CN108084775A - 一种环保型胶印油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及胶印油墨技术领域，具体地，涉及一种环保型胶印油墨及其制备方法，包括连接料60～80份、天然抗菌剂10～20份、有机抗菌剂4～6份、助剂5～10份、填料40～60份，本发明制备形成的胶印油墨环保无毒无害，符合HJ/T 370‑2007(环境标志产品技术要求胶印油墨)中绿色油墨的要求同时添加的天然抗菌剂中含有的植物纤维在油墨中任意排列，使得制备后的油墨具有优异的抗拉抗扭曲变形的性能，添加的纳米二氧化钛使得胶印油墨具有优异的印刷效果。

Description

一种环保型胶印油墨及其制备方法

技术领域：

本发明涉及胶印油墨技术领域，具体地，涉及一种环保型胶印油墨及其制备方法。

背景技术：

胶印油墨主要是由颜料、助剂、高分子聚合物和溶剂组成的流体状的着色材料，其中，胶印油墨的主要溶剂是矿物油和植物油。胶印油墨印刷到纸张上的干燥过程是非常复杂的，我们可以理解为油墨是通过矿物油渗透和植物油的氧化结膜进行干燥的。油墨作为信息再现的最重要的一种印刷材料，在印刷过程中应具有良好的印刷适性。胶印油墨主要是由有色颜料、连接料、填充料和助剂等物质组成，在配制时按印刷的要求根据一定的比例混合搅拌，并经过碾压轧墨工艺制成的。有色颜料是不溶于水也不溶于油或连接料的、具有一定颜色的固体粉状物质。它不仅是油墨中主要的固体组成成分，也是印到物体上可见的有色体部分，在很大程度决定了油墨的颜色、稀稠、耐光等性能。连接料是油墨的心脏，属胶黏状流体；在油墨中，它可将粉状的颜料等物质混合连结起来，使之在研磨分散后，形成具有一定流动度和粘性的胶粘体，从而起到连结作用。连接料是油墨中主要的流体组成成分，决定油墨的流动度、粘性、干性以及印刷适性等。填充料是白色、透明、半透明或不透明的粉状物质，也是油墨的固体组成部分，主要起填充作用。适当选用填充料，除了可以减少颜料用量，降低成本外，它也可以调节油墨的性质，如稀稠、流动度等。助剂是油墨中的附加成分，也可以作为油墨成品的附加料，作为印刷辅助剂来改变或提高油墨的某些性质，如：干燥性、耐摩擦性等。

随着人们生活水平的提高，对环境质量、卫生和自身的健康提出了更高的要求，对于肉眼无法看到的细菌，人们更是无法容忍其潜在的危害。目前市场上销售的胶印油墨并不具备抗菌性能，使用这些胶印油墨印刷出来的产品也不具备抗菌性能，其表面容易沾染细菌，难以满足人们的需求，申请号为CN201410362497.1公布了一种含抗菌性中药成分的印刷油墨，在组份中加入氧化锌、大青叶、黄连用于抗菌，利用大黄叶、黄连的自身杀菌特性进行抗菌，其抗菌性能单一，效果并不显著，申请号为CN1195120C涉及抗菌油墨，采用无机载银抗菌剂。单一的载金属离子无机抗菌剂在油墨中添加使用时要么抗菌效果不显著，要么使产品变色，如采用载银离子的沸石或氧化硅类抗菌剂添加在油墨中得到的样品抗菌效果重现性不好或不显著，并且在油墨制作过程中对三辊机等设备的磨损较严重，不适合油墨制作。

发明内容：

本发明克服现有技术的缺陷，提供一种环保型胶印油墨及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种环保型胶印油墨，按重量份计，包括连接料60～80份、天然抗菌剂10～20份、有机抗菌剂4～6份、溶剂30～40份、助剂5～10份、填料40～60份；

所述的天然抗菌剂为芥末、蓖麻油、山葵中的一种或混合物，优选的为芥末、蓖麻油、山葵的混合物，其中芥末、蓖麻油、山葵的比例不受限制。

本发明中填料也是油墨成份中重要的同体物质，一般填料是白色透明、半透明或不透明的粉状物质。其主要起填充作用，既降低成本又调节油墨性质，如稀稠、流动度、粘性等，以便提高配方设计的灵活性，改善油墨质量。油墨对填料的基本要求是白度高、亲油性强、易分散、无有害杂质、颗粒细小均匀、稳定性好等。纳米二氧化钛具有抗菌防霉的特性，也可以作为填料使用。它是以锐钛矿型为主的纳米二氧化钛，经过表面无机和有机处理后，不仅具备好的分散性和与基体制料相容性，而且能充分地发挥抗菌性能。选用此种材料作为填料，不仅能实现填料的基本功能，还能实油墨的抗菌功能，具体的，所述的纳米二氧化钛的粒径为：10～20nm，该粒径范围的纳米二氧化钛分散在连接料内具有稳定性能好，不会影响胶印油墨的流动性和粘度，而且使得印刷后的油墨具有一定的光泽，印刷效果好。

