CN108822612A - 一种水性油墨改性剂的制备方法及应用 - Google Patents

一种水性油墨改性剂的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性油墨改性剂的制备方法及其应用，采用凹土为基本原料制备成油墨改性剂，并通过微波辐射改性处理；最后分三阶段加入水性油墨中去进行应用，与现有技术相比，具备以下优点：经改性剂处理的水性油墨附着力和着色率得到了大大的提升，印刷膜残留率都达到了94％以上，大大提升了水性油墨的附着力。适用于水洗油墨材料的成品，且处理工艺简单便捷，工业化程度高，应用前景广阔，提高经济效益。

Description

一种水性油墨改性剂的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及油墨的制备方法，尤其涉及一种水性油墨改性剂的制备方法及其应用。
背景技术
随着我国国民经济的飞速发展，印刷包装业的繁荣带动了油墨制造业的快速成长，使得我国在最近的十几年间迅速崛起成为世界油墨制造大国之一，目前国内油墨产业规模正以10％以上的速度持续快速增长。
油墨主要有溶剂油墨、水性油墨、UV油墨、丝印油墨、胶印油墨等种类；其中水性油墨作为一种无溶剂挥发、无溶剂残留的环保型油墨，特别适用于卫生条件要求严格的包装印刷产品，人们对各种承印物提出越来越高的要求，传统的水性油墨已经不能将油墨有效地吸附在承印物上，不能满足人们对油墨的品质越来越高的要求，在提高水性油墨干燥速度、色相、流动性等性能的同时，附着力的提升也是不容忽视的一项。
中国专利CN 108059871 A中是采用先制备聚多巴胺，并包覆于原位生成的钴铁氧体纳米磁性材料的表面，然后与水性丙烯酸树脂、去离子水、乙醇、有机颜料、消泡剂、流平剂和缓冲剂混合并研磨分散为水性油墨，通过聚多巴胺结构中的大量基团实现油墨附着力的提高。这种处理方法还要对水性油墨的配方进行很大的变动，且原材料比较不常见，购买不易，若能对现有的水性油墨成品进行一定的处理来获得一定的增加附着力的效果将会大大降低生产成本，提高应用范围和可行性。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种水性油墨改性剂的制备方法及其应用；适用于工业化生产，可应用于多种水性油墨成品的改性处理，有效提高水性油墨的附着力和着色率。
技术方案：为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水性油墨改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向凹土中加入2-3倍质量的去离子水，再加入2g/L的硝酸铁溶液，边搅拌的过程中边逐滴加入强碱溶液，调节pH为9-9.5；
(2)再加入分散剂，升温至60℃高速搅拌10-15min后趁热加入2.5g/L的壳聚糖，1.5g/L的有机硅氧烷附着力促进剂，搅拌均匀后降温至室温，养护24-48h 后加入精炼酶，搅拌均匀后40℃保持20min；离心分离，高温烘干，研磨至50-60 目，得油墨改性剂半成品；
(3)将油墨改性剂半成品置于微波辐射处理器中进行微波辐射处理，先 250W的功率处理2-4min；再200W的功率处理5-8min后取出自然冷却至室温即得。
更为优选的，步骤(1)中所述硝酸铁的浓度0.7mol/L。
更为优选的，步骤(1)中所述强碱溶液为氢氧化钠。
更为优选的，步骤(2)所述精炼酶的加入量为1.5g/L。
更为优选的，步骤(2)中所述分散剂为硬脂酸单甘油酯。
更为优选的，步骤(2)中所述分散剂的加入量为0.6g/L。
本发明还公开了上述制备方法制备的水性油墨改性剂的应用，具体添加比例为水性油墨质量的5％；分三次加入，第一次加入量为总量的二分之一，搅拌均匀后加热至60℃维持20min后进行第二次加入，加入量为余量的二分之一，拌均匀后升温至90℃保温15min后加入余量的油墨改性剂，搅拌均匀后升温至 110℃保温10min后降至室温即得。
