CN106280694A - 一种应用于皮革材料的网版环保水墨 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于皮革材料的网版环保水墨，属于户外运动材料领域；所述的应用于皮革材料的网版环保水墨包括以下质量百分比组分：软水20‑30%、改性水性聚氨酯树酯60‑70%、成膜助剂2‑3%、流平剂1‑2%、非离子型润湿消泡剂1‑2%、色料0‑5%、高分子分散剂0‑2%、消泡剂1‑2%、增稠剂1‑2%、硬化剂1‑5%；本发明制备的水墨，各组分可以直接以软水稀释，易于操作，能够有效降低溶剂的使用量，进而降低VOC的排放量；各组分不仅能发挥其特有的效果，且各组分之间协同作用，相辅相成，其成品耐磨性较佳，于1平方厘米面积的1200号水磨砂纸上，包裹250克重压对皮革材料上的印刷图案来回摩擦250下不露底。在皮革材料上印刷时具有高光泽、平坦性佳、密着力强，着色力强、不渗色等优点。

Description

一种应用于皮革材料的网版环保水墨

技术领域

本发明涉及一种应用于皮革材料的网版环保水墨，属于户外运动材料领域。

背景技术

皮革材料主要分为以下几种：(1)天然皮革：经鞣制、硝制或用别的处理方法而具有抵抗腐败作用,并且在天气干燥时比较软和柔顺的加工过的动物皮毛；(2)再生皮：将各种动物的废皮及真皮下脚料粉碎后，调配化工原料加工制作而成；(3)人造革：人造革也叫仿皮或胶料，是PVC和PU等人造材料的总称；(4)合成革：模拟天然革的组成和结构并可作为其代用材料的塑料制品，表面主要是聚氨脂，基料是涤纶、棉、丙纶等合成纤维制成的无纺布。随着经济的发展，人们对皮革时装化、生活化的要求愈加突出，市场对皮革印花等皮革后加工产品的需求愈来愈大，而现代纺织印染业的不断技术进步，也为生产千奇百怪的印花皮革产品提供了技术支持，而因皮革具有不规则性，加之皮革价格高，决定了皮革的高印刷要求，网版印刷作为最合适的印刷方式。

网版印刷，又名丝网印刷，属于四大印刷术(凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、孔版印刷)中的孔版印刷，其基本原理为：网版印刷的图文部分网孔能够透过油墨，漏至承印物上，印版上其余部分堵死，不能透过油墨，在承印物上形成空白。现有的皮革材料进行网版印刷时，主要运用溶剂型油墨，现有的溶剂型网版皮革油墨，技术已相当成熟，但油墨中的溶剂容易挥发到大气中，造成环境污染，溶剂型网版水墨的生产正受到众多法规的制约，开发和应用符合环保要求的绿色网版油墨将成为必然趋势，而水墨是其中的一个主要发展方向。

因此，有必要研究一种预应用于皮革材料的网版环保水墨，能够有效降低溶剂的使用量，达到环境友好的目的。

发明内容

针对以上技术问题，本发明的目的在于突破现有应用于皮革材料的网版水墨的不足，提供了一种应用于皮革材料的网版环保水墨，各组分可以直接以纯水稀释，易于施工操作，能够有效降低溶剂的使用量，进而降低VOC的排放量；各组分不仅能发挥其特有的效果，且各组分之间协同作用，相辅相成；具有高光泽、平坦性佳、密着力强，着色力强、不渗色等优点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种应用于皮革材料的网版环保水墨，其特征在于：所述的应用于皮革材料的网版环保水墨包括下列组分：软水、改性水性聚氨酯树酯、成膜助剂、流平剂、非离子型润湿消泡剂、色料、高分子分散剂、消泡剂、增稠剂、硬化剂；各组分质量百分比为：软水20-30％、改性水性聚氨酯树酯60-70％、成膜助剂2-3％、流平剂1-2％、非离子型润湿消泡剂1-2％、色料0-5％、高分子分散剂0-2％、消泡剂1-2％、增稠剂1-2％、硬化剂1-5％。

