CN103131256B

CN103131256B - 大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法

Info

Publication number: CN103131256B
Application number: CN201310102744.XA
Authority: CN
Inventors: 姜飞雄; 汤飞涛; 张海峰; 方敏
Original assignee: ZHEJIANG DILONG NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Dilong New Material Co. Ltd.
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: CN103131256A

Abstract

一种大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，称取水50-60%乙醇1-3%；丙二醇4-8%；防霉剂0.2-0.8%；水性消泡剂0.2-0.8%；氨水2-8%；改性大豆蛋白20-26%；己内酰胺4-10%按比例在搅拌缸中加入水、乙醇、丙二醇、防霉剂、水性消泡剂和氨水，搅拌均匀后加入改性大豆蛋白和己内酰胺，20℃～25℃下在高速搅拌机中搅拌至溶解，pH值控制在8.0-8.5之间得研磨树脂溶液加入颜料等辅料得到水性装饰纸油墨；将研磨树脂溶液，加入颜料、水性丙烯酸树脂等辅料制得水性冲淡剂，水性冲淡剂和水性装饰纸油墨在印刷过程中组合使用。本发明提供了一种绿色环保的水性装饰纸油墨的制造方法。

Description

大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法

技术领域

本发明属于装饰纸用水性油墨技术领域，具体涉及一种大豆蛋白型水性装饰纸油墨制备方法。

背景技术

油墨是印刷行业最基本的原料，它主要是由树脂连接剂、颜料和有机溶剂(如苯类、烃类、酯类)组成。这些有机溶剂不仅给印刷行业工人的身体带来危害，而且极大地污染环境。近年来，随着材料科学的不断发展，涂料、油墨类产品的结构也相应地发生了很大变化。发达国家顺应“绿色、环保”的发展潮流，采用水代替有机溶剂，已经开发出诸多品种的水性油墨，用于纸张、塑料薄膜、包装袋及其它一些特种印刷品的印刷。水性油墨由于不含挥发性有机溶剂，从而减轻了对大气的污染，改善了印刷操作人员的工作环境，有利于职工健康，完全消除溶剂型油墨中某些有毒有害物质对人体的危害和对被包装商品的污染。此外它不仅可以降低由于静电和易燃溶剂引起的失火危险和隐患，减少印刷表面残留的毒性，且印刷设备清洗方便，所以水性油墨被称作是一种新型的绿色印刷材料。为了保证印刷品对生产人员、用户和环境的无害，各大油墨生产商不断研发推出各类型的环保油墨，如干酪素型水性油墨或大豆油墨。

中国发明专利CN100467550（公开日为2009年3月11日）提供一种干酪素型水性油墨及其制备方法，该发明公开了一种干酪素型水性油墨及其制备方法。方法如下：聚乙二醇或聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、异佛尔酮二异氰酸酯在催化剂作用下聚合，3～5小时后停止加热；冷却后加入三乙胺中和，并加入水配成固含量为20～40％的聚合物溶液，加入疏水型粘土，搅拌得到粘土插层聚氨酯，在碱性条件下将干酪素溶于水，配制得到固含量10～20％的干酪素水溶液；将插层聚氨酯与干酪素水溶液混合均匀后，即得到水性油墨连接料，并加入颜料、乙醇、防霉剂和水，研磨，调粘度得到水性油墨。该发明以天然可再生资源为主要成膜物，具有环保节能性，油墨质量符合装饰纸印刷要求。但是存在成本过高的缺陷。

大豆油墨也由颜料、连接料、矿物质和助剂等组成，大豆油墨使用了一定量的大豆油替代了传统油墨配方中的矿物油，由于采用天然环保的大豆树脂作为主体树脂，从而减少了油墨中的VOC含量，具有生物降解以及有益的稳定性和良好印后加工等诸多特点，大豆产量高所以大豆油墨价格相对便宜，而且大豆油墨的性能安全可靠，印刷效果良好，可以达到印刷油墨的各项标准，中国专利CN101225266B公开了一种环保型大豆油墨及其制备方法；CN101914321A也公开了一种大豆油墨连接料以及含有该连接料的油墨产品，但是现有的公开技术只涉及到油性的大豆油墨，其环保型不及水性大豆油墨；CN102675968A提供一种水性大豆油墨及其制备方法，该水性大豆油墨按质量百分比由以下原材料制成：水性丙烯酸色浆25～40%，水溶性丙烯酸树脂液10～15%，水性丙烯酸乳液8～15%，水溶性大豆树脂液35%～55%，聚乙烯蜡乳液3～5%，润湿剂0.5～1%，有机硅消泡剂0.2～0.5%。该水性大豆油墨的制备方法为：将水性丙烯酸色浆、水溶性丙烯酸树脂液、水性丙烯酸乳液、水溶性大豆树脂液、聚乙烯蜡乳液、润湿剂和有机硅消泡剂，依次加入配料缸，分散均匀后过滤。该水性大豆油墨存在一定的缺陷在于环保性能差。

