CN105459658B - 一种环保多功能水印刷薄膜及水印刷工艺 - Google Patents
一种环保多功能水印刷薄膜及水印刷工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种环保多功能水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层、定型层和连接层；所述载体层为聚乙烯醇薄膜。本发明提供的水印刷薄膜包括耐磨层、定型层和连接层，使得薄膜具有优异的耐水性。另外，该薄膜还具有优异的耐揉搓性和耐煮性。实验结果表明：该水印刷薄膜在35℃水中静置5min～20min，薄膜的载体层变为凝胶状态，薄膜上的图纹保持完整不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层继续浸泡5min，仍然不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层反复揉搓2min，仍不破裂；该薄膜的抗拉强度为4.2kg·mm‑2～5.5kg·mm‑2；断裂伸长率为1.0kg·cm‑1～1.5kg·cm‑1。
Description
技术领域
本发明属于水印刷薄膜领域，尤其涉及一种环保多功能水印刷薄膜及水印刷工艺。
背景技术
传统的水印刷膜产品已有30多年发展史，水印刷膜产品及水印刷应用技术发明于日本80年代初期，90年代初流传到台湾，90年代中期流传于中国。水印刷技术是以木塑材料为基材，把图纹直接印刷在产品的表面上，图纹与基材直接接触，不采用任何胶粘剂，使得图纹更真实些。
水印刷技术，能解决在产品的曲面上难以制作较好的装饰图纹的问题。现有技术中的制作工艺是：将印有图纹的聚乙烯醇薄膜这种水印刷薄膜放在水面上，当聚乙烯醇薄膜吸水后降解为黏状物而漂浮于水面上，再把聚乙烯醇薄膜上的图纹还原成液态；将待印刷的工件由上至下压入水中，此时，因为水是无孔不入的，所以水流到哪里，图纹就印刷到哪里，从而完成印刷工艺。
水印刷技术能在任何复杂的曲面上印刷上装饰图纹，但是，由于聚乙烯醇薄膜上的图纹被还原为液态后，其在水面保持仅5s～10s的时间后就会分散，所以，液态图纹往往在未印刷完整时就在水面分散了；另外，现有技术中的水印刷薄膜的图纹是水溶性的，能与任何质量比例和温度下的水相溶，所以，现有技术中的水印刷薄膜耐水性差，不利于图纹的印刷。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保多功能水印刷薄膜及水印刷工艺，本发明提供的环保多功能水印刷薄膜具有优异的耐水性。
本发明提供了一种环保多功能水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层、定型层和连接层；
所述载体层为聚乙烯醇薄膜。
优选的，所述载体层由聚乙烯醇涂布液涂布制得，所述聚乙烯醇涂布液，以质量分数计，包括以下组分：
聚乙烯醇溶液40％～80％；水10％～40％；2,4-二羟基苯甲酸0.4％～4％；三甲基三聚氰胺0.5％～5％；聚乙二醇醚0.1％～0.5％；二氧化硅0.5％～1.5％；第一防霉剂0.5％～1.5％；流平剂0.2％～0.5％；磷酸三丁酯0.1％～2.0％；聚乙烯蜡0.5％～3.0％；甲基磷酸二甲酯3％～12％；糊精3％～12％；棕榈蜡1.2％～5％。
优选的，所述耐磨层由耐磨层油墨印刷制得，以质量分数计，所述耐磨层油墨包括以下组分：
20％～40％的第一单组份聚氨酯树脂液；0.05％～0.3％的第一聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷；1％～30％的除虫菊酯；0.02％～0.5％的异丙基钛酸酯；1％～5％的聚乙烯蜡；2％～8％的2000目～3000目的玻璃微珠；2％～8％的1200目～1900目的玻璃微珠；2％～8％的10000～20000g/mol的聚丙烯；2％～8％的1000g/mol～2000g/mol的聚丙烯；1％～3％的2,6-二溴-4-二甲基氨基苯；1％～3％的含铝化合物；9％～15％的甲基磷酸二甲酯；20％～30％的第一混合溶剂，所述第一混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。
优选的，所述图纹层由图纹层油墨印刷制得，以质量分数计，所述图纹层油墨包括以下组分：
20％～40％的第二单组份聚氨酯树脂液；0.02％～1.5％的有机硅膨润土；0.05％～0.3％的第二聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷；0.05％～0.5％的第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷；0.02％～0.5％的异辛酸锌；0.5％～1.0％的丙酮肟；1.0％～2.0％的钛酸酯；0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；0.1％～3.0％的2,4-二羟基二苯甲酮；7％～15％的颜料；40％～60％的第二混合溶剂，所述第二混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。
优选的，所述定型层由定型层油墨印刷制得，所述定型层油墨，以质量分数计，包括以下组分：
20％～40％的第三单组份聚氨酯树脂液；40％～60％的第三混合溶剂，所述第三混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮；0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；0.02％～0.5％的异辛酸锌；0.05％～0.3％的第三聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷；1％～3％的Al(OH)3；8％～18％的甲基磷酸二甲酯；1％～2％的钛酸酯；0.1％～0.5％的第二防霉剂。
优选的，所述连接层由连接层油墨印刷制得，以质量分数计，所述连接层油墨包括以下组分：
30％～60％的第四单组份聚氨酯树脂液；1％～2％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；10％～30％的醋酸乙酯；20％～40％的丁酮；0.05％～0.5％的二甲基硅油；0.05％～0.5％的异辛酸锌。
本发明提供了一种水印刷工艺，包括以下步骤：
将水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸混合，得到水印刷溶液；
将环保多功能水印刷薄膜在所述水印刷溶液中用还原剂还原，得到液态图纹膜，所述环保多功能水印刷薄膜为上述技术方案所述的环保多功能水印刷薄膜；
将待印刷工件与所述液态图纹膜相接触，得到印刷工件产品。
优选的，以质量分数计，所述还原剂包括以下组分：
10％～20％的第五单组份聚氨酯树脂液；20％～35％的异丙醇；10％～25％的醋酸乙酯；10％～15％的丁酮；20％～40％的异佛尔酮。
优选的，所述水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸的质量比为100:(1～5):(0.05～3)。
优选的，所述聚乙烯醇在25℃时的黏度为1200mPa·s～1800mPa·s；
所述聚乙烯醇的固含量为33％～37％。
本发明提供了一种环保多功能水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层、定型层和连接层；所述载体层为聚乙烯醇薄膜。本发明提供的水印刷薄膜设置了耐磨层、定型层和连接层，使得水印刷薄膜具有优异的耐水性。另外，本发明提供的环保多功能水印刷薄膜还具有优异的耐揉搓性和耐煮性。实验结果表明：本发明提供的水印刷薄膜在35℃水中静置5min～20min，薄膜的载体层变为凝胶状态，薄膜上的图纹保持完整不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层继续浸泡5min，仍然不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层反复揉搓2min，仍不破裂；所述水印刷薄膜的抗拉强度为4.2kg·mm-2～5.5kg·mm-2；水印刷薄膜的断裂伸长率为1.0kg·cm-1～1.5kg·cm-1；水印刷薄膜的冲击强度为24kg·mm-1～30kg·mm-1；水印刷薄膜在100℃水中煮沸30min，图纹不变色，不起皮，不脱落。
