CN107325640A - 一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，属于印刷技术领域，本发明是在相关质量标准要求下进行的接装纸印刷技术的新应用，通过对接装纸数码印刷专用的水性喷墨油墨配方、制备以及印刷流程的一系列工艺改进，最终成功实现了数码印刷与接装纸生产两种工艺的结合，在接装纸产品上对于印刷层的厚度、光泽度以及流平性、表面张力、附着力及安全性的检测完全符合相关质量标准要求，后续加工环节的卷接性能也能够满足使用要求，具有生产快速、灵活的特点，同时印刷质量稳定，接装纸在后续的加工工序中不会出现质量缺陷，同时满足数码印刷要求和接装纸加工使用要求，扩大了数码印刷的使用范围，同时提高接装纸生产的效率和产品质量。

Description

一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用

技术领域

本发明涉及烟用材料技术领域，具体涉及着色或印刷的材料用于在烟用接装纸上的应用。

背景技术

接装纸是生产卷烟的重要材料，目前接装纸普遍采用油墨进行表面凹版印刷，通过供墨装置将油墨供到凹版的图文部分和非图文部分，在刮墨刀的作用下，将凹版印版表面的油墨刮除干净，并通过印刷压力的作用，凹版网穴的油墨转移到承印物上，从而完成一次印刷。

凹版印刷技术本身具有自己的优势，但是由于接装纸本身的特点，在接装纸生产中存在以下的不足之处：印刷墨层厚实，消耗油墨量相对较多；印版制作周期长，价格昂贵，适用于大批量生产，小批量生产成本高，不利于新设计新产品的开发；凹版网穴是锥体，部分油墨始终无法转移，易干结，必须使用流动性大的油墨；印刷压力不够会导致油墨转移不佳，出现文字图案的缺损，而压力太大又会在纸张上留下压印痕迹等等。

近几年，柔版印刷接装纸的规模逐渐扩大，柔印水基墨配合树脂版印刷的细小文字、线条细腻清晰、光滑平实，但是因国内柔印市场小，一些配套设施不全，售后服务跟不上，柔印设备虽具有结构简单、易操作、易清洗维护等优点，但网纹辊、印版的供应商不多，技术成熟的更少，依赖进口则价格高、周期长，信息反馈不便，使想到的急需改进的方面因缺少硬件而难以实施，如接装纸需用连续印刷的无接缝印版，但目前能制作无接缝印版的材料只有橡胶，它对满版实地或简单花点能适应，但对细致的图案、文字则不能适应，而树脂版材虽然可作无接缝印版，但因其使用寿命低且价格高而难以推广使用。

而数码印刷是与传统版印完全不同的另一种印刷方式，其快速、灵活的特点成为优势，目前关于采用数码印刷方式生产接装纸的产品以及工艺的相关报道较少，原因很多，其中没有合适的接装纸数码印刷专用油墨是重要因素之一。

水性油墨性能稳定，印刷的色相和效果变化小，印品质量稳定，但是市场上一般的水性油墨多用于印刷100g/㎡以上的纸张或瓦楞纸，而35g/㎡左右的接装纸对油墨细度、干燥速度、pH值等要求较高，能满足这一要求的油墨却并不多。

接装纸的印刷受环境影响大，纸张的涨缩对单元图文组间距的影响很大，容易出现烟支圆周搭接不良现象；普通的数码印刷产品与接装纸产品在印刷前以及印刷后所需要的处理工艺差别较大，普通数码印刷产品印刷后基本就是成品，而接装纸在印刷后还需要进行较多的处理工艺才能作为接装纸使用，特别是接装纸需要在卷烟机上与乳胶配合，在一定的烘干温度和烟机速度下与烟支和嘴棒连接在一起，这一过程涉及到接装纸的吸胶性。常规的水性油墨因其自身的水溶性特征，使接装纸在经历“吸水——烘干”的几次反复过程中容易改变纸张性能，如果接装纸在卷接过程中发生吸水过快现象，再加上水基墨细度极高，致使接装纸表面非常光滑，减小了搓接摩擦力，易造成烟支飞边、漏气等质量缺陷。

因此，能够同时满足数码印刷要求和接装纸加工使用要求的接装纸水性喷墨油墨，对于数码印刷这一快速、灵活的印刷方式在接装纸生产领域的推广应用具有极大的促进作用。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，促进接装纸数码印刷技术的进一步发展，本发明目的在于提供水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，具有生产快速、灵活的特点，同时印刷质量稳定，接装纸在后续的加工工序中不会出现质量缺陷，同时满足数码印刷要求和接装纸加工使用要求，扩大了数码印刷的使用范围，同时提高接装纸生产的效率和产品质量。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述水性喷墨油墨以重量份数计算，采用以下组份制备：

