磨时，物料的温度保持在45℃以下，当物料的细度低于15μm时，再将物料流入调墨锅中。加入大蒜挥发油原液、NSF067润湿剂(水性/油性)、及其剩下的三分之一的纯净水，进行进一步的混合至均匀、调整油墨到检验指标合格。最后通过罐装而得到产品。

印刷材料是普通白版纸，用凹版印刷机印刷，电雕版，版深45微米，印刷速度60米/分，印刷好的印品通过60-70℃的烘干温度。印品具有较好的抑菌作用，经检测，抑菌(大肠杆菌)圈直径可以达到8mm。

实施例2

以表2中所示的各组分的重量百分数配料：

表2水性油墨的组成

制备过程：

参照上述实施例1的制备过程，制备水性油墨。

印刷材料是普通白版纸，用凹版印刷机印刷，电雕版，版深45微米，印刷速度80米/分，印刷好的印品通过75℃的烘干温度。印品具有较好的抑菌作用，经检测，抑菌(大肠杆菌)圈直径分别为5mm、8.9mm、5mm、5mm、10mm、。

实施例3

以表3中所示的各组分的重量百分数配料：

表3水性油墨的组成

制备过程：

参照上述实施例1的制备过程，制备水性油墨。

印刷材料是普通白版纸，用凹版印刷机印刷，电雕版，版深45微米，印刷速度80米/分，印刷好的印品通过60-70℃的烘干温度。印品具有较好的抑菌作用，经检测，抑菌(大肠杆菌)圈直径可以达到7.8mm、8.9mm、2.85mm。

Claims (10)

1.一种防菌抑菌的水性油墨，其特征在于，含有重量百分比为0.0005％-6％的植物挥发油。

2.如权利要求1所述的水性油墨，其特征在于，所述植物挥发油选自下述一种或多种：东紫苏挥发油、金丝桃挥发油、花椒挥发油、青木香挥发油、高良姜挥发油、胡柚皮挥发油、毛两面针挥发油、山苍子叶挥发油、香芝麻蒿挥发油、川桂叶挥发油、杨叶木姜子挥发油、玫瑰挥发油、胡椒挥发油、川椒挥发油、天竺葵挥发油、牛至挥发油、香薷挥发油、紫苏挥发油、鱼腥草挥发油、大蒜挥发油。

3.如权利要求1或2所述的水性油墨，其特征在于，所述植物挥发油选自下述一种或多种：大蒜挥发油、香薷挥发油、川椒挥发油和高良姜挥发油。

4.如权利要求1-3任一所述的水性油墨，其特征在于，所述水性油墨包括以下组分：水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、纯净水、以及助剂，其重量百分比为：

水溶性色粉：      10％-20％；

水溶性丙烯酸树脂：27％-33％；

聚醚类表面活性剂：2％-6％；

异丙醇：          3％-7％；

纯净水：          37％-43％；

植物挥发油：      0.0005％-6％；

助剂：            3％-9％。

5.如权利要求4所述的水性油墨，其特征在于，所述的助剂为润湿剂、分散剂、填料、黏度调节剂、抗氧剂、稀释剂、防腐剂中的一种或多种。

6.如权利要求4或5所述的水性油墨，其特征在于，所述的助剂中含有重量百分比为0.001-4％的润湿剂或者分散剂。

7.如权利要求4所述的水性油墨，其特征在于，所述聚醚类表面活性剂的含量为重量百分比3％-4％；所述异丙醇的含量为重量百分比5％-6％。

8.如权利要求1或4所述的水性油墨，其特征在于，所述植物挥发油的含量为重量百分比0.5％-2％。

9.如权利要求4或6所述的水性油墨，其特征在于，所述助剂的含量为重量百分比2％-3％，其中润湿剂或分散剂的含量为重量百分比0.5％-2％

10.一种如权利要求1-9任一所述的水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇及50-80％配方量的纯净水投入打浆锅中，进行高速预分散；然后将分散好的物料送入砂磨机中进行砂磨分散，当物料的细度低于15μm时，将物料送入调墨锅中，再将植物挥发油、润湿剂或者分散剂、其他助剂以及剩余量的纯净水，进一步的混合均匀，制得产品。