CN104263074B - 纯水型水松纸用凹印白油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纯水型水松纸用凹印白油墨及其制备方法，属于包装印刷技术领域。该油墨包括如下的组分和重量配比：钛白粉30～35份、水性丙烯酸树脂28～35份、去离子水30～35份、消泡剂0.5～1.5份、分散剂1～2份和表面活性剂0.5～1.5份。本发明采用去离子水做溶剂，不使用任何有机溶剂，减少对大气环境的污染，印刷中仅用去离子水稀释即可，并且使用浅版印刷，降低成本，安全环保，安全指标VOC检测符合国标GB/T 26395‑2011，重金属检测符合EN71‑3。本发明油墨的生产工艺简单，流平性好，印刷速度范围为100～200m/min，印刷适性和印刷性能良好。

Description

纯水型水松纸用凹印白油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种纯水型水松纸用凹印白油墨及其制备方法，该油墨为凹版印刷油墨，属于包装印刷技术领域。
背景技术
水松纸，俗称接装纸，是用作香烟滤嘴棒外包装的卷烟包装材料，属于特种工业用纸，它通常是由白色接装原纸印刷而成的。目前，很多水松纸印刷厂采用的油墨多是醇溶性的和酯溶性的油墨，这些油墨组分中含有大量的挥发性有机溶剂，不但对大气环境造成污染，而且用这类型的油墨印刷水松纸后，水松纸表面会残留一定量的挥发性有机溶剂，对人体健康有一定的危害性。随着人们环保意识的提高和对所使用产品的安全性的认识增强，要求水松纸用印刷油墨必须无毒，符合食品卫生标准，因此生产不含挥发性有机溶剂的环保水性油墨势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯水型水松纸用凹印白油墨及其生产方法，该油墨不使用有机溶剂，为纯水型油墨，安全、无毒、卫生、环保。纯水型水松纸用凹印白油墨采用凹版印刷方式，用于水松纸印刷，油墨的流平性好，干燥速度快，其印刷速度范围为100～200m/min。印刷质量好且生产成本较低。安全指标VOC检测符合国标GB/T26395-2011，重金属检测符合EN71-3，可满足食品安全卫生的标准。可替代溶剂型油墨用于水松纸印刷。
为了达到以上目的，本发明采取以下技术方案：
一种纯水型水松纸用凹印白油墨，由钛白粉、树脂、去离子水、助剂混合制备得到，其包括如下的组分和重量配比：钛白粉30～35份、水性丙烯酸树脂28～35份、去离子水30～35份、消泡剂0.5～1.5份、分散剂1～2份和表面活性剂0.5～1.5份。
优选的，油墨的组分和重量配比为：钛白粉32～34份、水性丙烯酸树脂30～33份、去离子水31～33份、消泡剂0.8～1.2份、分散剂1.3～1.7份和表面活性剂0.9～1.1份。
采用的钛白粉具有颗粒细、遮盖力大，消色力高，耐酸碱、耐光耐热，不易泛黄，亲水性好的特点。
所述的水性丙烯酸树脂为东方亚科力公司生产的s-2916树脂，该树脂通过改性处理，对钛白粉有较好的润湿性，同时具有较好的耐磨性和成膜性，能满足油墨的研磨性能和成膜性能，并且使用含有s-2916树脂的油墨在水松纸上印刷，能显著的提高油墨的干燥速度和附着牢度。
所述的消泡剂为聚醚矽氧烷共聚物。
所述的分散剂为含颜料亲和基团的共聚物水溶液，浓度即活性物含量为40重量％。
所述的表面活性剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物。
上述纯水型水松纸用凹印白油墨的制备方法，包括如下步骤：
(1)将钛白粉、水性丙烯酸树脂、去离子水、消泡剂、分散剂和表面活性剂按照所述配比称量混合在一起，用机械搅拌机搅拌使之混合均匀，然后倒入砂磨机腔内，用砂磨机研磨分散，直到粒径小于等于2微米，停止研磨；