网版环保水墨可以分为无色和有色两种，其中，当分散剂为0，色料为0时，为无色网版环保水墨，其制备方法具体包括以下步骤：

(1)在搅拌机内依次加入配方量的改性水性聚氨酯树酯、成膜助剂、软水，高速搅拌，搅拌时间为50-70分钟；

(2)在步骤(1)得到的均匀混合物中依次加入配方量的流平剂、非离子型润湿消泡剂、消泡剂、增稠剂，高速搅拌，搅拌时间为10-30分钟；

(3)在步骤(2)得到的均匀混合物中加入配方量的硬化剂，过滤后进行包装；

当分散剂不为0，色料不为0时，为有色网版环保水墨，其制备方法具体包括以下步骤：

(1)在搅拌机内依次加入配方量15-20％的软水、高分子分散剂、10-35％的消泡剂、色料，搅拌混匀后，将混合物倒入高效研磨机内研磨分散，研磨分散的时间为100-200分钟；

(2)将步骤(1)得到的均匀混合物过滤后加入搅拌机内，然后依次加入配方量的改性水性聚氨酯树酯、成膜助剂、剩余的软水，高速搅拌，搅拌时间为50-70分钟；

(3)在步骤(2)得到的均匀混合物中依次加入配方量的流平剂、非离子型润湿消泡剂、增稠剂、剩余的消泡剂，高速搅拌，搅拌时间为10-30分钟；

(4)在步骤(3)得到的均匀混合物中加入配方量的硬化剂，过滤后进行包装。

作为优选，所述色料为钛白粉、永固红、碳黑中的一种或几种。

改性水性聚氨酯树酯，主要提供密着的树酯，通过结构上的改性搭配硬化剂，以2K方式使用，提高材质的附着力。

软水，可以直接稀释各组分，易于操作。

成膜助剂，可以帮助树酯于低温下自然形成连续膜面且不龟裂。

流平剂，能够帮助漆膜在材质上的流平，形成平整光滑的漆面。

非离子型润湿消泡剂，是一种基于炔二醇的表面活性剂，可提供消泡、动态润湿和帮助成膜的效果，不含溶剂和APE，符合FDA标准。

色料，是一种着色剂，盖面金油则不使用。

高分子分散剂，系统中有添加色料时搭配使用，能够将色料均匀分散。

消泡剂，是一种水性涂料的脱泡剂，可用于清漆和色漆配方中，与纯丙乳液体系、苯丙乳液体系、PU分散体、混合体系、树脂等水稀释型体系都有良好的兼容性。

增稠剂，为水性涂料的增稠剂，用于改善假塑性流动行为，提高粘度。

硬化剂，除了提供与聚氨酯树酯的架桥反应，也可以在底材上进行铆定作用，提高树酯主体的密着，因有不黄变要求可使用脂肪族异氰酸酯(HDI，二聚体或三聚体)与其搭配使用。

本发明的有益效果：

(1)本发明制备的水墨，各组分可以直接以软水稀释，易于操作，能够有效降低溶剂的使用量，进而降低VOC的排放量，能够达到环境友好的目的，并且符合Adidas A-01、NIKE RSL、ASTM F963-07等环保检验规范。

(2)本发明制备的水墨，各组分不仅能发挥其特有的效果，且各组分之间协同作用，相辅相成，其成品耐磨性较佳，于1平方厘米面积的1200号水磨砂纸上包裹250克重压，对皮革材料上的印刷图案来回摩擦250下不露底。

(3)本发明制备的水墨，在皮革材料上网版印刷图案时，具有高光泽、平坦性佳、密着力强，着色力强、不渗色等优点，满足现代人对皮革材料时装化的需求。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和对比例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

