CN108997818A - 一种环保植物油型油墨及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保植物油型油墨及其制备工艺，主要包括以下重量配比的原料：着色剂20‑35份、助剂3‑5份、松香改性酚醛树脂30‑48份和溶剂20‑30份，其中助剂主要为耐摩擦剂1‑5份、干燥剂0.5‑2份、防干剂0.5‑3份和其他助剂3.5‑4.5份，溶剂主要为大豆油、亚麻油和桐油；本发明中的油墨通过选用低溶解性、中低粘度的树脂,选用与矿物油性能更加接近的植物油酯,解决了原油墨存在的固着速度慢、印刷适性差、墨性太硬、胶性重、屈服值过大的缺陷,且油墨色彩丰富，效果好，符合发展趋势和现在倡导的绿色发展理念。
Description
技术领域
本发明属于油墨技术领域，具体涉及一种环保植物油型油墨及其制备工艺。
背景技术
VOC，即有机挥发物，主要由汽车尾气、涂料、树脂、胶粘剂、印刷、制药、干洗业、石油产业以及其他各类工厂或一般家庭中排放出来。而油墨中的VOC，主要指的是油墨中的矿物油成分，在油墨的干燥过程中，树脂和植物油成分能够在空气中氧化成膜，停留在承印物的表面，而矿物油成分则会过通过挥发，最终排放到环境中，形成VOC。这些有机挥发物，可以形成比二氧化碳更严重的温室效应，而且在阳光的照射下会形成氧化物和光化学烟雾，严重污染大气环境，影响人们健康。目前市场上的胶印油墨主要以矿物油体系为主，这类油墨具有较高的VOC排放及印刷适性方面的诸多问题，相应的环保油墨也孕育而生，在包装印刷领域，环保油墨的使用比例越来越高，烟酒包装、食品药品包装、化妆品包装、儿童玩具的包装都已经在采用环保油墨进行印刷，环保油墨的应用范围越来越广泛。其中大豆油油墨占市场的80％，但是大豆油墨仍无法解决油墨中VOC排放问题，因为印刷及干燥性能的需要，仍然含有15-30％的矿物油成分。
因此，出于对保护环境责任的承担以及企业长远发展的角度来看，一种不含VOC的油墨或超低VOC含量的油墨是迫切需要的，同时要想达到真正意义上的环保，还需要油墨成本较低，能被回收利用、且安全无毒是为人类社会的长远生存所必须解决的问题，还有产品的生命周期、浪费问题、设备操作人员的健康和安全性以及大气环境等也都是油墨制造行业时刻关注的问题，而这些问题至今还是一个挑战。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种环保植物油型油墨及其制备工艺，通过用价格低廉可再生的植物油作为溶剂，在印刷及干燥环节不添加矿物油，解决了VOC排放问题，实现了VOC的零排放，同时成本低，油墨安全无毒。本发明采用的技术方案为：
一种环保植物油型油墨，主要包括以下重量配比的原料：着色剂20-35份、助剂3-5份、松香改性酚醛树脂30-48份和溶剂20-30份。
优选的，所述的着色剂主要是颜料，包括有机颜料和无机颜料，其中，无机颜料主要是炭黑和钛白粉；有机颜料主要是色淀颜料、偶氮类颜料和酞菁类颜料。
优选的，所述的助剂主要为耐摩擦剂1-5份、干燥剂0.5-2份、防干剂0.5-3份和其他助剂3.5-4.5份，其中耐摩擦剂为豆油型PE蜡膏，干燥剂为钴类和锰类混合干燥剂，防干剂为间二叔丁基对羟基甲苯。
优选的，所述的溶剂为植物油及其衍生物，主要包括大豆油、亚麻油和桐油。
一种环保植物油型油墨的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将桐油和大豆油按1:2的质量比混合均匀成混合油，然后将混合油、松香改性酚醛树脂投入到反应釜中，搅拌，将反应釜入气口与氩气罐相连，开启阀门，充入氩气，氩气罐气体压力控制在0-5MPa之间，同时打开反应釜出气口，排除釜内的空气，升温到190-200℃,待树脂全部溶解后，保温20-40分钟；
(2)降温至140-150℃，停搅拌，再投入凝胶剂和间二叔丁基对羟基甲苯，搅拌10-20分钟，升温至160-180℃，保温40-60分钟；