水性连接料40份——50份；

溶剂50份——75 份；

纳米级颜料10份——20份；

分散剂 2份——5份；

表面活性剂 1份——3份；

消泡剂 4份——8份；

其中，所述水性连接料按照重量分数计算包含以下组分：

水性树脂20份——40份；

去离子水30份——45份；

螯合剂 0.5份——1份；

PH调节剂 1份——3份；

消泡剂 3份——5份；

催干剂 0.5份——1份。

一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述水性喷墨油墨按照以下方法制备：

①首先制备水性连接料，按组成原料的重量份称取原料，将去离子水、水性树脂、PH调节剂、消泡剂、催干剂投入分散缸，启动搅拌，转速200-500转/分钟，搅拌15-25分钟，最后加入螯合剂搅拌均匀。

②之后依次加入溶剂、分散剂、表面活性剂混合均匀，然后缓慢加入纳米级颜料，加入的同时启动搅拌，逐步加快速度至500-600转/分钟，防止颜料聚团沉淀，然后加入消泡剂，继续以200转/分钟的速度搅拌30分钟至纳米级颜料润湿，最后加入5-10份丙烯酸乳液并混合均匀。

③将上述步骤制备的半成品进行分级研磨并调配；首先将半成品加入三辊磨充分研磨，至其颗粒大小、均匀度符合检测要求位置；之后将三辊磨研磨完成的半成品与水性树脂乳液按照1:2.5—3.5的比例放入砂磨机进行调配，首先加入水性树脂乳液低速搅拌，然后加入三辊磨研磨完成的半成品混合均匀后高速搅拌，搅拌过程中加入消泡剂，搅拌过程为1-1.5小时，之后进行分级过滤并检测。

④在应用于数码印刷接装纸时，上述步骤制备的水性喷墨油墨需要进行稀释才能上机使用，使用去离子水：乙醇=10:1的稀释剂对水性喷墨油墨进行稀释，至其黏度为2-4mpa.s，同时加入pH值调节剂，保证油墨的PH值维持在8-8.5。

⑤对接装纸原纸进行除静电处理，之后再进行涂膜处理，然后将水性喷墨油墨送至数码印刷设备，按照设计好的图样，将油墨以一定的速度从喷嘴喷射到带印刷的接装纸纸上,通过油墨与接装纸之间的相互作用显现图案。

所述水性树脂是指水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯、聚乙烯醇及聚酯酸乳液中的任意一种或两种的混合物。

所述的螯合剂为聚丙烯酸、乙二胺四甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、次氮基三乙酸盐中的一种或多种，用于提高油墨对底材的附着力和抗划伤性、耐水性、耐溶剂性、耐煮性以及油墨的干燥速度、表面光泽。

所述纳米级颜料为纳米级无机颜料或纳米级有机颜料，颜料粒子的平均直径为50～200nm。

所述水性喷墨油墨的溶剂以去离子水为主溶剂，但由于颜料难溶于水，所以为保证纳米级颜料在去离子水中的分散稳定性及发色效果，在去离子水中添加总溶剂质量10%的乙醇。

所述表面活性剂为苯磺酸盐、氧化烷基胺 、炔二醇 中的任意一种。

为了保证纳米级颜料在水中的分散稳定性，在步骤②添加的分散剂为CH-10B型超分散剂。

所述pH值调节剂即缓冲剂，采用无机酸或无机碱。

所述水性喷墨油墨的细度为50——200nm。

本发明具有以下有益效果：

本发明是在相关质量标准要求下进行的接装纸印刷技术的新应用，通过对接装纸数码印刷专用的水性喷墨油墨配方、制备以及印刷流程的一系列工艺改进，最终成功实现了数码印刷与接装纸生产两种工艺的结合，在接装纸产品上对于印刷层的厚度、光泽度以及流平性、表面张力、附着力及安全性的检测完全符合相关质量标准要求，后续加工环节的卷接性能也能够满足使用要求，没有出现烟支飞边、漏气等质量缺陷，为接装纸生产的高速和高精度化提供了继续研究的基础，也为降低接装纸生产成本寻找到一个新方向。

