CN102618117B - 单液型环保通用复合油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无苯无酮、耐温性能优良的凹版塑料薄膜通用复合油墨及其制备方法，主要由A：酯溶氯醋树脂液，分散剂，酯类溶剂，B：金红石钛白粉/有机颜料，消光粉，蜡粉，C：酯溶聚氨酯树脂，附着力促进剂，D：食用酒精和水的混合溶剂等原料经过配料预分散、砂磨工序、油墨调整等工序制得，本发明的油墨产品耐温性能好，能同时满足包装水煮和121℃以内半高温蒸煮要求，聚氨酯树脂中存在大量的氢键，吸附力强，印刷过程中，对溶剂释放性好，印品残留极低，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合油墨，具体涉及一种无苯无酮、耐温性能优良的凹版塑料薄膜通用复合油墨及其制备方法。
背景技术
近年来，随着包装工业飞速发展，塑料凹印油墨市场也不断增长。当前国内塑料薄膜印刷领域中，凹印具有其它印刷所无法比拟的独到之处，业界内普遍看好塑料凹印油墨的发展前景，凹版印刷油墨在塑料包装行业应用非常广泛，如食品、医药、饲料、农产品、日用品等领域，特别是应用于食品包装上，在各大商场、超市的食品货架摆放着的颜色艳丽、包装新颖的各种食品均采用的是塑料凹版印刷包装。
传统凹印复合油墨是以甲苯、二甲苯为主溶剂，乙酯、丁酯、丁酮、异丙醇为辅溶剂或助溶剂，该油墨的优点是价格低廉、蒸发速度快、印刷适应性好、附着牢度优良、复合性能佳等，深受凹印行业青睐，缺点是溶剂残留量大，特别是苯含量超标，出于环保安全，美国以及欧洲的很多国家对于在食品包装领域所用的油墨、粘胶剂甚至包括膜材均制定了严格的环保卫生标准，苯类溶剂的存在更是被列在严格禁止的行列，我国目前在塑料薄膜包装标准GB/T10004-1998中也规定了苯类溶剂不检出的要求；鉴于此，选择一种合适的环保溶剂替代甲苯、二甲苯，制造绿色、环保的油墨已势在必行。
绿色、环保油墨肩负着以下绿色使命：要明显降低芳香烃类、酮类、重金属等对人体有害成分的含量；明显降低油墨在生产和使用过程中对人体和环境的危害，改善一线生产环境；在生产和使用过程中所消耗的能源不能明显增大；有利于包装印刷废弃物的回收和处理，不能有二次污染。
专利申请号为CN200910216018.4的发明专利公开了“一种单液通用型塑料凹版醇水溶性复合油墨及其制备方法”，此发明是以甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、可聚合聚氨酯大单体及活性功能单体为原料，通过溶液自由基聚合而得的聚氨酯接枝丙烯酸共聚物与醇水溶性丙烯酸酯共聚物、醇水溶性聚氨酯树脂、有机/无机颜料、分散剂、附着力促进剂、聚乙烯蜡和混合溶剂组成，此发明在软包装企业实际使用过程中，存在以下不足之处：1、对包装袋卫生性能有一定的影响：由于此发明所选用的树脂含有大量的丙烯酸酯，印品气味残留较大，当树脂聚合链条不稳定时，有游离的有害离子成分析出。2、不能满足包装袋水煮杀菌及半高温蒸煮的要求。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的问题，提供一种安全环保、可水煮及半高温蒸煮杀菌的单液型环保通用复合油墨及其制备方法。
本发明的技术方案：一种单液型环保通用复合油墨，其白墨主要由以下A、B、C、D四部分原料组成：
A：酯溶氯醋树脂液12％-18％，分散剂0.2％-0.5％，酯类溶剂8％-12％；
B：金红石钛白粉30％-35％，消光粉0.2％-0.3％，蜡粉0.2％-0.3％；