(2)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。
步骤(1)中，所述的油墨的搅拌时间为20～60min，搅拌速率为400～600r/min；研磨时间为30～120min，研磨速度为1800～2000r/min。
钛白粉在油墨中主要起显色作用，水性丙烯酸树脂是油墨中的主要成分之一，起分散钛白粉的作用，并且使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，对颜料起保护作用，使其难以脱落。分散剂是界面活性剂，能降低液/固之间的界面张力，增强颜料的亲液性，提高机械研磨效率，并且分散剂吸附在颜料表面上构成电荷作用或空间位阻效应，防止钛白粉絮凝沉降，使油墨处于稳定状态。由于油墨是碱性体系，在机械搅拌和研磨时极易产生气泡，影响研磨的效率和效果，故在油墨体系中应加入消泡剂。在印刷时，要求油墨的表面张力要低于水松纸的表面张力，这样油墨对水松纸有较好的润湿性和附着力，故需要加入表面活性剂，降低油墨体系的表面张力。
本发明油墨具有良好的印刷适性，油墨的粒径为0.5～2μm，采用3#蔡恩杯测试粘度为10～20s。
本发明油墨具有良好的印刷质量，用其印刷的产品色彩鲜艳，光泽度高，流平性好，印刷速度范围为100～200m/min。
本发明油墨使用凹版浅版印刷，可节约1/4～1/3(重量)的油墨用量。
本发明采用的树脂为水溶性树脂，在水中的溶解性和对颜料的润湿性较好。而且本发明采用去离子水做溶剂，不使用任何有机溶剂，减少对大气环境的污染，印刷中仅用去离子水稀释即可，并且使用浅版印刷，降低成本，安全环保，安全指标VOC检测符合国标GB/T26395-2011，重金属检测符合EN71-3。本发明生产的纯水型水松纸用凹印白油墨适用于凹版印刷，油墨的生产工艺简单，流平性好，印刷速度可达到100～200m/min，印刷适性和印刷性能良好。一般水性油墨最容易出现的问题之一是干燥速度很慢(如50-60m/min)，不能达到印刷机的要求。而本发明通过原材料的组合和配重，很好地解决了这一问题。
具体实施方式
下列实施方式对本发明作进一步的解释和说明，对本发明不构成任何限制。下列实施例中所述份数均以重量计。在以下实施例中，油墨的机械搅拌速率控制在400～600r/min之间；研磨速度控制在1800～2000r/min之间。
实施例1
用天平秤取30份钛白粉、31.5份s-2916树脂(东方亚科力公司)、35份去离子水、1份聚醚矽氧烷共聚合物(含量100wt.％)、2份含颜料亲和基团的共聚物水溶液(浓度为40wt.％)、0.5份聚硅氧烷-聚醚共聚物(含量100wt.％)。将上述各组分倒入搅拌装置内，用机械搅拌机搅拌30min使之混合均匀，然后倒入砂磨机研磨腔内，用砂磨机研磨分散100min，测试其粒径，粒径小于等于2微米，停止研磨，若粒径大于2微米，继续研磨，直到粒径小于等于2微米；然后检测油墨各项指标和性能，合格后过滤、包装，得到该油墨。
实施例2
用天平秤取35份钛白粉、28份s-2916树脂、32.5份去离子水、1.5份聚醚矽氧烷共聚合物、1.5含颜料亲和基团的共聚物水溶液(浓度为40wt.％)、1.5份聚硅氧烷-聚醚共聚物。将上述各组分倒入搅拌装置内，用机械搅拌机搅拌45min使之混合均匀，然后倒入砂磨机研磨腔内，用砂磨机研磨分散90min，测试其粒径，粒径小于等于2微米，停止研磨，若粒径大于2微米，继续研磨，直到粒径小于等于2微米；然后检测油墨各项指标和性能，合格后过滤、包装，得到该油墨。
实施例3
用天平秤取32.5份钛白粉、35份s-2916树脂、30份去离子水、0.5份聚醚矽氧烷共聚合物、1份含颜料亲和基团的共聚物水溶液(浓度为40wt.％)、1份聚硅氧烷-聚醚共聚物。将上述各组分倒入搅拌装置内，用机械搅拌机搅拌30min使之混合均匀，然后倒入砂磨机研磨腔内，用砂磨机研磨分散100min，测试其粒径，粒径小于等于2微米，停止研磨，若粒径大于2微米，继续研磨，直到粒径小于等于2微米；然后检测油墨各项指标和性能，合格后过滤、包装，得到该油墨。