有益效果：本发明所提供的一种水性油墨改性剂的制备方法及其应用；与现有技术相比，具备以下优点：经改性剂处理的水性油墨附着力和着色率得到了大大的提升，印刷膜残留率都达到了94％以上，大大提升了水性油墨的附着力。适用于水洗油墨材料的成品，且处理工艺简单便捷，工业化程度高，应用前景广阔，提高经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1：
一种水性油墨改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向凹土中加入2倍质量的去离子水，再加入2g/L的浓度为0.7mol/L 硝酸铁溶液，边搅拌的过程中边逐滴加入氢氧化钠溶液，调节pH为9；
(2)再加入0.6g/L的分散剂硬脂酸单甘油酯，升温至60℃高速搅拌10-15min 后趁热加入2.5g/L的壳聚糖，1.5g/L的有机硅氧烷附着力促进剂，搅拌均匀后降温至室温，养护24h后加入1.5g/L的精炼酶，搅拌均匀后40℃保持20min；离心分离，高温烘干，研磨至50目，得油墨改性剂半成品；
(3)将油墨改性剂半成品置于微波辐射处理器中进行微波辐射处理，先 250W的功率处理2min；再200W的功率处理5min后取出自然冷却至室温即得。
上述制备方法制备的水性油墨改性剂的应用，具体添加比例为水性油墨质量的5％；分三次加入，第一次加入量为总量的二分之一，搅拌均匀后加热至60℃维持20min后进行第二次加入，加入量为余量的二分之一，拌均匀后升温至90℃保温15min后加入余量的油墨改性剂，搅拌均匀后升温至110℃保温10min后降至室温即得。
实施例2：
一种水性油墨改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向凹土中加入3倍质量的去离子水，再加入2g/L的浓度为0.7mol/L 硝酸铁溶液，边搅拌的过程中边逐滴加入氢氧化钠溶液，调节pH为9.5；
(2)再加入0.6g/L的分散剂硬脂酸单甘油酯，升温至60℃高速搅拌15min 后趁热加入2.5g/L的壳聚糖，1.5g/L的有机硅氧烷附着力促进剂，搅拌均匀后降温至室温，养护48h后加入1.5g/L的精炼酶，搅拌均匀后40℃保持20min；离心分离，高温烘干，研磨至50-60目，得油墨改性剂半成品；
(3)将油墨改性剂半成品置于微波辐射处理器中进行微波辐射处理，先250W的功率处理4min；再200W的功率处理8min后取出自然冷却至室温即得。
上述制备方法制备的水性油墨改性剂的应用，具体添加比例为水性油墨质量的5％；分三次加入，第一次加入量为总量的二分之一，搅拌均匀后加热至60℃维持20min后进行第二次加入，加入量为余量的二分之一，拌均匀后升温至90℃保温15min后加入余量的油墨改性剂，搅拌均匀后升温至110℃保温10min后降至室温即得。
实施例3：
一种水性油墨改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)向凹土中加入2-3倍质量的去离子水，再加入2g/L的浓度为0.7mol/L 硝酸铁溶液，边搅拌的过程中边逐滴加入氢氧化钠溶液，调节pH为9.3；
(2)再加入0.6g/L的分散剂硬脂酸单甘油酯，升温至60℃高速搅拌12min 后趁热加入2.5g/L的壳聚糖，1.5g/L的有机硅氧烷附着力促进剂，搅拌均匀后降温至室温，养护35h后加入1.5g/L的精炼酶，搅拌均匀后40℃保持20min；离心分离，高温烘干，研磨至55目，得油墨改性剂半成品；
(3)将油墨改性剂半成品置于微波辐射处理器中进行微波辐射处理，先 250W的功率处理3min；再200W的功率处理7min后取出自然冷却至室温即得。
上述制备方法制备的水性油墨改性剂的应用，具体添加比例为水性油墨质量的5％；分三次加入，第一次加入量为总量的二分之一，搅拌均匀后加热至60℃维持20min后进行第二次加入，加入量为余量的二分之一，拌均匀后升温至90℃保温15min后加入余量的油墨改性剂，搅拌均匀后升温至110℃保温10min后降至室温即得。
应用测试：
对比例：未经处理的市售水性油墨
将实施例1、实施例2、实施例3的油墨改性剂按其应用方法对市售水性油墨进行处理后得改性的水性油墨，将改性的水性油墨和对比例按照喷涂法制备成漆膜，对漆膜的外观透明度、光泽度、附着力、着色力进行测定。
