CN108178949B - 一种木纹纸数码印刷用颜料墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木纹纸数码印刷用颜料墨水及其制备方法，本发明的颜料墨水包含20～50％的颜料、3～10％的蜡乳液、5～20％的树脂、0.1～0.5％的酸碱调节剂、20～40％的保湿剂、1～10％的快干剂、1～5％的表面活性剂、0～0.5％的杀菌剂、余量为水，在木纹纸上打印不易渗透，打印色彩正面色密度高，色彩表现效果接近传统印刷效果，压板前后变色率小，本发明还公开了上述颜料墨水的制备方法，制备工艺简单，在木纹纸数码印刷领域具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及数码印刷领域，尤其是涉及一种木纹纸数码印刷用颜料墨水及其制备方法。
背景技术
目前，市场上木纹纸主要是通过传统凹版印刷来实现的，其印前需要对设计的图案进行制版后才能印刷，在实际生产中其印刷数量和图案都有一定的要求；而数码印刷印前无需制版，是一种将设计好的图案通过数码打印机和打印软件直接打印在纸张上，可实现不同客户个性化的印刷需求的印刷方式。
目前市面上使用的颜料墨水多因粘度低和色料浓度低而不适用于工业喷头，同时现有的颜料墨水在木纹上打印会表现出快干性差，容易往纸的背面渗透的问题，最终导致色彩表现差，特别是在传统无涂层木纹纸上色彩表现更差，与传统印刷对比色彩差异较大；此外还存在木纹纸压板后变色率大等问题；无法达到木纹纸印刷产品的品质需求。专利CN104861778A中公开了一种木纹纸印刷用的水性油墨，其中加入了50～60％的水性树脂、10～20％的树脂乳和0.5～1.5％的偶联剂，该专利中的水性油墨虽然提高了油墨的稳定性、光泽度和附着牢度等性质，但是对于墨水在木纹纸上容易渗透、色彩表现差和变色率的问题并没有得到解决，其次该油墨中添加树脂的含量较多，其挥发的苯乙烯对身体健康会造成威胁，限制了此油墨在木纹纸上的应用，此外该专利中使用的必要添加成分钛酸酯偶联剂具有很强的腐蚀性、酸性和挥发性，同样使得该水性油墨存在潜在的使用风险。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种木纹纸数码印刷用颜料墨水，制备工艺简单、成本低，具有在木纹纸上印刷不易渗透的优点同时解决了墨水在木纹纸特别是在传统木纹纸上打印色彩色密度低，浸胶压板后变色率大等技术问题。
本发明所采取的技术方案是：
本发明提供一种木纹纸数码印刷用颜料墨水，按质量百分比，包含20～50％的颜料、3～10％的蜡乳液、5～20％的树脂、0.1～0.5％的酸碱调节剂、20～40％的保湿剂、1～10％的快干剂、1～5％的表面活性剂、0～0.5％的杀菌剂，余量为水。
优选地，所述蜡乳液的粒度D99≤300nm。
进一步地，所述蜡乳液可选用BYK公司的Aquacer 507，Aquacer530，Aquacer 582中的至少一种。
优选地，所述树脂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚碳树脂中的至少一种。
进一步地，所述树脂的粒度D99≤300nm。
更进一步地，所述表面活性剂为水溶性非离子型表面活性剂、阴离子表面活性剂中的至少一种。
更进一步地，所述表面活性剂为surfynol 465、surfynol 104E、BYK346、BYK348、Tego410、日信E-1010中的至少一种。
优选地，所述快干剂为乙醇、异丙醇、二乙二醇单丁醚，三乙二醇单丁醚中的至少一种。
进一步地，所述酸碱调节剂为三乙醇胺、氨水、三乙胺、氢氧化钠中的至少一种。
更进一步地，所述保湿剂为乙二醇、二甘醇、丙二醇、甘油，吡咯烷酮、PEG300，PEG400，PEG600中的至少一种。
本发明中的颜料可选用水性喷墨墨水中常用的分散液(色浆)，包括但不限于Cabot公司、Diamond公司、科莱蒽公司等生产的分散液；黑色选用PB7；蓝色选用PB15：3，PB15：4等至少一种；红色选用PR122，PV19，PR254，PR177等至少一种；黄色选用PY74，PY155，PY150等至少一种。
本发明还提供一种上述的木纹纸数码印刷用颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：
1)取保湿剂、酸碱调节剂、表面活性剂和水搅拌混合均匀得到混合液；
2)在所述混合液中加入蜡乳液和树脂搅拌混合均匀；
3)在步骤2)得到的溶液中加入颜料，搅拌混合均匀后过滤。
本发明的有益效果是：
本发明制备的木纹纸数码印刷用颜料墨水在木纹纸上打印不易渗透，打印色彩正面色密度高，色彩表现效果接近传统印刷效果，压板前后变色率小；其表面张力为20-35Nm/m，30℃、60rmp时粘度为5.0-15.0mPa.s；在工业喷头上持续喷墨性能好，在高温、常温条件下的性能稳定，适合传统木纹纸的工业化印刷。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1：木纹纸数码印刷用黑色墨水