所述的应用于皮革材料的网版环保水墨包括以下质量百分比组分：软水22％、改性水性聚氨酯树酯66％、成膜助剂3％、流平剂1.5％、非离子型润湿消泡剂1.5％、消泡剂1％、增稠剂2％、硬化剂3％。

以上所述的应用于皮革材料的网版环保水墨的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌机内依次加入66％的改性水性聚氨酯树酯、3％的成膜助剂、22％的软水，高速搅拌60分钟；

(2)在步骤(1)得到的均匀混合物中依次加入1.5％的流平剂、1.5％的非离子型润湿消泡剂、1％的消泡剂、2％的增稠剂，高速搅拌20分钟；

(3)在步骤(2)得到的均匀混合物中加入3％的硬化剂，过滤后进行包装，得到透明水墨成品。

实施例2

所述的应用于皮革材料的网版环保水墨包括以下质量百分比组分：软水20％、改性水性聚氨酯树酯64.5％、成膜助剂2.8％、流平剂1％、非离子型润湿消泡剂1.2％、色料3.6％、高分子分散剂0.6％、消泡剂1.3％、增稠剂2％、硬化剂3％。

以上所述的应用于皮革材料的网版环保水墨的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌机内依次加入4.5％的软水、0.6％的高分子分散剂、0.5％的消泡剂、3.6％的永固红色料，搅拌混匀后，将混合物倒入高效研磨机内研磨分散120分钟；

(2)将步骤(1)得到的均匀混合物过滤后加入搅拌机内，然后依次加入64.5％的改性水性聚氨酯树酯、2.8％的成膜助剂、15.5％的软水，高速搅拌60分钟；

(3)在步骤(2)得到的均匀混合物中依次加入1％的流平剂、1.2％的非离子型润湿消泡剂、0.8％的消泡剂、2％的增稠剂，高速搅拌20分钟；

(4)在步骤(3)得到的均匀混合物中加入3％的硬化剂，过滤后进行包装，得到红色水墨成品。

实施例3

所述的应用于皮革材料的网版环保水墨包括以下质量百分比组分：软水21.5％、改性水性聚氨酯树酯63％、成膜助剂2.8％、流平剂1％、非离子型润湿消泡剂1％、色料3.6％、高分子分散剂0.6％、消泡剂1.5％、增稠剂2％、硬化剂3％。

以上所述的应用于皮革材料的网版环保水墨的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌机内依次加入4.5％的软水、0.6％的高分子分散剂、0.5％的消泡剂、3.6％的碳黑色料，搅拌混匀后，将混合物倒入高效研磨机内研磨分散120分钟；

(2)将步骤(1)得到的均匀混合物过滤后加入搅拌机内，然后依次加入63％的改性水性聚氨酯树酯、2.8％的成膜助剂、17％的软水，高速搅拌60分钟；

(3)在步骤(2)得到的均匀混合物中依次加入1％的流平剂、1％的非离子型润湿消泡剂、1％的消泡剂、2％的增稠剂，高速搅拌20分钟；

(4)在步骤(3)得到的均匀混合物中加入3％的硬化剂，过滤后进行包装，得到黑色水墨成品。

实验分析

实验一：

1、测试项目：水墨的粘度。

2、测试的必要性：在网版印刷过程中，当水墨印刷粘度过大(超过35P)时，整个水墨体系就处于过度饱和状态，颜料等物质流动性差，不能均匀分散，而是成团出现，容易堆积在一起，形成胶化、胶团、堆放、发胀等聚集体，这样颜料就不能顺利地进出网眼，从而阻碍转移；当水墨印刷粘度过小(低于20P)时，会造成印迹扩大，知识印刷品线条合并，成为废品，在20-35P之间，粘度刚好，稳定性佳，性能优良；因此，我们需要测试水墨的粘度，及时采取相应的措施，让树脂、颜料等与水所组成的胶体体系处于合适的粘度范围内，让颜料等物质能很好地分散在其中，形成均匀细腻的胶体体系，使得颜料能顺利进出网眼，有效解决印刷过程中的故障问题。