其中：
光泽度采用MN268三角度型光泽度仪进行检测，投射角度为60°；
附着力采用划格法进行检测；
着色率参考GB/T14624.2-2008的方法进行检测，检验条件温度为25±1℃，相对湿度为65±5％；着色力百分比的计算公式S＝B/A×100％，其中S为着色率百分比，A为标样冲淡白墨用量，B为试样冲淡白墨用量；
透明度采用专家评价的方式进行检测；
测试结果如下：
表1油墨性能测试对比
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
光泽度(GS) 70 69 71 50
附着力 5B 5B 5B 3B
着色率(％) 100％ 100％ 100％ 90％
透明度 优秀 优秀 优秀 良好
从表1的测试数据可以看出，本发明一种水性油墨改性剂的制备方法制备的改性剂处理后的水性油墨，光泽度、附着力、着色率以及透明度都优于对比例未经处理的水性油墨。
此外，采用实施例1-3处理后油墨以及对比例油墨进行印刷，采用质量浓度为40％的硫酸溶液对印刷品的表面进行浸泡洗脱，30min后取出印刷品，测试印刷膜残留率，用以表征水性油墨的附着力，结果如表2所示：
表2：印刷膜残留率测试
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
印刷膜残留率 94.5％ 95.1％ 94.6％ 55.6％
从表2明显可以看出，本发明一种水性油墨改性剂的制备方法及其应用制备的水性油墨改性剂并应用处理后的水性油墨，印刷膜残留率都达到了94％以上，相较于对比例，大大提升了水性油墨的附着力。
应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种水性油墨改性剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)向凹土中加入2-3倍质量的去离子水，再加入2g/L的硝酸铁溶液，边搅拌的过程中边逐滴加入强碱溶液，调节pH为9-9.5；
(2)再加入分散剂，升温至60℃高速搅拌10-15min后趁热加入2.5g/L的壳聚糖，1.5g/L的有机硅氧烷附着力促进剂，搅拌均匀后降温至室温，养护24-48h后加入精炼酶，搅拌均匀后40℃保持20min；离心分离，高温烘干，研磨至50-60目，得油墨改性剂半成品；
(3)将油墨改性剂半成品置于微波辐射处理器中进行微波辐射处理，先250W的功率处理2-4min；再200W的功率处理5-8min后取出自然冷却至室温即得。
2.根据权利要求1所述的一种水性油墨改性剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述硝酸铁的浓度0.7mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种水性油墨改性剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述强碱溶液为氢氧化钠。
4.根据权利要求1所述的一种水性油墨改性剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述精炼酶的加入量为1.5g/L。
5.根据权利要求1所述的一种水性油墨改性剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述分散剂为硬脂酸单甘油酯。
6.根据权利要求1所述的一种水性油墨改性剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述分散剂的加入量为0.6g/L。
7.一种权利要求1所述的一种水性油墨改性剂的制备方法制备的水性油墨改性剂的应用，其特征在于添加比例为水性油墨质量的5％；分三次加入，第一次加入量为总量的二分之一，搅拌均匀后加热至60℃维持20min后进行第二次加入，加入量为余量的二分之一，拌均匀后升温至90℃保温15min后加入余量的油墨改性剂，搅拌均匀后升温至110℃保温10min后降至室温即得。
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