C：酯溶聚氨酯树脂26％-30％，附着力促进剂0.4％-1％；
D：食用酒精和水的混合溶剂13％-18％。
色墨主要由以下A、B、C、D四部分原料组成：
A：酯溶氯醋树脂液12％-18％，分散剂0.2％-0.5％，酯类溶剂8％-12％；
B：有机颜料8％-11％，消光粉0.2％-0.3％，蜡粉0.2％-0.3％；
C：酯溶聚氨酯树脂26％-30％，附着力促进剂0.4％-1％；
D：食用酒精和水的混合溶剂38％-40％。
所述酯类溶剂是醋酸乙酯、醋酸丙酯中的一种。
所述的单液型通用复合油墨的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)、配料预分散：将A部分的酯溶氯醋树脂液、分散剂、酯类溶剂投入高速分散机，调节转速和时间进行初分散；将B部分的金红石钛白粉/有机颜料、消光粉、蜡粉投入高速分散机，调节转速和时间进行再分散；最后调节转速和时间进行终分散得到油墨半成品，备用；
(2)、砂磨工序：将步骤(1)中的油墨半成品投入砂磨机，调节进料压力和砂磨温度，进行砂磨得到油墨半成品，备用；
(3)、油墨调整：将C部分的酯溶聚氨酯树脂、附着力促进剂，D部分的食用酒精和水的混合溶剂加入步骤(2)砂磨合格的油墨半成品中，再次投入高速分散机，调节转速和时间，制得油墨成品。
步骤(1)中初分散、再分散时分散机转速为700转/分钟，分散时间为5分钟。
步骤(1)中终分散时分散机转速为1500转/分钟，分散时间为30分钟。
步骤(2)中砂磨时进料压力≤0.1Mpa，砂磨温度≤55℃。
步骤(2)中砂磨后的油墨半成品细度≤10um。
步骤(3)中分散时分散机转速为1500转/分钟，分散时间为30分钟。
本发明的技术效果：本发明所选用的树脂为耐温(≤121℃)型聚氨酯树脂，聚氨酯树脂含有的氰基宦能团与氯醋树脂含有的羟基宦能团发生交联反应，生成的膜光亮、坚韧，耐磨和划痕性好，两树脂配合使用，使油墨的耐水，耐温性能更稳定，能同时满足包装水煮和121℃以内半高温蒸煮要求，聚氨酯树脂中存在大量的氢键，吸附力强，印刷过程中，对溶剂释放性好，印品残留极低，可广泛用于经过处理的BOPP膜、BOPA膜、PET膜、PE膜的印刷；本发明的原料以酯类溶剂为主，大大降低了挥发性有机化合物的排放及对人体的危害。
本发明的油墨产品检测数据如下表：
产品名称：单液型环保通用复合油墨(白墨)
产品执行标准：QB/T2024-1994凹版复合塑料薄膜油墨
产品名称：单液型环保通用复合油墨(色墨)
产品执行标准：QB/T2024-1994凹版复合塑料薄膜油墨
应用本发明的油墨产品印刷的包装袋检测数据如下表：
油墨类型：单液型环保通用复合油墨
产品执行标准：GB/T10004-2008包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合标准
附图说明
图1为发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
A：酯溶氯醋树脂液12％，分散剂0.5％，酯类溶剂8％；
B：金红石钛白粉30％，消光粉0.3％，蜡粉0.2％；
C：酯溶聚氨酯树脂30％，附着力促进剂1％；
D：食用酒精和水的混合溶剂18％。
制备方法如下：
(1)、配料预分散：将A部分的酯溶氯醋树脂液、分散剂、酯类溶剂投入高速分散机，调节转速700转/分钟，初分散5分钟；将B部分的金红石钛白粉、消光粉、蜡粉投入高速分散机，调节转速700转/分钟，再分散5分钟；最后调节转速1500转/分钟，终分散30分钟得到白墨半成品，备用；