本发明提供的水印刷工艺中采用上文所述的环保多功能水印刷薄膜，使图纹印刷得更完整，效果更好。此外，本发明提供的水印刷工艺中采用的水印刷溶液降低了水印刷薄膜印刷过程中水的液态流动性，有助于降低水印刷薄膜的易分散和破裂，从而提高了水印刷成品率和产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例制得的环保多功能水印刷薄膜的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种环保多功能水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层、定型层和连接层；所述载体层为聚乙烯醇薄膜。
图1为本发明实施例制得的环保多功能水印刷薄膜的结构示意图，图1中，所述环保多功能水印刷薄膜包括依次接触的载体层1，耐磨层2，图纹层3，定型层4，连接层5。
本发明提供的环保多功能水印刷薄膜设置了耐磨层、定型层和连接层，使得水印刷薄膜具有优异的耐水性。另外，本发明提供的环保多功能水印刷薄膜具有优异的耐揉搓性和耐煮性。实验结果表明：本发明提供的水印刷薄膜在35℃水中静置5min～20min，水印刷薄膜的载体层变为凝胶状态，薄膜上的图纹保持完整不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层继续浸泡5min，仍然不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层反复揉搓2min，仍不破裂；水印刷薄膜的抗拉强度为4.2kg·mm-2～5.5kg·mm-2；水印刷薄膜的断裂伸长率为1.0kg·cm-1～1.5kg·cm-1；水印刷薄膜的冲击强度为24kg·mm-1～30kg·mm-1。
本发明提供的环保多功能水印刷薄膜包括载体层1，所述载体层为聚乙烯醇薄膜。在本发明中，所述载体层由聚乙烯醇涂布液涂布制得，所述聚乙烯醇涂布液优选包括以下质量分数的组分：
聚乙烯醇溶液40％～80％；水10％～40％；2,4-二羟基苯甲酸0.4％～4％；三甲基三聚氰胺0.5％～5％；聚乙二醇醚0.1％～0.5％；二氧化硅0.5％～1.5％；第一防霉剂0.5％～1.5％；流平剂0.2％～0.5％；磷酸三丁酯0.1％～2.0％；聚乙烯蜡0.5％～3.0％；甲基磷酸二甲酯3％～12％；糊精3％～12％；棕榈蜡1.2％～5％。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括40％～80％的聚乙烯醇溶液，优选为45％～75％，更优选为50％～70％。在本发明中，所述聚乙烯醇溶液的醇解度优选为87％～89％；所述聚乙烯醇溶液的固含量优选为30％～50％，所述聚乙烯醇溶液的黏度优选为0.02mPa·s～0.04mPa·s，更优选为0.03mPa·s；所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量分数优选为80％～95％，更优选为85％～90％。本发明对所述聚乙烯醇溶液的来源没有特殊的限制，可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备聚乙烯醇溶液的技术方案自行制备，在本发明中，所述聚乙烯醇溶液的制备方法优选包括以下步骤：
将聚乙烯醇和溶剂进行混合，制得聚乙烯醇溶液，所述溶剂包括甘油或三乙醇胺醋酸盐。
本发明对所述聚乙烯醇和溶剂的混合顺序没有特殊的限制，优选将聚乙烯醇加入溶剂中。本发明优选在搅拌的条件下进行聚乙烯醇和溶剂的混合。
在本发明中，所述聚乙烯醇和溶剂的质量比优选为(80～95):(5～20)，更优选为(85～90):(10～15)。
在本发明中，所述聚乙烯醇和溶剂进行混合的温度优选为70℃～90℃，更优选为75℃～85℃；所述聚乙烯醇和溶剂进行混合的时间优选为0.5h～1h，更优选为0.6h～0.9h。
本发明优选对聚乙烯醇和溶剂混合得到的混合物进行脱泡，制得聚乙烯醇溶液。本发明对所述脱泡的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的脱泡技术方案即可。在本发明中，所述脱泡优选采用抽真空进行脱泡；所述脱泡的压力优选为0.1MPa～0.5MPa；所述脱泡的温度优选为30℃～40℃；所述脱泡的时间优选为30min～60min。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括10％～40％的水，优选为15％～35％，更优选为20％～30％。在本发明中，所述水优选为软水，所述软水的硬度优选为饮用水的硬度，所述饮用水的硬度优选为小于等于450mg/L。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.4％～4％的2,4-二羟基苯甲酸，优选为1.0％～3.0％，更优选为1.5％～2.5％。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.5％～5％的三甲基三聚氰胺，优选为1.0％～4.0％，更优选为1.5％～3.5％。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.1％～0.5％的聚乙二醇醚，优选为0.2％～0.4％。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.5％～1.5％的二氧化硅，优选为0.7％～1.3％，更优选为0.9％～1.2％；所述二氧化硅优选为亲水型二氧化硅。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.5％～1.5％的第一防霉剂，优选为0.7％～1.3％，更优选为0.9％～1.2％；所述第一防霉剂包括多菌灵和福美双；所述多菌灵和福美双的质量比优选为1:3～5，更优选为1:4；所述第一防霉剂使得聚乙烯醇薄膜具有防霉菌性能。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.2％～0.5％的流平剂，优选为0.25％～0.45％，更优选为0.3％～0.4％；所述流平剂优选包括聚丙烯酸酯类流平剂和二苯基聚硅氧烷流平剂中的一种或多种。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.1％～2.0％的磷酸三丁酯，优选为0.3％～1.8％，更优选为0.5％～1.5％。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括0.5％～3.0％的聚乙烯蜡，优选为1.0％～2.5％，更优选为1.5％～2.0％。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括3％～12％的甲基磷酸二甲酯，优选为5％～10％，更优选为6％～9％；所述甲基磷酸二甲酯使得聚乙烯醇薄膜具有阻燃性，提高了生产和使用过程中的安全性。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括3％～12％的糊精，优选为5％～10％，更优选为6％～9％。在本发明中，所述糊精优选包括黄土豆糊精和低黏度氧化淀粉中的一种或两种；所述低黏度氧化淀粉的黏度优选为0.013Pa·s～0.015Pa·s。在本发明的实施例中，所述糊精购买于广州神彩贸易有限公司。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括1.2％～5.0％的棕榈蜡，优选为1.5％～4.5％，更优选为2.0％～4.0％。在本发明中，所述棕榈蜡的固含量优选为10％～30％。在本发明的实施例中，所述棕榈蜡购买于广州神彩贸易有限公司。
本发明得到的聚乙烯醇薄膜的厚度为40μm～50μm。
在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液的制备方法优选包括以下步骤:
将聚乙烯醇溶液、水、2,4-二羟基苯甲酸、三甲基三聚氰胺、聚乙二醇醚、二氧化硅、防霉剂、流平剂、磷酸三丁酯、聚乙烯蜡、甲基磷酸二甲酯、糊精和棕榈蜡混合，得到聚乙烯醇涂布液。
本发明对所述聚乙烯醇溶液、水、2,4-二羟基苯甲酸、三甲基三聚氰胺、聚乙二醇醚、二氧化硅、第一防霉剂、流平剂、磷酸三丁酯、聚乙烯蜡、甲基磷酸二甲酯、糊精和棕榈蜡的混合顺序没有特殊的限制，优选将水和聚乙烯醇溶液进行第一混合，得到聚乙烯醇涂布液中间体；将得到的聚乙烯醇涂布液中间体和2,4-二羟基苯甲酸、三甲基三聚氰胺、聚乙二醇醚、二氧化硅、第一防霉剂、流平剂、磷酸三丁酯、聚乙烯蜡、甲基磷酸二甲酯、糊精、棕榈蜡进行第二混合，得到聚乙烯醇涂布液。
在本发明中，所述水、聚乙烯醇溶液、2,4-二羟基苯甲酸、三甲基三聚氰胺、聚乙二醇醚、二氧化硅、第一防霉剂、流平剂、磷酸三丁酯、聚乙烯蜡、甲基磷酸二甲酯、糊精和棕榈蜡的种类、用量和来源与上述技术方案所述水、聚乙烯醇溶液、2,4-二羟基苯甲酸、三甲基三聚氰胺、聚乙二醇醚、二氧化硅、第一防霉剂、流平剂、磷酸三丁酯、聚乙烯蜡、甲基磷酸二甲酯、糊精和棕榈蜡的种类、用量和来源一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述第一混合的温度优选为20℃～30℃，更优选为23℃～28℃；所述第一混合的时间优选为1h～2h，更优选为1.6h；所述第二混合的温度优选为85℃～95℃，更优选为90℃；所述第二混合的时间优选为1.0h～2.0h，更优选为1.2h～1.8h。