本发明中，所述的有机抗菌剂为二氯二甲基海因，它的有效氯含量为70％以上，具有较强的杀菌能力，刺激性和腐蚀性弱，能够适用于人、动物、环境中，且稳定性高，二氯二甲基海因在油墨中释放缓慢，使得制备形成的胶印油墨具有长期稳定的抗菌性能。

所述助剂包括黏度调节剂、抗乳化助剂、分散剂、抗磨剂、干燥剂或软树脂油中的一种或多种的组合。

优选的，按重量份计，包括连接料70份、天然抗菌剂15份、有机抗菌剂5份、溶剂35份、助剂7份、填料50份。

本发明中，所述的连接料通过以下步骤制备：

(1)将固体树脂、精制大豆油、大豆油脂肪酸酯加入四口反应烧瓶内，加热至160℃至树脂完全熔融，在氮气保护、75rpm转速的条件下，继续升温至180℃，保温1小时，得到树脂溶液A；

(2)将上述A溶液降温至145℃，加入铝凝胶剂，升温至170℃，保温0.5小时，测粘度，若粘度小于75000mPa·s/25℃，继续保温并每隔15分钟测一次粘度，至粘度达到85000～90000mPa·s/25℃；若粘度大于标准值，则用预留大豆油脂肪酸酯调整粘度至合格。

本发明中，所述的环保型胶印油墨制备方法，包括以下步骤：

S1:分别按重量份称取颜料、填料、连接料、天然抗菌剂、有机抗菌剂、助剂；

S2：将制备得到的连接料和其它剩余成分混合，投入高速搅拌机中，搅拌分散后得到混合料；

S3、再将混合料投入球磨机中球磨处理，使所得浆料的粒径为15μm以下，并根据需要调节粘度，即得。

所述的搅拌机搅拌速度为16000转/分钟，搅拌时间为3h。

本发明中，使用的搅拌机和球磨机没有特殊要求，可以直接选购市场上常见的搅拌机和球磨机，本发明中使用的球磨机为无锡成铭干燥设备有限公司生产的AX-立式搅拌球磨机，使用的搅拌机为东莞市金仟亿机械有限公司生产的搅拌釜。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明制备形成的胶印油墨环保无毒无害，符合HJ/T 370-2007(环境标志产品技术要求胶印油墨)中绿色油墨的要求同时添加的天然抗菌剂中含有的植物纤维在油墨中任意排列，使得制备后的油墨具有优异的抗拉抗扭曲变形的性能，添加的纳米二氧化钛使得胶印油墨具有优异的印刷效果；

2、本发明中添加的纳米二氧化钛不仅具有填充作用，还具有杀菌、抑菌和抗菌性能，纳米二氧化钛作为填充物制备成的胶印油墨具有抗菌性，同时添加的天然抗菌剂也具有抗菌性，天然抗菌剂中的抗菌成分容易挥发，能够迅速实现抗菌效果，当天然抗菌剂失效后，纳米二氧化钛接替天然抗菌剂继续实现抗菌效果，从而使得本发明的抗菌能力得到极大提高，抗菌效果好，抗菌效果持久稳定。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1：

一种环保型胶印油墨，包括连接料60kg、天然抗菌剂10kg、有机抗菌剂4kg、溶剂30kg、助剂5kg、填料40kg；所述的填料粒径为15nm，所述的连接料通过以下步骤制备：

(1)将固体树脂、精制大豆油、大豆油脂肪酸酯加入四口反应烧瓶内，加热至160℃至树脂完全熔融，在氮气保护、75rpm转速的条件下，继续升温至180℃，保温1小时，得到树脂溶液A；

(2)将上述A溶液降温至145℃，加入铝凝胶剂，升温至170℃，保温0.5小时，测粘度，若粘度小于75000mPa·s/25℃，继续保温并每隔15分钟测一次粘度，至粘度达到85000～90000mPa·s/25℃；若粘度大于标准值，则用预留大豆油脂肪酸酯调整粘度至合格。

上述组份经由以下步骤制备形成环保型胶印油墨：

S1:分别按重量份称取填料、连接料、天然抗菌剂、有机抗菌剂、助剂；

S2：将制备得到的连接料和其它剩余成分混合，投入高速搅拌机中，搅拌分散后得到混合料搅拌机搅拌速度为16000转/分钟，搅拌时间为3h；

S3、再将混合料投入球磨机中球磨处理，使所得浆料的粒径为15μm以下，并根据需要调节粘度，即得。

本发明中，使用的搅拌机和球磨机没有特殊要求，可以直接选购市场上常见的搅拌机和球磨机，本发明中使用的球磨机为无锡成铭干燥设备有限公司生产的AX-立式搅拌球磨机，使用的搅拌机为东莞市金仟亿机械有限公司生产的搅拌釜。