(2)、砂磨工序：将步骤(1)中所得的白墨半成品投入砂磨机，调节进料压力≤0.1Mpa，砂磨温度≤55℃，进行研磨，细度达到8um，备用；
(3)、油墨调整：将C部分的酯溶聚氨酯树脂、附着力促进剂，D部分的食用酒精和水的混合溶剂加入步骤(2)砂磨合格的白墨半成品，再次投入高速分散机，调节转速1500转/分钟，初分散30分钟，即制得白墨成品。
实施例2
A：酯溶氯醋树脂液15％，分散剂0.2％，酯类溶剂10％；
B：金红石钛白粉33％，消光粉0.2％，蜡粉0.2％；
C：酯溶聚氨酯树脂26％，附着力促进剂0.4％；
D：食用酒精和水的混合溶剂15％。
制备方法如下：
(1)、配料预分散：将A部分的酯溶氯醋树脂液、分散剂、酯类溶剂投入高速分散机，调节转速700转/分钟，初分散5分钟；将B部分的金红石钛白粉、消光粉、蜡粉投入高速分散机，调节转速700转/分钟，再分散5分钟；最后调节转速1500转/分钟，终分散30分钟得到白墨半成品，备用；
(2)、砂磨工序：将步骤(1)中所得的白墨半成品投入砂磨机，调节进料压力≤0.1Mpa，砂磨温度≤55℃，进行研磨，细度达到8um，备用；
(3)、油墨调整：将C部分的酯溶聚氨酯树脂、附着力促进剂，D部分的食用酒精和水的混合溶剂加入步骤(2)砂磨合格的白墨半成品，再次投入高速分散机，调节转速1500转/分钟，初分散30分钟，即制得白墨成品。
实施例3
A：酯溶氯醋树脂液16％，分散剂0.5％，酯类溶剂8％；
B：金红石钛白粉34％，消光粉0.3％，蜡粉0.3％；
C：酯溶聚氨酯树脂27％，附着力促进剂0.9％；
D：食用酒精和水的混合溶剂13％。
制备方法如下：
(1)、配料预分散：将A部分的酯溶氯醋树脂液、分散剂、酯类溶剂投入高速分散机，调节转速700转/分钟，初分散5分钟；将B部分的金红石钛白粉、消光粉、蜡粉投入高速分散机，调节转速700转/分钟，再分散5分钟；最后调节转速1500转/分钟，终分散30分钟得到白墨半成品，备用；
(2)、砂磨工序：将步骤(1)中所得的白墨半成品投入砂磨机，调节进料压力≤0.1Mpa，砂磨温度≤55℃，进行研磨，细度达到8um，备用；
(3)、油墨调整：将C部分的酯溶聚氨酯树脂、附着力促进剂，D部分的食用酒精和水的混合溶剂加入步骤(2)砂磨合格的白墨半成品，再次投入高速分散机，调节转速1500转/分钟，初分散30分钟，即制得白墨成品。
实施例4
A：酯溶氯醋树脂液12％，分散剂0.2％，酯类溶剂8％；
B：有机颜料11％，消光粉0.2％，蜡粉0.2％；
C：酯溶聚氨酯树脂30％，附着力促进剂0.4％；
D：食用酒精和水的混合溶剂38％。
制备方法如下：
(1)、配料预分散：将A部分的酯溶氯醋树脂液、分散剂、酯类溶剂投入高速分散机，调节转速700转/分钟，初分散5分钟；将B部分的金红石钛白粉、消光粉、蜡粉投入高速分散机，调节转速700转/分钟，再分散5分钟；最后调节转速1500转/分钟，终分散30分钟得到色墨半成品，备用；
(2)、砂磨工序：将步骤(1)中所得的色墨半成品投入砂磨机，调节进料压力≤0.1Mpa，砂磨温度≤55℃，进行研磨，细度达到10um，备用；
(3)、油墨调整：将C部分的酯溶聚氨酯树脂、附着力促进剂，D部分的食用酒精和水的混合溶剂加入步骤(2)砂磨合格的色墨半成品，再次投入高速分散机，调节转速1500转/分钟，初分散30分钟，即制得色墨成品。
实施例5
A：酯溶氯醋树脂液12％，分散剂0.5％，酯类溶剂12％；
B：有机颜料8％，消光粉0.2％，蜡粉0.3％；