按顺序加入10.8质量份去离子水，10质量份乙二醇，3质量份异丙醇，20质量份甘油，1质量份suryfnol 465表面活性剂，0.1质量份GXL杀菌剂，0.1质量份酸碱调节剂三乙醇胺；常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入5质量份蜡乳液Aquacer530，10质量份乳液树脂TAKELAC W-5030，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入40质量份黑色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需黑色木纹纸颜料墨水。
本发明使用的蜡乳液和树脂的粒度优选D99≤300nm，用孔径0.45μm的PP膜可以顺畅过滤不堵塞滤膜；当蜡乳液和树脂的粒度过大时容易造成制备的的墨水在生产过滤过程容易堵塞滤膜导致无法过滤，另外过大的粒径也容易导致墨水上机流畅性降低，可能会出现喷头堵塞的情况。
实施例2：木纹纸数码印刷用蓝色墨水
按顺序加入25.1质量份去离子水，10质量份二甘醇，5质量份二乙二醇单丁醚，3质量份PEG600，20质量份甘油，1质量份suryfnol465表面活性剂，0.5质量份suryfnol 104E表面活性剂，0.1质量份GXL杀菌剂，0.3质量份酸碱调节剂三乙醇胺，常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入5质量份蜡乳液Aquacer507，10质量份乳液树脂D369，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入20质量份蓝色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需蓝色木纹纸颜料墨水。
实施例3：木纹纸数码印刷用红色墨水
按顺序加入7.8质量份去离子水，10质量份乙二醇，20质量份甘油，1质量份二乙二醇单丁醚，1质量份suryfnol 465表面活性剂，0.1质量份GXL杀菌剂，0.1质量份酸碱调节剂三乙醇胺，常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入5质量份蜡乳液Aquacer 530，10质量份乳液树脂D369常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入45质量份红色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需红色木纹纸颜料墨水。
实施例4：木纹纸数码印刷用黄色墨水
按顺序加入17.5质量份去离子水，10质量份乙二醇，3质量份二乙二醇单丁醚，20质量份甘油，1质量份suryfnol 465表面活性剂，0.3质量份BYK348，0.1质量份GXL杀菌剂，0.1质量份酸碱调节剂三乙醇胺，常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入5质量份蜡乳液Aquacer 507，10质量份乳液树脂TAKELACW-5030，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入33质量份黄色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需黄色木纹纸颜料墨水。
实施例5：性能测试
对比例1：按顺序加入12.8质量份去离子水，10质量份乙二醇，20质量份甘油，1质量份二乙二醇单丁醚，1质量份suryfnol 465表面活性剂，0.1质量份GXL杀菌剂，0.1质量份酸碱调节剂三乙醇胺，常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入10质量份非乳液树脂J678，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入45质量份红色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需红色木纹纸颜料墨水。
对比例2：按顺序加入12.8质量份去离子水，10质量份乙二醇，20质量份甘油，1质量份二乙二醇单丁醚，1质量份suryfnol 465表面活性剂，0.1质量份GXL杀菌剂，0.1质量份酸碱调节剂三乙醇胺，常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入10质量份乳液树脂D369，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入45质量份红色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min即可，即得到所需红色木纹纸颜料墨水。
对比例3：按顺序加入7.8质量份去离子水，10质量份乙二醇，20质量份甘油，1质量份二乙二醇单丁醚，1质量份suryfnol 465表面活性剂，0.1质量份GXL杀菌剂，0.1质量份酸碱调节剂三乙醇胺，常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入10质量份非乳液树脂J678，5质量份蜡乳液Aquacer 530，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入45质量份红色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min即可，即得到所需红色木纹纸颜料墨水。
取实施例1-4的木纹纸数码印刷用颜料墨水和对比例1-3的墨水进行性能测试，测试内容及结果如下：