实施例2：

一种环保型胶印油墨，包括连接料70kg、天然抗菌剂15kg、有机抗菌剂5kg、溶剂40kg、助剂7kg、填料50kg，所述的填料粒径为15nm。

实施例3：

一种环保型胶印油墨，包括连接料80kg、天然抗菌剂20kg、有机抗菌剂6kg、溶剂40kg、助剂10kg、填料60kg，所述的填料粒径为15nm。

对比例1：

一种环保型胶印油墨，包括连接料70kg、天然抗菌剂15kg、有机抗菌剂5kg、溶剂40kg、助剂7kg、填料50kg，所述的填料粒径为5nm。

对比例2：

一种环保型胶印油墨，包括连接料70kg、天然抗菌剂15kg、有机抗菌剂5kg、溶剂40kg、助剂7kg、填料50kg，所述的填料粒径为30nm。

对比例3：

一种环保型胶印油墨，包括连接料70kg、有机抗菌剂5kg、溶剂40kg、助剂7kg、填料50kg，所述的填料粒径为15nm。

对比例4：

一种环保型胶印油墨，包括连接料70kg、天然抗菌剂15kg、溶剂40kg、助剂7kg、填料50kg，所述的填料粒径为15nm。

对比例5：

一种环保型胶印油墨，包括连接料70kg、天然抗菌剂15kg、溶剂40kg、助剂7kg、填料50kg，所述的填料粒径为15nm，所述的填料为不选用纳米二氧化钛，选用市场上售卖的滑石粉。

将实施例1～3，对比例1～5制备得到的胶印油墨测试性能指标，其测试方法简述如下：

粘性测试，采用油墨粘性仪YQM-1，粘性仪在旋转的情况下测试阻止油墨薄层分离或被扯开的阻力力矩，用力臂的大小表示。

流动性测试，一定体积的油墨样品在规定压力下，经一定时间，所扩展成圆柱体直径大小来表示。

固着速度测试，采用QB570-1983标准测试。

光泽度测试，选用通用型60°镜面光泽度仪LS192来测量油墨的光泽度。

抗菌性测试，制备实验菌种的培养皿分别培养芽孢，大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，其平均菌落数在1136*100(cfu/ml)，然后分别滴入2滴实施例和对比例中制备的油墨，2小时候观察菌种数量，计算抗菌性，用原始数量比存活菌种数量。

哑光效果测试，目测。

测试结果如下表1所示：

表1

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种环保型胶印油墨，其特征在于，按重量份计，包括连接料60～80份、天然抗菌剂10～20份、有机抗菌剂4～6份、助剂5～10份、填料40～60份，所述的天然抗菌剂为芥末、蓖麻油、山葵中的一种或混合物，所述的填料为纳米二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的环保型胶印油墨，其特征在于，所述的纳米二氧化钛的粒径在10～20nm。

3.根据权利要求1所述的环保型胶印油墨，其特征在于，所述的有机抗菌剂为二氯二甲基海因。

4.根据权利要求1所述的环保型胶印油墨，其特征在于，所述助剂包括黏度调节剂、抗乳化助剂、分散剂、抗磨剂、干燥剂或软树脂油中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的环保型胶印油墨，其特征在于，按重量份计，包括连接料70份、天然抗菌剂15份、有机抗菌剂5份、助剂7份、填料50份。

6.根据权利要求1所述的环保型胶印油墨，其特征在于，所述的连接料通过以下步骤制备：

(1)将固体树脂、精制大豆油、大豆油脂肪酸酯加入四口反应烧瓶内，加热至160℃至树脂完全熔融，在氮气保护、75rpm转速的条件下，继续升温至180℃，保温1小时，得到树脂溶液A；

(2)将上述A溶液降温至145℃，加入铝凝胶剂，升温至170℃，保温0.5小时，测粘度，若粘度小于75000mPa·s/25℃，继续保温并每隔15分钟测一次粘度，至粘度达到85000～90000mPa·s/25℃；若粘度大于标准值，则用预留大豆油脂肪酸酯调整粘度至合格。

7.根据权利要求1～6中任一一项所述的环保型胶印油墨制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:分别按重量份称取颜料、填料、连接料、天然抗菌剂、有机抗菌剂、助剂；

S2：将制备得到的连接料和其它剩余成分混合，投入高速搅拌机中，搅拌分散后得到混合料；

S3、再将混合料投入球磨机中球磨处理，使所得浆料的粒径为15μm以下，并根据需要调节粘度，即得。

8.根据权利要求7所述的胶印油墨制备方法，其特征在于，所述的搅拌机搅拌速度为16000转/分钟，搅拌时间为3h。