(3)降温至150-160℃出料，测定粘度，过80目筛，加入颜料，通过高速搅拌机充分搅拌，转速为3000-5000转/分，搅拌时间为5-15分钟，得基墨；
(4)将基墨投入到珠磨机中研磨，过10μm的滤膜，加入PE蜡膏，以钴类干燥剂：锰类干燥剂＝1:2-3混合加入，检测油墨指标，调整至合格，过200-300目的过滤器，分装密封。
优选的，所述的PE蜡膏的制备工艺为：将4份PE蜡粉和6份豆油投入反应釜中，升温至120-130℃，使PE蜡粉完全溶解，保温30-40分钟，启动搅拌机搅拌15-25分钟，至呈糊状蜡料为止，降温至110-120℃用100目筛过滤出料，即得PE蜡膏。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明中的油墨高植物油含量用量少，节约成本、节能环保和安全生产方面都有积极的作用。
2.本发明所用的植物油主要是大豆油、亚麻油和桐油，耐擦，耐光，耐热，不会因在复印机上受热而粘纸，不会发出刺激性气味；脱墨好处理，脱墨后的废渣也更好降解。
3.本发明中的油墨通过选用低溶解性、中低粘度的树脂,选用与矿物油性能更加接近的植物油酯,解决了原油墨存在的固着速度慢、印刷适性差的缺陷,在油墨性能和各项指标上均达到了与普通胶印油墨接近的水平，既能够达到矿物油接近的渗透性和粘度,又不会形成VOC。
4.本发明中的油墨解决了之前油墨存在的墨性太硬、胶性重、屈服值过大的问题，且油墨色彩丰富，效果好，符合发展趋势和现在倡导的绿色发展理念。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
红墨
(1)将10份桐油和20份大豆油混合均匀成混合油，然后将混合油、43份松香改性酚醛树脂投入到反应釜中，搅拌，将反应釜入气口与氩气罐相连，开启阀门，充入氩气，氩气罐气体压力控制在1MPa之间，同时打开反应釜出气口，排除釜内的空气，升温到190-200℃,待树脂全部溶解后，保温30分钟；
(2)降温至140-150℃，停搅拌，再投入0.7份凝胶剂和0.1份间二叔丁基对羟基甲苯，搅拌15分钟，升温至160-170℃，保温50分钟；
(3)降温至150-160℃出料，测定粘度，过80目筛，加入15份立索尔大红和5份金光红C，通过高速搅拌机充分搅拌，转速为3000转/分，搅拌时间为10分钟，得基墨；
(4)将PE蜡粉：豆油＝2:3的质量比投入反应釜中，升温至120-130℃，使PE蜡粉完全溶解，保温30分钟，启动搅拌机搅拌20分钟，至呈糊状蜡料为止，降温至110-120℃用100目筛过滤出料，即得PE蜡膏；
(5)将基墨投入到珠磨机中研磨，过10μm的滤膜，加入4份PE蜡膏，1份钴类干燥剂和2份锰类干燥剂，混合均匀，检测油墨指标，调整至合格，过200目的过滤器，分装密封。
实施例2
黄墨
(1)将30份的亚麻油和40份松香改性酚醛树脂投入到反应釜中，搅拌，将反应釜入气口与氩气罐相连，开启阀门，充入氩气，氩气罐气体压力控制在0.5MPa之间，同时打开反应釜出气口，排除釜内的空气，升温到190-200℃,待树脂全部溶解后，保温20分钟；
(2)降温至140-150℃，停搅拌，再投入0.7份凝胶剂和0.1份间二叔丁基对羟基甲苯，搅拌15分钟，升温至160-170℃，保温40分钟；
(3)降温至150-160℃出料，测定粘度，过80目筛，加入7份联苯胺黄和14份永固黄，通过高速搅拌机充分搅拌，转速为3000转/分，搅拌时间为5分钟，得基墨；
(4)将PE蜡粉：豆油＝2:3的质量比投入反应釜中，升温至120-130℃，使PE蜡粉完全溶解，保温30分钟，启动搅拌机搅拌15分钟，至呈糊状蜡料为止，降温至110-120℃用100目筛过滤出料，即得PE蜡膏；
(5)将基墨投入到珠磨机中研磨，过10μm的滤膜，加入5份PE蜡膏，1份钴类干燥剂和2份锰类干燥剂，混合均匀，检测油墨指标，调整至合格，过200目的过滤器，分装密封。
实施例3
黑墨
(1)将10份桐油和20份大豆油混合均匀成混合油，然后将混合油、43份松香改性酚醛树脂投入到反应釜中，搅拌，将反应釜入气口与氩气罐相连，开启阀门，充入氩气，氩气罐气体压力控制在2MPa之间，同时打开反应釜出气口，排除釜内的空气，升温到190-200℃,待树脂全部溶解后，保温40分钟；