1.墨水上机流畅性测试
选用京瓷KJ4b喷头进行测试，打印纸张为传统无涂层80g木纹纸，环境温湿度为：温度20-35℃，湿度为40-80％，
打印流畅性为墨水连续打印4H 100％纯色块，对比喷孔打印前后的变化，断孔斜喷数量小于等于3格为合格；有闪喷待机12H，打印喷孔状态小于等于3格且刮墨一次OK，关机保湿待机48小时，刮墨或者清洗一次喷孔后OK，判断为合格，否则为不合格，测得墨水的喷墨性能见表1：
实验结果表明，本发明制备的木纹纸颜料墨水在工业喷头上打印具有良好的流畅性和待机性能，能满足工业化印刷的连续化生产的需要。
2.打印色块色密度的测试
在木纹纸上打印纯色色块，用X-rite测试各实施例的色密度，数据见表2。
实验结果表明，对比实施例1的非乳液树脂与对比例2中用的乳液树脂，均无蜡乳液，用非乳液树脂更容易渗透，正面得色率最低，用乳液树脂可以提升色密度5％左右；对比例3使用蜡乳液与对比例1不使用蜡乳液对比，同样可以提升色密度5％左右；与实施例3对比，蜡乳液和树脂乳液配合使用可以获得更佳的效果，提升色密度大于10％。
3.压板前后变色率测试
取实施例3和对比例1-3的墨水，测试压板前后的色密度变化情况，如表3所示。
表3压板前后变色率测试
| 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 压板前色密度 | 0.932 | 0.798 | 0.841 | 0.852 |
| 浸胶压板后色密度 | 0.986 | 0.942 | 0.943 | 0.948 |
| 压板前后色密度变化率 | 5.79％ | 18.05％ | 12.13％ | 11.27％ |
从压板前后色密度变化率对比可知：对比例2加乳液树脂与对比例3加蜡乳液均比对比例1色密度变化率要小，与实施例3相比，实施例3具有最小的色密度变化率。
实施例6
按顺序加入19质量份去离子水，10质量份乙二醇，1质量份异丙醇，10质量份甘油，1质量份suryfnol 465表面活性剂，0.5质量份GXL杀菌剂，0.5质量份酸碱调节剂三乙醇胺；常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入3质量份蜡乳液Aquacer530，5质量份乳液树脂TAKELAC W-5030，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入50质量份黑色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需黑色木纹纸颜料墨水。
实施例7
按顺序加入14.5质量份去离子水，5质量份乙二醇，10质量份异丙醇，15质量份甘油，5质量份suryfnol 465表面活性剂，
0.5质量份酸碱调节剂三乙醇胺；常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入10质量份蜡乳液Aquacer 530，20质量份乳液树脂TAKELAC W-5030，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入20质量份黄色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需黑色木纹纸颜料墨水。
实施例8
按顺序加入7.7质量份去离子水，25质量份PEG300，8质量份异丙醇，15质量份吡咯烷酮，3质量份suryfnol 465表面活性剂，0.3质量份酸碱调节剂氢氧化钠；常温100-300rpm充分搅拌5-10min，使其充分混合均匀后再加入6质量份蜡乳液Aquacer 530，15质量份乳液树脂TAKELAC W-5030，常温200-300rpm充分搅拌10-20min，混合均匀后加入20质量份蓝色分散液，200-300rpm充分搅拌1h，用孔径0.45μm的PP膜或相应滤芯过滤，所得滤液在真空度为0.06-0.1Mpa条件下，除泡30min～60min，即得到所需黑色木纹纸颜料墨水。
Claims (2)
1.一种木纹纸数码印刷用颜料墨水，其特征在于，按质量百分比，由以下成分组成：33~45%的颜料、5%的蜡乳液、10%的树脂、0.1%的酸碱调节剂、30%的保湿剂、1~3%的快干剂、1~1.5%的表面活性剂、0.1%的杀菌剂，余量为水；
所述蜡乳液的粒度D99≤300nm；
所述树脂的粒度D99≤300nm；
所述颜料为水性喷墨墨水中常用的黑色、蓝色、黄色、红色分散液中的一种；
所述蜡乳液为蜡乳液Aquacer 530；所述树脂为乳液树脂D369；所述酸碱调节剂为三乙醇胺；所述保湿剂为甘油和乙二醇，甘油和乙二醇的质量比为2：1；所述快干剂为二乙二醇单丁醚或异丙醇中的至少一种；所述表面活性剂为suryfnol 465表面活性剂、suryfnol104E表面活性剂、BYK348中的至少一种；所述杀菌剂为GXL杀菌剂。
2.权利要求1所述的木纹纸数码印刷用颜料墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）取保湿剂、酸碱调节剂、表面活性剂和去离子水搅拌混合均匀得到混合液；
2）在所述混合液中加入蜡乳液和树脂搅拌混合均匀；
3）在步骤2）得到的溶液中加入颜料，搅拌混合均匀后过滤。
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