发明内容

为克服现有技术上述缺陷，本发明提供一种绿色环保、成本低、适宜于工业化生产、性能优异的大豆蛋白型水性装饰纸油墨。本发明水性大豆油墨原材料中已内酰胺的开环结构与氨基酸一致，比水性丙烯酸乳液、聚乙烯蜡烛液等合成高分子材料更具环境友好性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于由以下步骤制得：

步骤（1）：研磨树脂溶液，称取以下质量配比的原料：

步骤（2）：按比例在搅拌缸中加入水、乙醇、丙二醇、防霉剂、水性消泡剂和氨水，搅拌均匀后加入改性大豆蛋白和己内酰胺，20℃～25℃下以500-800转/分转速的高速搅拌机中搅拌至完全溶解，pH值控制在8.0-8.5之间，得研磨树脂溶液；

步骤（3）：取上述步骤（2）所得研磨树脂溶液，加入颜料、分散剂、水性消泡剂、防霉剂、丙二醇甲醚、增稠剂、润湿流平剂和水，各原料用量按照以下重量配比称量：

上述原料在高速搅拌机中混合，以500-800转/分转速搅拌均匀后进入珠磨机研磨2小时，细度＜5μm，过滤出料得到水性装饰纸油墨；

步骤（3）：取上述步骤（2）所得研磨树脂溶液，加入颜料、水性丙烯酸树脂、丙二醇甲醚、增稠剂、防霉剂、增稠剂和水，各原料用量按照以下重量配比称量：

上述原料在高速搅拌机中混合，以500-800转/分转速搅拌均匀后进入高速搅拌匀化1小时过滤出料得到水性冲淡剂，所述水性冲淡剂和水性装饰纸油墨在印刷过程中，根据承印物的颜色深浅组合使用。

进一步，大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法由以下步骤制得：

步骤（1）：研磨树脂溶液，称取以下质量配比的原料：

步骤（2）：按比例在搅拌缸中加入水、乙醇、丙二醇、防霉剂、水性消泡剂和氨水，搅拌均匀后加入改性大豆蛋白和己内酰胺，20℃～25℃下以500-800转/分转速的高速搅拌机中搅拌至完全溶解，pH值控制在8.0-8.5之间；

本发明申请中的助剂如防霉剂、水性消泡剂、分散剂、增稠剂、润湿流平剂可以为市售的常规用于水性油墨的助剂，如防霉剂可以选自苯并异噻唑啉酮和p-氯-m-甲酚钠盐混合物；分散剂可为阴离子型水溶性共聚物或非离子型分散剂；增稠剂为苯二甲酸二丁酯；水性消泡剂可以为磷酸三丁酯、磷酸二丁酯或硅油；润湿流平剂可以为聚二甲基硅氧烷，聚甲基苯基硅氧烷、有机基改性聚硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷类等。

所述防霉剂为美国特洛伊特公司生产的MERGAL牌的KM80产品。

水性消泡剂为德国德固赛.迪高公司生产的TEGO牌的Foamex845产品。Foamex845产品是高效消泡剂乳液，适用于水性罩光漆，凸印和凹印油墨，应用于本发明申请能更有利于防止气泡形成和使气泡破裂。

所述分散剂为德国毕克化学公司生产的DISPER BYK-190产品。DISPERBYK-190为不含VOC和溶剂的润湿分散剂，用于水性涂料体系、印刷油墨和胶粘剂，用于不含树脂的颜料浓缩浆的标准助剂。适合各类颜料。

所述增稠剂为美国海名斯特种化学品公司(Elementis)生产的RHEOLATE430产品。

所述润湿流平剂为德国德固赛.迪高公司生产的TEGO牌的Glide484产品。

相比现有技术的大豆油墨，本发明申请的有益效果在于：

1.大豆油墨具有环保、可再生、易于废纸脱墨，色泽鲜艳，光泽度好，耐摩擦、耐干燥、耐激光照射、成本低。

2.大豆油墨中大豆蛋白从原生态大豆中提取加工，取自天然、产量高、可再生又能生物降解，可推动各国大豆的工业利用，扩展大豆油的应用范围，降低对不可再生资源的依赖。

3.本发明水性大豆油墨具有优异的叠印性、流平性和网点印刷效果，颜色纯净，色饱和度高、立体感强，因此不但适用于水性柔版印刷，还可用于水性凹版印刷。

具体实施方式

以下具体实施方式中

大豆蛋白：大豆蛋白应符合GB/T20371-2006《食品工业用大豆蛋白》国家标准。所述的大豆蛋白为食品级大豆蛋白，为市售商品

实施例中防霉剂、水性消泡剂、分散剂、增稠剂、润湿流平剂可以为市售的常规用于水性油墨的助剂，生产厂家较多，不一一举例。

实施例1

步骤（1）：研磨树脂溶液，称取以下质量配比的原料：

步骤（2）：按比例在搅拌缸中加入水、乙醇、丙二醇、防霉剂、水性消泡剂和氨水，搅拌均匀后加入改性大豆蛋白和己内酰胺，25℃下以800转/分转速的高速搅拌机中搅拌至完全溶解，pH值控制在8.0-8.5之间；