3、测试方法：选取普通市售水墨作为对照组，实施例1-3分别为实验组，在25℃条件下，将对照组和实验组的水墨样品分别搅拌均匀，再分别将样品用回转式粘度计测量粘度，每组重复3次。

4、测试结果：粘度计显示的数据就是水墨的粘度数值，数值大则粘度高，反之，数值小则粘度低，将粘度计显示的数据统计在表1中。

表1 不同组别的粘度数值对照表

实验结果表明：对照组的水墨，实施例1-3制成的水墨的粘度值均处于合适的粘度范围内，且实施例1-3制成的水墨的粘度值优于对照组制成的水墨。实验二：

1、测试项目：pH

2、测试的必要性：水墨的pH值是以中性为标准，pH值调整在8-9时，其流动性、光泽度达到最佳状态，pH值低容易造成油墨结块，pH值高的话其粘度则相对较低。一般在印刷过程中应检测水墨pH值变化，当pH值低于8时，应加入适量的pH值稳定剂，从而使水墨保持良好的印刷状态。

3、测试方法：选取普通市售水墨作为对照组，实施例1-3分别为实验组，在25℃条件下，将对照组和实验组的水墨样品分别搅拌均匀，再将pH计浸入样品水墨中，待pH计上的数值稳定后，取出pH计，每组重复三次。

4、测试结果：将pH计上的数值统计在表2中。

表2 不同组别的pH值对照表

实验结果表明：对照组的水墨、实施例1-3制成的水墨的pH值均处于标准值8-9之间。

实验三：

1、测试项目：耐磨性

2、测试的必要性：印制在皮革材料表面的水墨，在运输过程由于并放、叠放、装车、摇摆、潮湿等因素，引起皮革材料之间的相互摩擦，使得水墨颜色常出现磨损、脱色、模糊、混色等现象；当印刷产品搬运与运输时，相互摩擦，更容易出现磨损、脱色、混色等现象，影响外观效果，进而影响皮革材料的品质，给顾客造成不好的视觉反应。

3、测试方法：选取普通市售水墨在皮革材料上印刷图案作为对照组，实施例1-3制备的水墨在皮革材料上印刷图案作为实验组，每组分别选取一张1200号水磨砂纸，剪裁成边长为1cm的正方形后包住250克重的砝码，压在皮革材料上的印刷图案上，启动耐磨测试仪来回磨擦250次，然后观察印刷图案表面擦花程度(露底情况)来评判水墨的耐磨性能优劣，每组重复3次测试。

4、测试结果：将耐磨性测试结果统计在表3中。

表3 不同组别的耐磨性对照表

实验结果表明：对照组的水墨磨擦250次后，水磨砂纸表面露底，实施例1-3制成的水墨磨擦250次后，水磨砂纸表面不露底，说明实施例1-3制成的水墨的耐磨性均优于对照组的水墨。

实验四：

1、测试项目：光泽。

2、测试的必要性：现阶段水性油墨，不管是进口还是国产的目前都存在着光泽低于溶剂型油墨的问题，大大限制了水墨在光泽精细度要求很高的皮革材料上使用。

3、测试方法：选取普通市售水墨为对照组，实施例1-3制备的水墨分别为实验组，在温度为23℃±2℃、湿度65％±5％的条件下进行测试：

①按GB/T13217.1《液体油墨颜色检验方法》的刮样方法制备印样，放置2h后，进行测光。

②将调校准确的60°角光泽度仪测头放在底部衬有铜版纸的刮样上，利用测光台将印样放平，读出数据。(测定印样，需选测上、中、下三点，求其算术平均值，为该水墨的光泽值)