(2)降温至140-150℃，停搅拌，再投入0.7份凝胶剂和0.1份间二叔丁基对羟基甲苯，搅拌20分钟，升温至160-170℃，保温60分钟；
(3)降温至150-160℃出料，测定粘度，过80目筛，加入20份的炭黑，通过高速搅拌机充分搅拌，转速为5000转/分，搅拌时间为15分钟，得基墨；
(4)将PE蜡粉：豆油＝2:3的质量比投入反应釜中，升温至120-130℃，使PE蜡粉完全溶解，保温35分钟，启动搅拌机搅拌20分钟，至呈糊状蜡料为止，降温至110-120℃用100目筛过滤出料，即得PE蜡膏；
(5)将基墨投入到珠磨机中研磨，过10μm的滤膜，加入5份PE蜡膏，1份钴类干燥剂和3份锰类干燥剂，混合均匀，检测油墨指标，调整至合格，过200目的过滤器，分装密封。
实施例1-3的油墨性能测试结果见表1.
表1
| 红墨 | 黄墨 | 黑墨 | |
| 粘度(cp) | 81000 | 98000 | 82000 |
| 流动性(cm) | 1.6 | 2.8 | 1.8 |
| 固着(min) | 20 | 20 | 22 |
| 细度(μm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
由表1可知，在实际印刷过程中，本发明的油墨在各个方面上都达到了与普通胶印油墨同等的性能。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种环保植物油型油墨，其特征在于，主要包括以下重量配比的原料：着色剂20-35份、助剂3-5份、松香改性酚醛树脂30-48份和溶剂20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种环保植物油型油墨，其特征在于，所述的着色剂主要是颜料，包括有机颜料和无机颜料，其中，无机颜料主要是炭黑和钛白粉；有机颜料主要是色淀颜料、偶氮类颜料和酞菁类颜料。
3.根据权利要求1所述的一种环保植物油型油墨，其特征在于，所述的助剂主要为耐摩擦剂1-5份、干燥剂0.5-2份、防干剂0.5-3份和其他助剂3.5-4.5份，其中耐摩擦剂为豆油型PE蜡膏，干燥剂为钴类和锰类混合干燥剂，防干剂为间二叔丁基对羟基甲苯。
4.根据权利要求1所述的一种环保植物油型油墨，其特征在于，所述的溶剂为植物油及其衍生物，主要包括大豆油、亚麻油和桐油。
5.一种环保植物油型油墨的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将桐油和大豆油按1:2的质量比混合均匀成混合油，然后将混合油、松香改性酚醛树脂投入到反应釜中，搅拌，将反应釜入气口与氩气罐相连，开启阀门，充入氩气，氩气罐气体压力控制在0-5MPa之间，同时打开反应釜出气口，排除釜内的空气，升温到190-200℃,待树脂全部溶解后，保温20-40分钟；
(2)降温至140-150℃，停搅拌，再投入凝胶剂和间二叔丁基对羟基甲苯，搅拌10-20分钟，升温至160-180℃，保温40-60分钟；
(3)降温至150-160℃出料，测定粘度，过80目筛，加入颜料，通过高速搅拌机充分搅拌，转速为3000-5000转/分，搅拌时间为5-15分钟，得基墨；
(4)将基墨投入到珠磨机中研磨，过10μm的滤膜，加入PE蜡膏，以钴类干燥剂：锰类干燥剂＝1:2-3混合加入，检测油墨指标，调整至合格，过200-300目的过滤器，分装密封。
6.根据权利要求5所述的一种环保植物油型油墨的制备工艺，其特征在于，所述的PE蜡膏的制备工艺为：将4份PE蜡粉和6份豆油投入反应釜中，升温至120-130℃，使PE蜡粉完全溶解，保温30-40分钟，启动搅拌机搅拌15-25分钟，至呈糊状蜡料为止，降温至110-120℃用100目筛过滤出料，即得PE蜡膏。
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