完成第二混合后，本发明优选对第二混合得到的产物进行脱泡，得到聚乙烯醇涂布液。在本发明中，所述第二混合得到的产物进行脱泡的压力优选为0.1MPa～0.5MPa，更优选为0.25MPa；所述脱泡的温度优选为30℃～40℃，更优选为35℃；所述脱泡的时间优选为30min～60min，更优选为30min。
本发明将聚乙烯醇涂布液进行涂布2遍，更优选将聚乙烯醇涂布液进行第一遍涂布后进行第一次烘干；再进行第二遍涂布后第二次烘干，得到聚乙烯醇薄膜。
本发明将聚乙烯醇涂布液进行第一遍涂布和第一次烘干。本发明优选在第一遍涂布前将聚乙烯醇涂布液过滤，将聚乙烯醇涂布液中的颗粒状杂质去除。在本发明中，所述第一遍涂布的厚度优选为30μm～40μm，更优选为32μm～38μm；第一遍涂布的温度优选为35℃～40℃，更优选为36℃；所述第一遍涂布的时间优选为1.5min～3.0min，更优选为2.8min。
本发明在完成第一次烘干后，优选将第一遍涂布得到的薄膜中间体进行第一次冷却，直接在薄膜中间体上再进行第二遍涂布。在本发明中，所述薄膜中间体进行第一次冷却的温度优选为20℃～30℃，更优选为23℃～28℃。
在本发明中，所述第一次烘干的温度优选为35℃～40℃，更优选为36℃～39℃；所述第一次烘干的时间优选为3min～6min，更优选为4min～5min。
在本发明中，所述第二遍涂布的厚度优选为10μm～20μm，更优选为12μm～18μm；所述第二次烘干的温度优选为35℃～40℃，更优选为36℃～39℃；所述第二次烘干的时间优选为5min～8min，更优选为6min～7min。
完成第二次烘干后，本发明优选将第二次烘干后的薄膜进行第二次冷却，然后切边，收卷，得到聚乙烯醇薄膜。在本发明中，所述第二次冷却的温度优选为20℃～30℃，更优选为23℃～28℃；所述第二次冷却的时间优选为1min～2min，更优选为1.5min～1.8min。本发明对所述切边和收卷的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的切边和收卷的技术方案即可。
本发明对所述聚乙烯醇薄膜维持凝胶状态的时间进行测试，具体过程为：
在20℃下，将聚乙烯醇薄膜固定在一个框架上，浸渍在搅拌状态的20℃的蒸馏水中，记录聚乙烯醇薄膜维持凝胶状态的时间。
测试结果表明：本发明提供的环保多功能聚乙烯醇薄膜维持凝胶状态的时间为2min～6.2min。
本发明提供的聚乙烯醇薄膜作为环保多功能水印刷薄膜的载体，在吸水后变为凝胶状态，在印刷前维持凝胶状态2min～5min，延长了用该薄膜制作的水印刷图纹膜还原成液体图纹时的工艺时间，解决了液态图纹在水印刷操作之前就快速分散于水面的问题，解决了水印刷过程中图纹断裂或分散变形的问题。
另外，该聚乙烯醇薄膜耐醇类、酯类、酮类和苯类；当水温为25℃～35℃时，聚乙烯醇薄膜水解为凝胶状态；当水温达到45℃以上时，凝胶状态的聚乙烯醇又会立刻变成了水溶物状态溶于水中；粘附在水印刷后的图纹上的凝胶的聚乙烯醇用高45℃以上的水可洗净。
在载体层1上，本发明提供的环保多功能水印刷薄膜包括耐磨层2。在本发明中，所述耐磨层由耐磨层油墨印刷制得，所述耐磨层油墨优选包括以下质量分数的组分：20％～40％的第一单组份聚氨酯树脂液，所述第一聚氨酯树脂液在25℃时粘度为1200mpa·s～1800mpa·s；0.05％～0.3％的第一聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷；1％～30％的除虫菊酯；0.02％～0.5％的异丙基钛酸酯；1％～5％的聚乙烯蜡；2％～8％的2000目～3000目的玻璃微珠；2％～8％的1200目～1900目的玻璃微珠；2％～8％的10000～20000g/mol的高分子量聚丙烯；2％～8％的1000g/mol～2000g/mol的低分子量聚丙烯；1％～3％的2,6-二溴-4-二甲基氨基苯；1％～3％的含铝化合物；9％～15％的甲基磷酸二甲酯；20％～30％的第一混合溶剂，所述第一混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括20％～40％的第一单组份聚氨酯树脂液，更优选为25％～35％；所述耐磨层油墨中的第一单组份聚氨酯树脂液在25℃时粘度优选为1200mpa·s～1800mpa·s，更优选为1300mpa·s～1800mpa·s；所述第一单组份聚氨酯树脂液的固含量优选为33％～37％。在本发明实施例中，所述第一单组份聚氨酯树脂液具体为PU3403单组份聚氨酯树脂液。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括0.05％～0.3％的第一聚有机硅复合物，更优选为0.5％～0.2％。在本发明实施例中，所述第一聚有机硅复合物优选为NSF-500聚有机硅复合物。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括0.05％～0.5％的第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷，更优选为0.1％～0.4％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括1％～3％的除虫菊酯，更优选为1.5％～2.5％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括0.02％～0.5％的异丙基钛酸酯，更优选为0.2％～0.4％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括1％～5％的聚乙烯蜡，更优选为2％～4％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括2％～8％的2000目～3000目的玻璃微珠，更优选为3％～6％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括2％～8％的1200目～1900目的玻璃微珠，更优选为3％～6％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括2％～8％的10000g/mol～20000g/mol的聚丙烯，更优选为3％～6％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括2％～8％的1000g/mol～2000g/mol的聚丙烯，更优选为3％～6％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括1％～3％的2,6-二溴-4-二甲基氨基苯，更优选为1.5％～2.5％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括1％～3％的含铝化合物，更优选为1.5％～2.5％；所述含铝化合物优选为三氧化二铝。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括9％～15％的甲基磷酸二甲酯，更优选为10％～14％。
在本发明中，所述耐磨层油墨优选包括20％～30％的第一混合溶剂，所述第一混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。在本发明中，所述异丙醇、醋酸乙酯和丁酮的质量比优选为(30～45):(10～20):(20～50)，更优选为(32～43):(15～20):(30～45)，最优选为35:20:45。
在本发明中，所述耐磨层由耐磨层油墨印刷制得，所述耐磨层油墨的制备方法优选包括以下步骤：
将上述技术方案所述第一单组份聚氨酯树脂液、第一聚有机硅复合物、第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷、除虫菊酯、异丙基钛酸酯、聚乙烯蜡、2000目～3000目的玻璃微珠、1200目～1900目的玻璃微珠、10000～20000g/mol的聚丙烯、1000g/mol～2000g/mol的聚丙烯、2,6-二溴-4-二甲基氨基苯、含铝化合物、甲基磷酸二甲酯和第一混合溶剂混合，得到耐磨层油墨。