上述原料在高速搅拌机中混合，以500-800转/分转速搅拌均匀后进入珠磨机研磨2小时，细度＜5mm，过滤出料得到水性装饰纸油墨；

所述防霉剂为美国特洛伊特公司生产的MERGAL牌的KM80产品。水性消泡剂为德国德固赛.迪高公司生产的TEGO牌的Foamex845产品。所述分散剂为德国毕克化学公司生产的DISPER BYK-190产品。所述增稠剂为美国海名斯特种化学品公司(Elementis)生产的RHEOLATE430产品。

本实施例附着力测试（3M胶带、百格测试）：100/100。

实施例2

步骤（1）：研磨树脂溶液，称取以下质量配比的原料：

所述防霉剂为市售的油墨杀菌防霉剂，如纳米氧化锌和纳米碳酸钙按照重量比1：6的混合。水性消泡剂为硅油。所述分散剂为六聚偏酸磷酸纳和聚丙烯酸纳以重量比1：2的混合。所述增稠剂为聚丙烯酸钠。所述润湿流平剂为有聚二甲基硅氧烷。

颜料选自姜黄素、柠檬黄、胭脂虫红A、食用胭脂红、赤藓红、叶绿素、亮蓝、二氧化钛、甜菜红、酸性靛蓝、苋菜红、亮黑BN、叶黄素、氧化铁类和氢氧化铁类。

实施例3

步骤（1）：研磨树脂溶液，称取以下质量配比的原料：

油墨粘度在50～105×10^-3Pa.s,初干性（25℃）10-20mm/15s,彻干性（25℃）≤160s/100μm。

实验例：提供上述实施例得到树脂连接料应用于水性油墨具有怎样效果实验。

本发明对所制备的油墨产品进行指标检测，与普通油墨相应指标进行比较。防渗透干燥性和稳定性接近外，其余指标均高于产品标准要求，，本发明油墨产品环保型检测结果为：本发明油墨VOC含量低于100mg/g。

Claims

1.一种大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于由以下步骤制得：步骤（1）：研磨树脂溶液，称取以下质量配比的原料：

步骤（2）：按比例在搅拌缸中加入水、乙醇、丙二醇、防霉剂、水性消泡剂和氨水，搅拌均匀后加入改性大豆蛋白和己内酰胺，20℃～25℃下以500-800转/分的转速在高速搅拌机中搅拌至完全溶解，pH值控制在8.0-8.5之间；

上述原料在高速搅拌机中混合，以500-800转／分转速搅拌均匀后进入珠磨机研磨2小时，细度<5μm，过滤出料得到水性装饰纸油墨；

步骤(4)：取上述步骤(2)所得研磨树脂溶液，加入水性丙烯酸树脂、丙二醇甲醚、增稠剂、防霉剂、和水，各原料用量按照以下重量配比称量：

上述原料在高速搅拌机中混合，以500-800转／分转速搅拌均匀后进入高速搅拌，匀化1小时后过滤出料得到水性冲淡剂，所述水性冲淡剂和水性装饰纸油墨在印刷过程中，根据承印物的颜色深浅组合使用。

2.如权利要求1所述大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于由以下步骤制得：

步骤(1)：研磨树脂溶液，称取以下质量配比的原料：

步骤(2)：按比例在搅拌缸中加入水、乙醇、丙二醇、防霉剂、水性消泡剂和氨水，搅拌均匀后加入改性大豆蛋白和己内酰胺，20℃～25℃下以500-800转／分的转速在高速搅拌机中搅拌至完全溶解，pH值控制在8.0-8.5之间；

步骤(3)：取上述步骤(2)所得研磨树脂溶液，加入颜料、分散剂、水性消泡剂、防霉剂、丙二醇甲醚、增稠剂、润湿流平剂和水，各原料用量按照以下重量配比称量：

3.如权利要求1或2所述的大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于所述防霉剂为苯并异噻唑啉酮和p-氯-m-甲酚钠盐混合物。

4.如权利要求3所述的大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于所述防霉剂为美国特洛伊特公司生产的MERGAL牌的KM80产品。

5.如权利要求1或2所述的大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于水性消泡剂为德国德固赛.迪高公司生产的TEGO牌的Foamex845产品。

6.如权利要求1或2所述的大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于分散剂为德国毕克化学公司生产的DISPER BYK-190产品。

7.如权利要求1或2所述的大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于增稠剂为美国海名斯特种化学品公司生产的RHEOLATE430产品。

8.如权利要求1或2所述的大豆蛋白型水性装饰纸油墨的制造方法，其特征在于润湿流平剂为德国德固赛.迪高公司生产的TEGO牌的Glide484产品。