③每组实验均重复三次。

4、测试结果：将测出的光泽值统计在表4中。

表4 不同组别的光泽值对照表

实验结果表明：对照组、实施例1-3制成的水墨均为高光泽水墨，为了精确测定对照组和实施例1-3制成的水墨的光泽值，进一步采用20°角光泽度仪对四组水墨进行测试，重复三次，最后得到各自的平均值，结果显示：对照组数据为83.2GU，实施例1数据为85.5GU，实施例2数据为86.1GU，实施例3数据为86.6GU，实施例1-3的光泽度测量值均大于对照组水墨的光泽度测量值，说明实施例1-3制成的水墨的光泽度优于对照组水墨的光泽度。

本发明提供的网版环保水墨各组分可以直接以软水稀释，易于操作，能够有效降低溶剂的使用量，进而降低VOC的排放量，从而减轻了大气污染，改善了印刷操作人员的环境，有利于职工健康，可以完全消除溶剂型油墨中某些有毒有害物质，消除对人体的危害和对被包装产品的污染，改善了总体环境质量，能够达到环境友好的目的，并且符合AdidasA-01、NIKE RSL、ASTM F963-07等环保检验规范。各组分不仅能发挥其特有的效果，且各组分之间协同作用，相辅相成，其成品耐磨性较佳，于1平方厘米面积的1200号水磨砂纸上包裹250克重压，对皮革材料上的印刷图案来回摩擦250下不露底。在皮革材料上网版印刷图案时，具有高光泽、平坦性佳、密着力强，着色力强、不渗色等优点，满足现代人对皮革材料时装化的需求。

最终，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种应用于皮革材料的网版环保水墨，其特征在于：所述的应用于皮革材料的网版环保水墨包括下列组分：软水、改性水性聚氨酯树酯、成膜助剂、流平剂、非离子型润湿消泡剂、色料、高分子分散剂、消泡剂、增稠剂、硬化剂；各组分质量百分比为：软水20-30%、改性水性聚氨酯树酯60-70%、成膜助剂2-3%、流平剂1-2%、非离子型润湿消泡剂1-2%、色料0-5%、高分子分散剂0-2%、消泡剂1-2%、增稠剂1-2%、硬化剂1-5%。

2.根据权利要求1所述的一种应用于皮革材料的网版环保水墨的制备方法，其特征在于：网版环保水墨可以分为无色和有色两种，其中，当分散剂为0，色料为0时，为无色网版环保水墨，其制备方法具体包括以下步骤：

（1）在搅拌机内依次加入配方量的改性水性聚氨酯树酯、成膜助剂、软水，高速搅拌，搅拌时间为50-70分钟；

(2）在步骤（1）得到的均匀混合物中依次加入配方量的流平剂、非离子型润湿消泡剂、消泡剂、增稠剂，高速搅拌，搅拌时间为10-30分钟；

(3）在步骤（2）得到的均匀混合物中加入配方量的硬化剂，过滤后进行包装；

当分散剂不为0，色料不为0时，为有色网版环保水墨，其制备方法具体包括以下步骤：

（1）在搅拌机内依次加入配方量15-20%的软水、高分子分散剂、10-35%的消泡剂、色料，搅拌混匀后，将混合物倒入高效研磨机内研磨分散，研磨分散的时间为100-200分钟；

(2）将步骤（1）得到的均匀混合物过滤后加入搅拌机内，然后依次加入配方量的改性水性聚氨酯树酯、成膜助剂、剩余的软水，高速搅拌，搅拌时间为50-70分钟；

(3）在步骤（2）得到的均匀混合物中依次加入配方量的流平剂、非离子型润湿消泡剂、增稠剂、剩余的消泡剂，高速搅拌，搅拌时间为10-30分钟；

(4）在步骤（3）得到的均匀混合物中加入配方量的硬化剂，过滤后进行包装。

3.根据权利要求1或者2所述的一种应用于皮革材料的网版环保水墨的制备方法，其特征在于：所述色料为钛白粉、永固红、碳黑中的一种或几种。