在本发明中，所述第一单组份聚氨酯树脂液、第一聚有机硅复合物、第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷、除虫菊酯、异丙基钛酸酯、聚乙烯蜡、2000目～3000目的玻璃微珠、1200目～1900目的玻璃微珠、10000g/mol～20000g/mol的聚丙烯、1000g/mol～2000g/mol的聚丙烯、2,6-二溴-4-二甲基氨基苯、含铝化合物、甲基磷酸二甲酯和第一混合溶剂的种类和用量与上述技术方案所述耐磨层油墨中包括的第一单组份聚氨酯树脂液、第一聚有机硅复合物、第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷、除虫菊酯、异丙基钛酸酯、聚乙烯蜡、2000目～3000目的玻璃微珠、1200目～1900目的玻璃微珠、10000g/mol～20000g/mol的聚丙烯、1000g/mol～2000g/mol的聚丙烯、2,6-二溴-4-二甲基氨基苯、含铝化合物、甲基磷酸二甲酯和第一混合溶剂的种类和用量一致，在此不再赘述。
本发明优选将第一混合溶剂和第一单组份聚氨酯树脂液先混合；再向其中依次加入第一聚有机硅复合物、第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷、除虫菊酯、异丙基钛酸酯、聚乙烯蜡、2000目～3000目的玻璃微珠、1200目～1900目的玻璃微珠、10000～20000g/mol的聚丙烯、1000g/mol～2000g/mol的聚丙烯、2,6-二溴-4-二甲基氨基苯、含铝化合物、甲基磷酸二甲酯进行混合，得到耐磨层油墨。本发明优选在搅拌的条件下进行混合。在本发明中，耐磨层油墨包括的组分进行搅拌的温度优选为20℃～30℃，更优选为24℃～28℃；耐磨层油墨包括的组分进行搅拌的时间优选为2h～4h，更优选为2.5h～3.5h。
在耐磨层2上，本发明提供的环保多功能水印刷薄膜包括图纹层3。在本发明中，所述图纹层油墨优选包括以下质量分数的组分：
20％～40％的第二单组份聚氨酯树脂液；0.02％～1.5％的有机硅膨润土；0.05％～0.3％的第二聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷；0.05％～0.5％的第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷；0.02％～0.5％的异辛酸锌；0.5％～1.0％的丙酮肟；1.0％～2.0％的钛酸酯；0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；0.1％～3.0％的2,4-二羟基二苯甲酮；7％～15％的颜料；40％～60％的第二混合溶剂，所述第二混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括20％～40％的第二单组份聚氨酯树脂液，更优选为25％～35％。在本发明中，所述图纹层油墨中的第二单组份聚氨酯树脂液在25℃时的黏度优选为300mPa·s～800mPa·s，更优选为400mPa·s～600mPa·s；所述图纹层油墨中的第二单组份聚氨酯树脂液中固含量优选为28％～32％。在本发明实施例中，所述第二单组份聚氨酯树脂液具体为PU1818L聚氨酯树脂液。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.02％～1.5％的有机硅膨润土，更优选为0.2％～1.3％。在本发明实施例中，所述有机硅膨润土具体为801-A有机硅膨润土。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.05％～0.3％的第二聚有机硅复合物，更优选为0.1％～0.2％。在本发明实施例中，所述第二聚有机硅复合物具体为NSF-500聚有机硅复合物。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷，更优选为0.1％～0.4％。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.05％～0.5％的第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷，更优选为0.1％～0.4％。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.02％～0.5％的异辛酸锌，更优选为0.2％～0.4％。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.5％～1.0％的丙酮肟，更优选为0.6％～0.9％。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括1.0％～2.0％的钛酸酯，更优选为1.2％～1.8％。在本发明实施例中，所述钛酸酯具体为SG-Ti501钛酸酯。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，更优选为0.1％～0.4％。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括0.1％～3.0％的2,4-二羟基二苯甲酮，更优选为1％～2％。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括7％～15％的颜料，更优选为8％～14％；所述颜料优选包括钛白粉、酞青兰B06、立索尔红、炭黑、联苯胺黄138G和铬黄中的一种或多种。在本发明中，所述颜料包括的种类和用量将根据实际生产需要的颜色来调节所述颜料包括的种类和各种颜料的用量。
在本发明中，所述图纹层油墨优选包括40％～60％的第二混合溶剂，所述第二混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。在本发明中，所述异丙醇、醋酸乙酯和丁酮的质量比优选为(30～45):(10～20):(20～50)，更优选为(32～43):(15～20):(30～45)，最优选为35:20:45。
所述第二单组份聚氨酯树脂液、第二聚有机硅复合物、第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷和第二混合溶剂与第一相应的组分可以相同，也可以不同。
在本发明中，所述图纹层由图纹层油墨印刷制得，所述图纹层油墨的制备方法包括以下步骤：
将上述技术方案所述图纹层油墨包括的第二单组份聚氨酯树脂液、有机硅膨润土、第二聚有机硅复合物、甲基苯基聚硅氧烷、第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷、异辛酸锌、丙酮肟、钛酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,4-二羟基二苯甲酮、颜料和第二混合溶剂混合，得到图纹层油墨。
在本发明中，所述第二单组份聚氨酯树脂液、有机硅膨润土、第二聚有机硅复合物、甲基苯基聚硅氧烷、第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷、异辛酸锌、丙酮肟、钛酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,4-二羟基二苯甲酮、颜料和第二混合溶剂的种类和用量与上述技术方案所述图纹层油墨中包括的第二单组份聚氨酯树脂液、有机硅膨润土、第二聚有机硅复合物、甲基苯基聚硅氧烷、第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷、异辛酸锌、丙酮肟、钛酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,4-二羟基二苯甲酮、颜料和第二混合溶剂的种类和用量一致，在此不再赘述。
本发明优选将第二混合溶剂和第二单组份聚氨酯树脂液先混合；再向其中依次加入有机硅膨润土、第二聚有机硅复合物、甲基苯基聚硅氧烷、第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷、异辛酸锌、丙酮肟、钛酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2,4-二羟基二苯甲酮、颜料混合，得到图纹层油墨。本发明优选在搅拌的条件下进行图纹层油墨包括的组分的混合。在本发明中，所述图纹层油墨包括的组分进行搅拌的温度优选为20℃～30℃，更优选为24℃～28℃；所述图纹层油墨包括的组分进行搅拌的时间优选为60min～120min，更优选为80min～110min。
在图纹层3上，本发明提供的环保多功能水印刷薄膜包括定型层4。在本发明中，所述定型层油墨优选包括以下质量分数的组分：