具体实施方式

实施例 1

本实施例所述一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其水性喷墨油墨以重量份数计算的组份为：水性连接料40份，溶剂50份，纳米级颜料10份，CH-10B型超分散剂2份，苯磺酸盐1份，消泡剂 4份；所述溶剂为45份去离子水和5份乙醇。

其中，所述水性连接料按照重量分数计算包含以下组分：

水性丙烯酸树脂液10份，去离子水25份，聚丙烯酸0.5份，PH调节剂 1份，消泡剂 3份，催干剂 0.5份。

按照以下方法制备：

①首先制备水性连接料，按组成原料的重量份称取原料，将去离子水、水性丙烯酸树脂液、PH调节剂、消泡剂、催干剂投入分散缸，启动搅拌，转速200转/分钟，搅拌25分钟，最后加入聚丙烯酸搅拌均匀。

②之后依次加入45份去离子水、5份乙醇、CH-10B型超分散剂、苯磺酸盐混合均匀，然后缓慢加入平均直径为50～200nm的纳米级颜料，加入的同时启动搅拌，逐步加快速度至500转/分钟，防止颜料聚团沉淀，然后加入消泡剂，搅拌速度降至200转/分钟，以此速度搅拌30分钟至颜料完全润湿，最后加入5份丙烯酸乳液并混合均匀。

③将上述步骤制备的半成品进行分级研磨并调配；首先将半成品加入三辊磨充分研磨，至其颗粒大小、均匀度符合检测要求位置；之后将三辊磨研磨完成的半成品与水性聚氨酯乳液按照1:2.5的比例放入砂磨机进行调配，具体调配过程为首先加入水性聚氨酯乳液低速搅拌，然后加入三辊磨研磨完成的半成品混合均匀后高速搅拌，搅拌过程中加入消泡剂，搅拌过程为1小时，之后进行分级过滤并检测，水性喷墨油墨的细度要达到50—200nm。

④在应用于数码印刷接装纸时，上述步骤制备的水性喷墨油墨需要进行稀释才能上机使用，使用去离子水：乙醇=10:1的稀释剂对水性喷墨油墨进行稀释，至其黏度为2-4mpa.s，同时加入pH值调节剂，保证油墨的PH值维持在8-8.5。

⑤对接装纸原纸进行除静电处理，之后再进行基材润湿剂的涂膜处理，以提高基材与水性油墨之间的附着力，然后将水性喷墨油墨送至数码印刷设备，按照设计好的图样，将油墨以一定的速度从喷嘴喷射到带印刷的接装纸纸上,通过油墨与接装纸之间的相互作用显现图案。

通过上述应用过程后得到的接装纸产品主要质量指标如下表所示：

各项指标完全符合相关质量标准要求。

实施例 2

本实施例所述一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其水性喷墨油墨以重量份数计算的组份为：水性连接料100份，溶剂75份，纳米级颜料20份，CH-10B型超分散剂5份，氧化烷基胺 3份，消泡剂 4份；所述溶剂为63.75份去离子水和11.25份乙醇。

其中，所述水性连接料按照重量分数计算包含以下组分：

聚乙烯醇10份，去离子水25份，乙二胺四甲叉膦酸0.5份，PH调节剂 1份，消泡剂 3份，催干剂 0.5份。

按照以下方法制备：

①首先制备水性连接料，按组成原料的重量份称取原料，将去离子水、聚乙烯醇、PH调节剂、消泡剂、催干剂投入分散缸，启动搅拌，转速200转/分钟，搅拌25分钟，最后加入乙二胺四甲叉膦酸搅拌均匀。

②之后依次加入63.75份去离子水、11.25份乙醇、CH-10B型超分散剂、氧化烷基胺、混合均匀，然后缓慢加入平均直径为50～200nm的纳米级颜料，加入的同时启动搅拌，逐步加快速度至600转/分钟，防止颜料聚团沉淀，然后加入消泡剂，搅拌速度降至200转/分钟，以此速度搅拌30分钟至颜料完全润湿，最后加入10份丙烯酸乳液并混合均匀。

③将上述步骤制备的半成品进行分级研磨并调配；首先将半成品加入三辊磨充分研磨，至其颗粒大小、均匀度符合检测要求位置；之后将三辊磨研磨完成的半成品与聚乙烯醇按照1:3.5的比例放入砂磨机进行调配，具体调配过程为首先加入聚乙烯醇低速搅拌，然后加入三辊磨研磨完成的半成品混合均匀后高速搅拌，搅拌过程中加入消泡剂，搅拌过程为1.5小时，之后进行分级过滤并检测，水性喷墨油墨的细度要达到50—200nm。