C：酯溶聚氨酯树脂26％，附着力促进剂1％；
D：食用酒精和水的混合溶剂40％。
制备方法如下：
(1)、配料预分散：将A部分的酯溶氯醋树脂液、分散剂、酯类溶剂投入高速分散机，调节转速700转/分钟，初分散5分钟；将B部分的金红石钛白粉、消光粉、蜡粉投入高速分散机，调节转速700转/分钟，再分散5分钟；最后调节转速1500转/分钟，终分散30分钟得到色墨半成品，备用；
(2)、砂磨工序：将步骤(1)中所得的色墨半成品投入砂磨机，调节进料压力≤0.1Mpa，砂磨温度≤55℃，进行研磨，细度达到10um，备用；
(3)、油墨调整：将C部分的酯溶聚氨酯树脂、附着力促进剂，D部分的食用酒精和水的混合溶剂加入步骤(2)砂磨合格的色墨半成品，再次投入高速分散机，调节转速1500转/分钟，初分散30分钟，即制得色墨成品。
Claims (9)
1.一种单液型环保通用复合油墨，其特征在于：主要由以下A、B、C、D四部分原料组成：
A：酯溶氯醋树脂液12%-18%，分散剂0.2%-0.5%，酯类溶剂8%-12%；
B：金红石钛白粉30%-35%，消光粉0.2%-0.3%，蜡粉0.2%-0.3%；
C：酯溶聚氨酯树脂26%-30%，附着力促进剂0.4%-1%；
D：食用酒精和水的混合溶剂13%-18%。
2.一种单液型环保通用复合油墨，其特征在于：主要由以下A、B、C、D四部分原料组成：
A：酯溶氯醋树脂液12%-18%，分散剂0.2%-0.5%，酯类溶剂8%-12%；
B：有机颜料8%-11%，消光粉0.2%-0.3%，蜡粉0.2%-0.3%；
C：酯溶聚氨酯树脂26%-30%，附着力促进剂0.4%-1%；
D：食用酒精和水的混合溶剂38%-40%。
3.根据权利要求1或2所述的单液型环保通用复合油墨，其特征在于：所述酯类溶剂是醋酸乙酯、醋酸丙酯中的一种。
4.一种权利要求1或2所述的单液型环保通用复合油墨的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、配料预分散：将A部分的酯溶氯醋树脂液、分散剂、酯类溶剂投入高速分散机，调节转速和时间进行初分散；将B部分的金红石钛白粉/有机颜料、消光粉、蜡粉投入高速分散机，调节转速和时间进行再分散；最后调节转速和时间进行终分散得到油墨半成品，备用；
（2）、砂磨工序：将步骤（1）中的油墨半成品投入砂磨机，调节进料压力和砂磨温度，进行砂磨得到油墨半成品，备用；
（3）、油墨调整：将C部分的酯溶聚氨酯树脂、附着力促进剂，D部分的食用酒精和水的混合溶剂加入步骤（2）砂磨合格的油墨半成品中，再次投入高速分散机，调节转速和时间，制得油墨成品。
5.根据权利要求4所述的单液型环保通用复合油墨的制备方法，其特征在于：步骤（1）中初分散、再分散时分散机转速为700转/分钟，分散时间为5分钟。
6.根据权利要求4所述的单液型环保通用复合油墨的制备方法，其特征在于：步骤（1）中终分散时分散机转速为1500转/分钟，分散时间为30分钟。
7.根据权利要求4所述的单液型环保通用复合油墨的制备方法，其特征在于：步骤（2）中砂磨时进料压力≤0.1Mpa，砂磨温度≤55℃。
8.根据权利要求4所述的单液型环保通用复合油墨的制备方法，其特征在于：步骤（2）中砂磨后的油墨半成品细度≤10um。
9.根据权利要求4所述的单液型环保通用复合油墨的制备方法，其特征在于：步骤（3）中分散时分散机转速为1500转/分钟，分散时间为30分钟。
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