20％～40％的第三单组份聚氨酯树脂液；40％～60％的第三混合溶剂，所述第三混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮；0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；0.02％～0.5％的异辛酸锌；0.05％～0.3％的第三聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷；1％～3％的Al(OH)3；8％～18％的甲基磷酸二甲酯；1％～2％的钛酸酯；0.1％～0.5％的第二防霉剂。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括20％～40％的第三单组份聚氨酯树脂液，更优选为25％～35％；所述定型层油墨中第三单组份聚氨酯树脂液的种类与上述技术方案所述耐磨层油墨中的第一单组份聚氨酯树脂液的种类一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括40％～60％的第三混合溶剂，更优选为45％～55％；所述第三混合溶剂的种类与上述技术方案所述第一混合溶剂的种类一致，在此不再赘述。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，更优选为0.1％～0.4％。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括0.02％～0.5％的异辛酸锌，更优选为0.1％～0.4％。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括0.05％～0.3％的第三聚有机硅复合物，更优选为0.1％～0.2％。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷，更优选包括0.1％～0.4％。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括1％～3％的Al(OH)3，更优选为1.5％～2.5％。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括8％～18％的甲基磷酸二甲酯，更优选为10％～16％。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括1％～2％的钛酸酯，更优选为1.2％～1.8％。
在本发明中，所述定型层油墨优选包括0.1％～0.5％的第二防霉剂，更优选为0.2％～0.4％。所述第二防霉剂优选包括多菌灵和福美双；所述多菌灵和福美双的质量比优选为1:3～5，更优选为1:4。
所述第三单组份聚氨酯树脂液、第三聚有机硅复合物和第三混合溶剂及所述第二防霉剂与第一相应的组分可以相同，也可以不同。
在本发明中，所述定型层由定型层油墨印刷制得，所述定型层油墨的制备方法包括以下步骤：
将上述技术方案所述定型层油墨包括的第三单组份聚氨酯树脂液、第三混合溶剂、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、异辛酸锌、第三聚有机硅复合物、甲基苯基聚硅氧烷、Al(OH)3、甲基磷酸二甲酯、钛酸酯和第二防霉剂混合，得到定型层油墨。
本发明优选将所述第三混合溶剂和第三单组份聚氨酯树脂液先混合，再向其中依次加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、异辛酸锌、第三聚有机硅复合物、甲基苯基聚硅氧烷、Al(OH)3、甲基磷酸二甲酯、钛酸酯和第二防霉剂进行混合，得到定型层油墨。本发明优选在搅拌的条件下进行定型层油墨包括的组分的混合；所述搅拌的温度优选为20℃～35℃，更优选为30℃～33℃；所述搅拌的时间优选为60min～120min，更优选为80min～110min。
在定型层4上，本发明提供的环保多功能水印刷膜包括连接层5。在本发明中，所述连接层油墨优选包括以下质量分数的组分：
30％～60％的第四单组份聚氨酯树脂液；1％～2％的醇酯；10％～30％的醋酸乙酯；20％～40％的丁酮；0.05％～0.5％的二甲基硅油；0.05％～0.5％的异辛酸锌。
在本发明中，所述连接层油墨优选包括30％～60％的第四单组份聚氨酯树脂液，更优选为35％～55％；所述连接层材质中的第四单组份聚氨酯树脂液与上述技术方案所述图纹层中所述第二单组份聚氨酯树脂液的种类范围一致，在此不再赘述，具体种类可以一致，也可以不一致。
在本发明中，所述连接层油墨优选包括1％～2％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，更优选为1.2％～1.8％。
在本发明中，所述连接层油墨优选包括10％～30％的醋酸乙酯，更优选为15％～25％。
在本发明中，所述连接层油墨优选包括20％～40％的丁酮，更优选为25％～35％。
在本发明中，所述连接层油墨优选包括0.05％～0.5％的二甲基硅油，更优选包括0.1％～0.4％。
在本发明中，所述连接层油墨优选包括0.05％～0.5％的异辛酸锌，更优选为0.1％～0.4％。
在本发明中，所述连接层由连接层油墨印刷制得，所述连接层油墨的制备方法包括以下步骤：
将上述技术方案所述连接层油墨包括的第四单组分聚氨酯树脂液、醋酸乙酯、丁酮、二甲基硅油和异辛酸锌混合，得到连接层油墨。
在本发明中，所述连接层油墨包括的组分进行混合的温度优选为28℃～35℃，更优选为30℃～33℃；所述连接层油墨包括的组分进行混合的时间优选为80min～110min，更优选为90min～105min。
在本发明中，所述环保多功能水印刷薄膜的制备方法优选包括以下步骤：
将上述技术方案所述的耐磨层油墨、图纹层油墨、定型层油墨和连接层油墨依次印刷在所述聚乙烯醇薄膜上，得到环保多功能水印刷薄膜。
在本发明中，当水印刷薄膜为户外使用时，所述环保多功能水印刷薄膜的制备方法更优选包括以下步骤：
将上述技术方案所述的耐磨层油墨印刷在所述聚乙烯醇薄膜上，第三次烘干；将图纹层油墨印刷在烘干后的耐磨层上，第四次烘干；将定型层油墨印刷在烘干后的图纹层上，第五次烘干；将连接层油墨印刷在烘干后的定型层上，第六次烘干，得到环保多功能水印刷膜。
本发明将上述技术方案所述的耐磨层油墨印刷在所述聚乙烯醇薄膜上，第三次烘干，得到聚乙烯醇薄膜和耐磨层的组合膜。本发明在载体层上印刷耐磨层的遍数，将根据制得的产品使用的环境的不同而定；耐磨层印刷3～4遍，且可以同时叠加印刷；在本发明中，所述耐磨层油墨印刷在聚乙烯醇薄膜上得到的耐磨层的厚度优选为20μm～40μm。
在本发明中，所述耐磨层油墨印刷在聚乙烯醇薄膜上的温度优选为25℃～35℃，更优选为28℃～30℃；所述印刷的湿度优选为50％～60％；所述耐磨层油墨印刷在聚乙烯醇薄膜上的印刷速度优选为30米/分钟～40米/分钟，更优选为35米/分钟。在本发明中，所述第三次烘干的温度优选为25℃～35℃，更优选为28℃～30℃；所述第三次烘干的时间优选为3min～4min，更优选为3.2min～3.8min；
本发明将图纹层油墨印刷在烘干后的耐磨层上，然后第四次烘干，得到聚乙烯醇薄膜、耐磨层和图纹层的组合膜。在本发明中，所述第四次烘干的温度优选为25℃～35℃，更优选为28℃～30℃；所述第四次烘干的时间优选为3min～4min，更优选为3.2min～3.8min；所述图纹层油墨印刷在耐磨层上得到的图纹层的每个单色印刷的厚度优选为20μm～40μm；所述图纹层油墨印刷在耐磨层上的印刷速度优选为30米/分钟～40米/分钟，更优选为35米/分钟。
本发明将定型层油墨印刷在烘干后的图纹层上，然后第五次烘干，得到聚乙烯醇薄膜、耐磨层、图纹层和定型层的组合膜。在本发明中，所述第五次烘干的温度优选为25℃～35℃，更优选为28℃～30℃；所述第五次烘干的时间优选为3min～4min，更优选为3.2min～3.8min；所述定型层油墨在图纹层上优选印刷2遍；每遍印刷在图纹层上得到的定型层的厚度优选为20μm～30μm；所述定型层油墨印刷在图纹层上的印刷速度优选为30米/分钟～40米/分钟，更优选为35米/分钟。
本发明将连接层油墨印刷在烘干后的定型层上，然后第六次烘干，得到水印刷薄膜。在本发明中，所述第六次烘干的温度优选为28℃～35℃，更优选为30℃～33℃；所述第六次烘干的时间优选为3min～4min，更优选为3.2min～3.8min；所述连接层油墨印刷在定型层上得到的连接层的厚度优选为30μm～50μm；所述连接层油墨在定型层上优选印刷1遍；所述连接层油墨印刷在定型层上的印刷速度优选为30米/分钟～40米/分钟，更优选为35米/分钟。
在本发明中，当水印刷薄膜为户内使用时，与户外使用时，区别在于，所述耐磨层油墨印刷3～4遍；耐磨层油墨和图纹层油墨同时同步印刷，耐磨层油墨每遍印刷的厚度优选为20μm～40μm；图纹层油墨印刷的厚度根据套色的数量而定，每个单色印刷的厚度优选为20μm～40μm。
在水印刷薄膜制备过程中，本发明按照图纹要求制成印刷版辊，版辊长度优选为500mm～1020mm，更优选为1020mm；版辊的圆周长度优选为500mm～900mm，更优选为900mm；版辊含量孔雕刻由浅入深优选为20μm～50μm；在本发明中，所述耐磨层、定型层和连接层版辊的直径优选相同，使用的版辊为通用辊，均为无图含量辊；含量孔雕刻深度直径及长度的尺寸一致；所述图纹层版辊为含量辊，每个单位为一根版辊，其规格尺寸与耐磨层、定型层和连接层的版辊的规格尺寸相同。