④在应用于数码印刷接装纸时，上述步骤制备的水性喷墨油墨需要进行稀释才能上机使用，使用去离子水：乙醇=10:1的稀释剂对水性喷墨油墨进行稀释，至其黏度为2-4mpa.s，同时加入pH值调节剂，保证油墨的PH值维持在8-8.5。

⑤对接装纸原纸进行除静电处理，之后再进行基材润湿剂的涂膜处理，以提高基材与水性油墨之间的附着力，然后将水性喷墨油墨送至数码印刷设备，按照设计好的图样，将油墨以一定的速度从喷嘴喷射到带印刷的接装纸纸上,通过油墨与接装纸之间的相互作用显现图案。

通过上述应用过程后得到的接装纸产品主要质量指标如下表所示：

各项指标完全符合相关质量标准要求。

Claims (10)

1.一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述水性喷墨油墨以重量份数计算，采用以下组份制备：

水性连接料40份——100份；

溶剂50份——75 份；

纳米级颜料10份——20份；

分散剂 2份——5份；

表面活性剂 1份——3份；

消泡剂 4份——8份；

其中，所述水性连接料按照重量分数计算包含以下组分：

水性树脂10份——40份；

去离子水25份——45份；

螯合剂 0.5份——1份；

PH调节剂 1份——3份；

消泡剂 3份——5份；

催干剂 0.5份——1份。

2.根据权利要求1所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述水性喷墨油墨按照以下方法制备：

①首先制备水性连接料，按组成原料的重量份称取原料，将去离子水、水性树脂、PH调节剂、消泡剂、催干剂投入分散缸，启动搅拌，转速200-500转/分钟，搅拌15-25分钟，最后加入螯合剂搅拌均匀；

②之后依次加入溶剂、分散剂、表面活性剂混合均匀，然后缓慢加入纳米级颜料，加入的同时启动搅拌，逐步加快速度至500-600转/分钟，防止颜料聚团沉淀，然后加入消泡剂，继续以200转/分钟的速度搅拌30分钟至纳米级颜料润湿，最后加入5-10份丙烯酸乳液并混合均匀；

③将上述步骤制备的半成品进行分级研磨并调配；首先将半成品加入三辊磨充分研磨，至其颗粒大小、均匀度符合检测要求位置；之后将三辊磨研磨完成的半成品与水性树脂乳液按照1:2.5—3.5的比例放入砂磨机进行调配，具体调配过程为首先加入水性树脂乳液低速搅拌，然后加入三辊磨研磨完成的半成品混合均匀后高速搅拌，搅拌过程中加入消泡剂，搅拌过程为1-1.5小时，之后进行分级过滤并检测；

④在应用于数码印刷接装纸时，上述步骤制备的水性喷墨油墨需要进行稀释才能上机使用，使用去离子水：乙醇=10:1的稀释剂对水性喷墨油墨进行稀释，至其黏度为2-4mpa.s，同时加入pH值调节剂，保证油墨的PH值维持在8-8.5；

⑤对待印刷的接装纸原纸进行除静电处理，之后再进行涂膜处理，然后将水性喷墨油墨送至数码印刷设备，按照设计好的图样，将油墨以一定的速度从喷嘴喷射到带印刷的接装纸纸上,通过油墨与接装纸之间的相互作用显现图案。

3.根据权利要求1所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述水性树脂是指水性丙烯酸树脂液、水性聚氨酯、聚乙烯醇及聚酯酸乳液中的任意一种或两种的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述的螯合剂为聚丙烯酸、乙二胺四甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、次氮基三乙酸盐中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述纳米级颜料为纳米级无机颜料或纳米级有机颜料，颜料粒子的平均直径为50～200nm。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述水性喷墨油墨的溶剂以去离子水为主溶剂，为保证纳米级颜料在去离子水中的分散稳定性及发色效果，在去离子水中添加总溶剂质量10%-15%的乙醇。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述表面活性剂为苯磺酸盐、氧化烷基胺 、炔二醇中的任意一种。

8.根据权利要求6所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述表面活性剂为苯磺酸盐、氧化烷基胺 、炔二醇中的任意一种。

9.根据权利要求1所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，在步骤②添加的分散剂为CH-10B型超分散剂。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种水性喷墨油墨在接装纸数码印刷工艺中的应用，其特征在于，所述pH值调节剂即缓冲剂，采用无机酸或无机碱；所述水性喷墨油墨的细度为50——200nm。