实施例4
用天平秤取32份钛白粉、33份s-2916树脂、32份去离子水、0.8份聚醚矽氧烷共聚合物、1.3份含颜料亲和基团的共聚物水溶液(浓度为40wt.％)、0.9份聚硅氧烷-聚醚共聚物。将上述各组分倒入搅拌装置内，用机械搅拌机搅拌30min使之混合均匀，然后倒入砂磨机研磨腔内，用砂磨机研磨分散100min，测试其粒径，粒径小于等于2微米，停止研磨，若粒径大于2微米，继续研磨，直到粒径小于等于2微米；然后检测油墨各项指标和性能，合格后过滤、包装，得到该油墨。
实施例5
用天平秤取34份钛白粉、31.5份s-2916树脂、31份去离子水、1份聚醚矽氧烷共聚合物、1.5份含颜料亲和基团的共聚物水溶液(浓度为40wt.％)、1份聚硅氧烷-聚醚共聚物。将上述各组分倒入搅拌装置内，用机械搅拌机搅拌30min使之混合均匀，然后倒入砂磨机研磨腔内，用砂磨机研磨分散100min，测试其粒径，粒径小于等于2微米，停止研磨，若粒径大于2微米，继续研磨，直到粒径小于等于2微米；然后检测油墨各项指标和性能，合格后过滤、包装，得到该油墨。
实施例6
用天平秤取33份钛白粉、30份s-2916树脂、33份去离子水、1.2份聚醚矽氧烷共聚合物、1.7份含颜料亲和基团的共聚物水溶液(浓度为40wt.％)、1.1份聚硅氧烷-聚醚共聚物。将上述各组分倒入搅拌装置内，用机械搅拌机搅拌30min使之混合均匀，然后倒入砂磨机研磨腔内，用砂磨机研磨分散100min，测试其粒径，粒径小于等于2微米，停止研磨，若粒径大于2微米，继续研磨，直到粒径小于等于2微米；然后检测油墨各项指标和性能，合格后过滤、包装，得到该油墨。
将实施例1-6所生产的纯水型水松纸油墨进行印刷性能测试，并用生产的油墨在水松纸上印刷，测试其印刷质量。
以上实施例所得纯水型水松纸用凹印白油墨的印刷性能和印刷质量指标见表1。
表1
本发明油墨的生产工艺简单，流平性好，印刷速度范围在100～200m/min之间时，印刷适性和印刷性能良好。而且成本低，减少了对大气环境的污染，安全环保，安全指标VOC检测符合国标GB/T26395-2011，重金属检测符合EN71-3。

Claims (3)

1.一种纯水型水松纸用凹印白油墨的制备方法，其特征在于：该油墨由如下重量配比的原料制备而成：钛白粉30～35份、水性丙烯酸树脂28～35份、去离子水30～35份、消泡剂0.5～1.5份、分散剂1～2份和表面活性剂0.5～1.5份；所述的水性丙烯酸树脂为s-2916树脂；所述的消泡剂为聚醚矽氧烷共聚合物；所述的分散剂为含颜料亲和基团的共聚物水溶液；所述的表面活性剂为聚硅氧烷-聚醚共聚物，
其制备步骤如下：
(1)将钛白粉、水性丙烯酸树脂、去离子水、消泡剂、分散剂和表面活性剂按照所述配比称量混合，用机械搅拌机搅拌使之混合均匀，然后倒入砂磨机腔内，用砂磨机研磨分散，直到粒径小于等于2微米，停止研磨；
(2)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。
2.根据权利要求1所述的纯水型水松纸用凹印白油墨的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的搅拌速率为400～600r/min，搅拌时间为20～60min。
3.根据权利要求2所述的纯水型水松纸用凹印白油墨的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的研磨速度为1800～2000r/min，研磨时间为30～120min。
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