本发明提供了一种水印刷工艺，包括以下步骤：
将水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸混合，得到水印刷溶液；
将环保多功能水印刷薄膜在所述水印刷溶液中用还原剂还原，得到液态图纹膜，所述环保多功能水印刷薄膜为上述技术方案所述的环保多功能水印刷薄膜；
将待印刷工件与所述液态图纹膜相接触，得到印刷工件产品。
本发明将水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸混合，得到水印刷溶液。本发明优选在搅拌的条件下进行水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸的混合。在本发明中，所述混合的温度优选为25℃～35℃，更优选为30℃；所述混合的时间优选为10min～15min。在本发明中，所述聚乙烯醇在25℃时的粘度优选为1200mPa·s～1800mPa·s，更优选为1300mPa·s～1700mPa·s；所述聚乙烯醇的固含量优选为33％～37％。在本发明中，所述水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸的质量比优选为100:(1～5):(0.05～3)；当室温在0℃～20℃时，聚乙烯醇在水印刷溶液中的质量分数优选为1％～5％，当室温在25℃～40℃时，聚乙烯醇在水印刷溶液中的质量分数优选为1％～3％。
得到水印刷溶液后，本发明将环保多功能水印刷薄膜在所述水印刷溶液中用还原剂还原，得到液态图纹膜，所述环保多功能水印刷薄膜为上述技术方案所述的环保多功能水印刷薄膜。
在本发明中，所述还原剂优选包括以下质量分数的组分：
10％～20％的第五单组份聚氨酯树脂液；20％～35％的异丙醇；10％～25％的醋酸乙酯；10％～15％的丁酮；20％～40％的异佛尔酮。
在本发明中，所述还原剂优选包括10％～20％的第五单组份聚氨酯树脂液，更优选为12％～18％；所述第五单组份聚氨酯树脂液的固含量优选为20％～30％。
在本发明中，所述还原剂优选包括20％～35％的异丙醇，更优选为25％～30％。
在本发明中，所述还原剂优选包括10％～25％的醋酸乙酯，更优选为15％～20％。
在本发明中，所述还原剂优选包括10％～15％的丁酮，更优选为11％～14％。
在本发明中，所述还原剂优选包括20％～40％的异佛尔酮，更优选为25％～35％。
在本发明中，所述还原剂的制备方法优选包括以下步骤：
将第五单组份聚氨酯树脂液、异丙醇、醋酸乙酯、丁酮和异佛尔酮进行混合，得到还原剂。
在本发明中，所述第五单组份聚氨酯树脂液、异丙醇、醋酸乙酯、丁酮和异佛尔酮的用量和上述技术方案所述第五单组份聚氨酯树脂液、异丙醇、醋酸乙酯、丁酮和异佛尔酮的用量一致，在此不再赘述。在本发明中，所述还原剂包括的各个组分进行混合的温度优选为20℃～30℃，更优选为25℃；所述还原剂包括的各个组分进行混合的时间优选为20min～30min，更优选为25min。
本发明优选将水印刷溶液和环保多功能水印刷薄膜先混合，再向其中加入还原剂，得到液态图纹膜。在本发明中，所述还原剂的用量根据水印刷薄膜的厚度而定，以水印刷薄膜的油墨图纹层全部还原为液态为准。本发明优选将环保多功能水印刷薄膜的载体层朝下，平铺于水印刷溶液中。本发明优选在水印刷薄膜的载体层吸水完全变为凝胶状态时，将还原剂喷洒在水印刷薄膜上，使水印刷薄膜的图纹面完全还原为液态；所述还原剂喷洒的速度优选为10mm/s～200mm/s。
得到液态图纹膜后，本发明将所述液态图纹膜与待印刷工件相接触，得到印刷工件产品。本发明优选根据图纹面漂浮于水印刷溶液面的位置将待印刷工件从上至下压入水印刷溶液中。在本发明实施例中，对于板材类的待印刷工件，本发明将板材的厚度面为立面朝下，并垂直90度浸入水中。在本发明中，待印刷工件浸入水印刷溶液中的速度根据待印刷工件的形状而定。在本发明实施例中，需要双面一次性印刷的板材，浸入水印刷溶液中的速度优选为每秒钟150mm～200mm。
本发明将水印刷薄膜印刷在待印刷工件后，优选将粘浮在图纹面上的凝胶状态的聚乙烯醇用水清洗干净，然后干燥，得到印刷工件产品。在本发明中，所述清洗的温度优选为40℃～50℃；所述干燥的温度优选为40℃～50℃；所述干燥的时间优选为25min～35min。
本发明对制得的水印刷薄膜进行性能测试。在本发明中，所述水印刷薄膜的抗拉强度、杨氏模量和冲击强度的测试方法，具体过程为：
在温度为20℃、相对湿度为65％下，将水印刷薄膜纵向测定抗拉强度，并进行记录；
在温度为5℃、相对湿度为40％下，将水印刷薄膜测定杨氏膜量和冲击强度，并进行记录。
在本发明中，所述水印刷薄膜的断裂伸长率的测试过程具体为：
将500mm宽度的板材立面双面印刷，印刷膜宽度为500mm，对水印刷薄膜进行拉伸，记录水印刷薄膜的断裂伸长率。
在本发明中，所述水印刷薄膜的耐水性测试过程具体为：
将水印刷薄膜的载体层朝下置于35℃恒温水中，平铺于水中1min，在朝上的水印刷薄膜面上喷洒35℃热水，静置5min～20min，观察薄膜的破裂情况；再继续将载体层去除，图纹墨膜层继续浸泡5min，观察图纹墨膜层的破裂情况；将图纹墨膜层在水中揉搓3min，观察图纹墨膜层的破裂情况。
在本发明中，所述水印刷薄膜的耐高温蒸煮性测试过程具体为：
将水印刷图纹薄膜用水印刷工艺印在木塑类板材上，将板材用水煮沸30min，取出冷却后，用画格法检验图纹的附着力。
在本发明中，所述水印刷薄膜的图纹层还原为液态时，在水面上静止时间的检测过程为：
将水印刷薄膜平铺于30℃的水印刷溶液中，用还原剂将水印刷薄膜的图纹层还原为液态后，观察图纹不分散的时间。
在本发明中，所述水印刷薄膜的抗紫外线的测试方法，具体过程为：
将水印刷好的工件置于户外阳光下晒60天，检测图纹色度与未晒的工件色差。
测试结果表明：本发明提供的水印刷薄膜的抗拉强度为4.2～5.5kg·mm-2；杨氏模量为1.0kg·mm-2～1.5kg·mm-2；断裂伸长率为1.0kg·cm-1～1.5kg·cm-1；水印刷薄膜保持完整不破裂不溶于水，去除载体层后继续浸泡仍不破裂，去除载体层继续揉搓后，图纹墨膜层仍然不破损；画格法测得图纹牢固而不脱落；图纹不分散的时间为2min～5min；晒之后的工件的图纹色度与未晒的工件的图纹色度色差为4度以下。
本发明提供的水印刷工艺中采用上文所述的环保多功能水印刷薄膜，使图纹印刷得更完整，效果更好。此外，本发明提供的水印刷工艺中采用的水印刷液中包含聚乙烯醇，降低了水印刷薄膜印刷过程中水的液态流动性，有助于降低水印刷薄膜的易分散和破裂，从而提高了水印刷成品率和产品质量。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种环保多功能水印刷薄膜及水印刷工艺进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将15g甘油置于反应釜中，边搅拌边加入85g聚乙烯醇，禁止聚乙烯醇漂浮在表面，用蒸汽加热至90℃，搅拌0.5h后，冷却至室温，最后抽真空脱泡得到聚乙烯醇溶液；
将10g软化水加入反应釜中，开动搅拌器，水温保持在27℃下，加入聚乙烯醇溶液75g，再依次加入0.45g 2,4-二羟基苯甲酸、0.5g三甲基三聚氰胺、0.1g聚乙二醇醚、0.5g亲水型二氧化硅、0.5g防霉剂、0.2g二苯基聚硅氧烷、0.2g磷酸三丁酯、0.55g聚乙烯蜡、5g甲基磷酸二甲酯、5g黄土豆糊精和2g棕榈蜡；然后用2g软化水洗净搅拌叶和容器壁上的固体原料，继续搅拌至均匀为止，蒸汽加热至90℃，搅拌0.5h，然后冷却至室温，抽真空脱泡得到聚乙烯醇涂布液；
将40g PU3403单组份聚氨酯树脂液、0.2g NSF-500聚有机硅复合物、0.4g聚酯改性聚二甲基硅氧烷、3.0g除虫菌酯、0.4g异丙基钛酸酯、5.0g聚乙烯蜡、2.0g 2000目的玻璃微珠、2.0g 1200目的玻璃微珠、2.0g 10000g/mol的聚丙烯、2.0g 1000g/mol的聚丙烯、1.7g 2,6-二溴-4-二甲基氨基苯、15g甲基磷酸二甲酯、9.0g异丙醇、5.0g醋酸乙酯和11.0g丁酮混合，得到耐磨层油墨；
将38g PU1818L单组份聚氨酯树脂液、1.2g 801-A有机膨润土、0.3gNSF-500聚有机硅复合物、0.4g甲基苯基聚硅氧烷、0.4g聚酯改性聚二甲基硅氧烷、0.4g异辛酸锌、0.9g丙酮肟、1.5g SG-Ti501钛酸酯、0.4g 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、2.0g 2,4-二羟基二苯甲酮、4.55g酞青兰B06、5g炭黑、5g铬黄、14g异丙醇、8g醋酸乙酯和18g丁酮混合，得到图纹层油墨；
将34.2g PU3403单组份聚氨酯树脂液、18.9g异丙醇、10.8g醋酸乙酯、24.3g丁酮、0.1g2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.1g异辛酸锌、0.1gNSF-500聚有机硅复合物、0.1g甲基苯基聚硅氧烷、8.5g甲基磷酸二甲酯、1.5g氢氧化铝、1.3g Gsg-Ti501钛酸酯和0.1g防霉剂混合，得到定型层油墨；
将45gPU1818L单组份聚氨酯树脂液、1.1g2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、17.7g醋酸乙酯、35g丁酮、0.1g二甲基硅油和0.1g异辛酸锌混合，得到连接层油墨；
本发明将得到的聚乙烯醇涂布液进行过滤，将得到的滤液装罐；调整涂布设备；对涂布设备的烘道加温，对涂布流延装置的参数设定调整；进行第一遍涂布，涂布厚度为30μm，然后在38℃下，烘干5min；在第一遍涂布的基础上进行第二遍涂布，涂布厚度为10μm，然后在40℃下烘干6min，得到聚乙烯醇薄膜；将耐磨层油墨印刷在聚乙烯醇薄膜上，在29℃下烘干；在耐磨层上印刷图纹层油墨，在32℃下烘干；在图纹层上印刷定型层油墨，在30℃下烘干；在定型层上印刷连接层油墨，在33℃下烘干；得到环保多功能水印刷薄膜；
按照上文所述的方法，本发明对得到的环保多功能水印刷薄膜进行性能测试，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例1～3制得的环保多功能水印刷薄膜的性能测试结果。
将1000kg水、15kg聚乙烯醇和15kg2,4-二羟基苯甲酸在30℃下搅拌10min，制得水印刷溶液；
将15kg单组份聚氨酯树脂液、30kg异丙醇、15kg醋酸乙酯、30kg异佛尔酮和10g丁酮混合，得到还原剂；
将上述制得的水印刷薄膜的载体层面朝下平铺于水印刷槽的水面上，当聚乙烯醇薄膜的载体层吸水变为凝胶状态时，图纹层表面出现如“镜面”一样平整时，将还原剂以每秒钟100mm的速度均匀的喷洒在图纹层上使图纹层完全还原为液态；将要印刷图纹的板材根据图纹漂浮于水面的位置从上至下浸入水中，所述板材浸入水中的速度为每秒钟150mm；将印刷好的板材悬挂在水洗室内，用45℃水将粘在图纹层上的凝胶状态的聚乙烯醇清洗干净，最后用50℃热风干燥30min，得到印刷产品。
实施例2
将20g甘油置于反应釜中，边搅拌边加入80g聚乙烯醇，禁止聚乙烯醇漂浮在表面，用蒸汽加热至90℃，搅拌0.5h后，冷却至室温，最后抽真空脱泡得到聚乙烯醇溶液；
将15g软化水加入反应釜中，开动搅拌器，水温保持在27℃下，加入聚乙烯醇溶液2g，再依次加入0.7g 2,4-二羟基苯甲酸、1.0g三甲基三聚氰胺、0.15g聚乙二醇醚、0.57g亲水型二氧化硅、0.53g防霉剂、0.25g二苯基聚硅氧烷、0.5g磷酸三丁酯、0.8g聚乙烯蜡、8.0g甲基磷酸二甲酯、8.0g黄土豆糊精和2.5g棕榈蜡；然后用5g软化水洗净搅拌叶和容器壁上的固体原料，继续搅拌至均匀为止，蒸汽加热至90℃，搅拌0.5h，然后冷却至室温，抽真空脱泡得到聚乙烯醇涂布液；
将30g PU3403单组份聚氨酯树脂液、0.3g NSF-500聚有机硅复合物、0.3g聚酯改性聚二甲基硅氧烷、2.0g除虫菌酯、0.2g异丙基钛酸酯、4.0g聚乙烯蜡、4.0g 2000目的玻璃微珠、4.0g 1200目的玻璃微珠、4.0g 10000g/mol的聚丙烯、4.0g 1000g/mol的聚丙烯、4.0g 2,6-二溴-4-二甲基氨基苯、9.0g甲基磷酸二甲酯、12g异丙醇、10g醋酸乙酯和10g丁酮混合，得到耐磨层油墨；
将30g PU1818L单组份聚氨酯树脂液、1.0g 801-A有机膨润土、0.2gNSF-500聚有机硅复合物、0.3g甲基苯基聚硅氧烷、0.3g聚酯改性聚二甲基硅氧烷、0.3g异辛酸锌、0.5g丙酮肟、1.0g SG-Ti501钛酸酯、0.3g 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、1.0g 2,4-二羟基二苯甲酮、1g联苯胺黄、3g钛白粉、2g酞青兰B06、4g炭黑、20g异丙醇、15g醋酸乙酯和15g丁酮混合，得到图纹层油墨；
将34.2g PU3403单组份聚氨酯树脂液、20g异丙醇、15g醋酸乙酯、15g丁酮、0.4g2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.4g异辛酸锌、0.2gNSF-500聚有机硅复合物、0.5g甲基苯基聚硅氧烷、1.0g甲基磷酸二甲酯、1.0g氢氧化铝、1.5g Gsg-Ti501钛酸酯和0.3g防霉剂混合，得到定型层油墨；
将50g PU1818L单组份聚氨酯树脂液、1.5g2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、15g醋酸乙酯、32.9g丁酮、0.3g二甲基硅油和0.3g异辛酸锌混合，得到连接层油墨；
本发明将得到的聚乙烯醇涂布液进行过滤，将得到的滤液装罐；调整涂布设备；对涂布设备的烘道加温，对涂布流延装置的参数设定调整；进行第一遍涂布，涂布厚度为35μm，然后在30℃下，烘干5min；在第一遍涂布的基础上进行第二遍涂布，涂布厚度为15μm，然后在40℃下烘干6min，得到聚乙烯醇薄膜；将耐磨层油墨印刷在聚乙烯醇薄膜上，在30℃下烘干；在耐磨层上印刷图纹层油墨，在32℃下烘干；在图纹层上印刷定型层油墨，在29℃下烘干；在定型层上印刷连接层油墨，在30℃下烘干；得到环保多功能水印刷薄膜；
按照上文所述的方法，本发明对得到的环保多功能水印刷薄膜进行性能测试，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例1～3制得的环保多功能水印刷薄膜的性能测试结果。
将1000kg水、20kg聚乙烯醇和10kg 2,4-二羟基苯甲酸在30℃下搅拌10min，制得水印刷液；
将10kg单组份聚氨酯树脂液、35kg异丙醇、10kg醋酸乙酯、40kg异佛尔酮和15kg丁酮混合，得到还原剂；
将上述制得的水印刷薄膜的载体层面朝下平铺于水印刷槽的水面上，当聚乙烯醇薄膜的载体层吸水变为凝胶状态时，图纹层表面出现如“镜面”一样平整时，将还原剂以每秒钟100mm的速度均匀的喷洒在图纹层上使图纹层完全还原为液态；将要印刷图纹的板材根据图纹漂浮于水面的位置从上至下浸入水中，所述板材浸入水中的速度为每秒钟150mm；将印刷好的板材悬挂在水洗室内，用45℃水将粘在图纹层上的凝胶状态的聚乙烯醇清洗干净，最后用50℃热风干燥30min，得到印刷产品。
实施例3
将17g甘油置于反应釜中，边搅拌边加入83g聚乙烯醇，禁止聚乙烯醇漂浮在表面，用蒸汽加热至90℃，搅拌0.5h后，冷却至室温，最后抽真空脱泡得到聚乙烯醇溶液；
将20g软化水加入反应釜中，开动搅拌器，水温保持在27℃下，加入聚乙烯醇溶液49.5g，再依次加入10g 2,4-二羟基苯甲酸、1.5g三甲基三聚氰胺、0.2g聚乙二醇醚、0.6g亲水型二氧化硅、0.65g防霉剂、0.3g二苯基聚硅氧烷、0.8g磷酸三丁酯、1.2g聚乙烯蜡、8.5g甲基磷酸二甲酯、8.5g黄土豆糊精和2.7g棕榈蜡；然后用3.4g软化水洗净搅拌叶和容器壁上的固体原料，继续搅拌至均匀为止，蒸汽加热至90℃，搅拌0.5h，然后冷却至室温，抽真空脱泡得到聚乙烯醇涂布液；
将20g PU3403单组份聚氨酯树脂液、0.1g NSF-500聚有机硅复合物、0.1g聚酯改性聚二甲基硅氧烷、1.0g除虫菌酯、0.12g异丙基钛酸酯、3.0g聚乙烯蜡、6.0g 2000目的玻璃微珠、6.0g 1200目的玻璃微珠、6.0g 10000g/mol的聚丙烯、6.0g 1000g/mol的聚丙烯、3.0g 2,6-二溴-4-二甲基氨基苯、12g甲基磷酸二甲酯、35g异丙醇、15g醋酸乙酯和50g丁酮混合，得到耐磨层油墨；
将20g PU1818L单组份聚氨酯树脂液、1.5g 801-A有机膨润土、0.3gNSF-500聚有机硅复合物、0.2g甲基苯基聚硅氧烷、0.2g聚酯改性聚二甲基硅氧烷、0.2g异辛酸锌、0.8g丙酮肟、2.0g SG-Ti501钛酸酯、0.2g 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、3.0g 2,4-二羟基二苯甲酮、1.5g钛白粉、3.5g联苯胺黄、2g炭黑、5g酞青兰、3g铬黄、10g异丙醇、20g醋酸乙酯和29.6g丁酮混合，得到图纹层油墨；
将30g PU3403单组份聚氨酯树脂液、8g异丙醇、22.6g醋酸乙酯、20g丁酮、0.1g 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、0.1g异辛酸锌、0.3g NSF-500聚有机硅复合物、0.3g甲基苯基聚硅氧烷、18g甲基磷酸二甲酯、3g氢氧化铝、2.6g Gsg-Ti501钛酸酯和0.5g防霉剂混合，得到定型层油墨；
将60g PU1818L单组份聚氨酯树脂液、2g 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、10g醋酸乙酯、27g丁酮、0.5g二甲基硅油和0.5g异辛酸锌混合，得到连接层油墨；
本发明将得到的聚乙烯醇涂布液进行过滤，将得到的滤液装罐；调整涂布设备；对涂布设备的烘道加温，对涂布流延装置的参数设定调整；进行第一遍涂布，涂布厚度为40μm，然后在40℃下，烘干5min；在第一遍涂布的基础上进行第二遍涂布，涂布厚度为10μm，然后在40℃下烘干8min，得到聚乙烯醇薄膜；将耐磨层油墨印刷在聚乙烯醇薄膜上，在30℃下烘干；在耐磨层上印刷图纹层油墨，在32℃下烘干；在图纹层上印刷定型层油墨，在28℃下烘干；在定型层上印刷连接层油墨，在30℃下烘干；得到环保多功能水印刷薄膜；
本发明对得到的环保多功能水印刷薄膜根据上述技术方案所述测试方法进行性能测试，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例1～3制得的环保多功能水印刷薄膜的性能测试结果。
将1000kg水、35kg聚乙烯醇和8kg 2,4-二羟基苯甲酸在30℃下搅拌10min，制得水印刷溶液；
将10kg单组份聚氨酯树脂液、20kg异丙醇、25kg醋酸乙酯、40kg异佛尔酮和13kg丁酮混合，得到还原剂；
将上述制得的水印刷薄膜的载体层面朝下平铺于水印刷槽的水面上，当聚乙烯醇薄膜的载体层吸水变为凝胶状态时，图纹表面出现如“镜面”一样平整时，将还原剂以每秒钟100mm的速度均匀的喷洒在图纹层上使图纹层完全还原为液态；将要印刷图纹的板材根据图纹漂浮于水面的位置从上至下浸入水中，所述板材浸入水中的速度为每秒钟180mm；将印刷好的板材悬挂在水洗室内，用45℃水将粘在图纹层上的凝胶状态的聚乙烯醇清洗干净，最后用45℃热风干燥35min，得到印刷产品。
表1 本发明实施例1～3制得的环保多功能水印刷薄膜的性能测试结果
由以上实施例可知，本发明提供了一种环保多功能水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层、定型层和连接层；所述载体层为聚乙烯醇薄膜。本发明提供的环保多功能水印刷薄膜包括耐磨层、定型层和连接层，使得具有优异的耐水性。另外，本发明提供的水印刷薄膜还具有优异的耐揉搓性和耐煮性。实验结果表明：本发明提供的水印刷薄膜在35℃水中静置10min，水印刷薄膜的载体层变为凝胶状态，薄膜上的图纹保持完整不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层继续浸泡5min，仍然不破裂，不溶于水；去除载体层后，图纹墨膜层反复揉搓2min，仍不破裂；所述水印刷薄膜的抗拉强度为4.2kg·mm-2～5.5kg·mm-2；水印刷薄膜的断裂伸长率为1.0kg·cm-1～1.5kg·cm-1；水印刷薄膜的冲击强度为24kg·mm-1～30kg·mm-1。
本发明提供的水印刷工艺中采用上文所述的环保多功能水印刷薄膜，使图纹印刷的更完整，效果更好。此外，本发明提供的水印刷工艺中采用的水印刷液中包含聚乙烯醇，降低了水印刷薄膜印刷过程中水的液态流动性，有助于降低水印刷薄膜的易分散和破裂，从而提高了水印刷成品率和产品质量。此工艺满足水印刷全自动化操作的要求。
本发明提供的水印刷薄膜具有阻燃、防白蚁、防潮、抗紫外线功能；水印刷薄膜设置有耐磨层和连接层，水印刷后的产品无需喷漆保护图纹表面，是一种环保型薄膜。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种环保多功能水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层、定型层和连接层；
所述载体层为聚乙烯醇薄膜；所述载体层由聚乙烯醇涂布液涂布制得，所述聚乙烯醇涂布液包括40％～80％的聚乙烯醇溶液，所述聚乙烯醇溶液的醇解度为87％～89％；聚乙烯醇薄膜作为环保多功能水印刷薄膜的载体，在吸水后变为凝胶状态，在印刷前维持凝胶状态2min～5min；聚乙烯醇薄膜的厚度为40μm～50μm；
所述耐磨层由耐磨层油墨印刷制得，以质量分数计，所述耐磨层油墨包括以下组分：
20％～40％的第一单组份聚氨酯树脂液；0.05％～0.3％的第一聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的第一聚酯改性聚二甲基硅氧烷；1％～3％的除虫菊酯；0.02％～0.5％的异丙基钛酸酯；1％～5％的聚乙烯蜡；2％～8％的2000目～3000目的玻璃微珠；2％～8％的1200目～1900目的玻璃微珠；2％～8％的10000g/mol～20000g/mol的聚丙烯；2％～8％的1000g/mol～2000g/mol的聚丙烯；1％～3％的2,6-二溴-4-二甲基氨基苯；1％～3％的含铝化合物；9％～15％的甲基磷酸二甲酯；20％～30％的第一混合溶剂，所述第一混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。
2.根据权利要求1所述的环保多功能水印刷薄膜，其特征在于，所述载体层由聚乙烯醇涂布液涂布制得，以质量分数计，所述聚乙烯醇涂布液包括以下组分：
聚乙烯醇溶液40％～80％；水10％～40％；2,4-二羟基苯甲酸0.4％～4％；三甲基三聚氰胺0.5％～5％；聚乙二醇醚0.1％～0.5％；二氧化硅0.5％～1.5％；第一防霉剂0.5％～1.5％；流平剂0.2％～0.5％；磷酸三丁酯0.1％～2.0％；聚乙烯蜡0.5％～3.0％；甲基磷酸二甲酯3％～12％；糊精3％～12％；棕榈蜡1.2％～5％。
3.根据权利要求1所述的环保多功能水印刷薄膜，其特征在于，所述图纹层由图纹层油墨印刷制得，以质量分数计，所述图纹层油墨包括以下组分：
20％～40％的第二单组份聚氨酯树脂液；0.02％～1.5％的有机硅膨润土；0.05％～0.3％的第二聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷；0.05％～0.5％的第二聚酯改性聚二甲基硅氧烷；0.02％～0.5％的异辛酸锌；0.5％～1.0％的丙酮肟；1.0％～2.0％的钛酸酯；0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；0.1％～3.0％的2,4-二羟基二苯甲酮；7％～15％的颜料；40％～60％的第二混合溶剂，所述第二混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮。
4.根据权利要求1所述的环保多功能水印刷薄膜，其特征在于，所述定型层由定型层油墨印刷制得，以质量分数计，所述定型层油墨包括以下组分：
20％～40％的第三单组份聚氨酯树脂液；40％～60％的第三混合溶剂，所述第三混合溶剂包括异丙醇、醋酸乙酯和丁酮；0.05％～0.5％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；0.02％～0.5％的异辛酸锌；0.05％～0.3％的第三聚有机硅复合物；0.05％～0.5％的甲基苯基聚硅氧烷；1％～3％的Al(OH)3；8％～18％的甲基磷酸二甲酯；1％～2％的钛酸酯；0.1％～0.5％的第二防霉剂。
5.根据权利要求1所述的环保多功能水印刷薄膜，其特征在于，所述连接层由连接层油墨印刷制得，以质量分数计，所述连接层油墨包括以下组分：
30％～60％的第四单组份聚氨酯树脂液；1％～2％的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯；10％～30％的醋酸乙酯；20％～40％的丁酮；0.05％～0.5％的二甲基硅油；0.05％～0.5％的异辛酸锌。
6.一种水印刷工艺，包括以下步骤：
将水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸混合，得到水印刷溶液；
将环保多功能水印刷薄膜在所述水印刷溶液中用还原剂还原，得到液态图纹膜，所述环保多功能水印刷薄膜为权利要求1～5任意一项所述的环保多功能水印刷薄膜；
将待印刷工件与所述液态图纹膜相接触，得到印刷工件产品。
7.根据权利要求6所述的印刷工艺，其特征在于，以质量分数计，所述还原剂包括以下组分：
10％～20％的第五单组份聚氨酯树脂液；20％～35％的异丙醇；10％～25％的醋酸乙酯；10％～15％的丁酮；20％～40％的异佛尔酮。
8.根据权利要求6所述的印刷工艺，其特征在于，所述水、聚乙烯醇和2,4-二羟基苯甲酸的质量比为100:(1～5):(0.05～3)。
9.根据权利要求6所述的印刷工艺，其特征在于，用于水印刷溶液的所述聚乙烯醇在25℃时的黏度为1200mPa·s～1800mPa·s；
所述聚乙烯醇的固含量为33％～37％。
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