CN110105811A - 一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂及制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂及制作工艺，包括如下重量份的原料：20‑40份颜料；5‑15份改性聚氨酯树脂乳；1‑5份分散剂；3‑9份渗透剂；10‑15份水溶润滑剂；1‑3份缓冲液；1‑5份PH调节剂；余量去离子水。墨水储存稳定性好，打印流畅性好，且干燥耗能较少，可快速干燥，墨水原料无毒，制备和使用具环境保护性，在打印时无毒无味。
Description
技术领域
本发明涉及颜料技术领域，尤其涉及一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂及制作工艺。
背景技术
喷墨打印工业使用不同类型的记录流体，例如基于油的油墨、基于溶剂(非水性)的油墨、基于水的油墨和固体油墨(在预备过程中熔化以便分配)。基于溶剂的油墨可以快速干燥，因此广泛用于工业印刷中。当含粘合剂和其它组分的基于溶剂的油墨被喷射到基材上时，溶剂部分或完全地从油墨中蒸发，以干膜的形式在打印过的基材上留下粘合剂和其它组分，
喷码机由于强大优势，通过近年来的发展，有了显著进步，对人类生产和生活提供了便利，手持喷码机配有大容量可充式锂电池，使其可携带方便，可广泛应用于食品、饮料、酒等的外包装、以及各种钢管、编织袋、石膏板等喷码标识，使用地点可以在车间，也可以在仓库、物流货运场、办公室等，可喷印生产日期、作业流水号、生产班次号、防伪防窜货代码(或隐形字符)、公司名称、图形图标等。
喷码机使用的油墨通常采用基于油的油墨、基于溶剂的油墨等， 但随着喷码机使用的增加和范围的扩大，其存在以下缺点：在干燥过 程中，通常是挥发性的邮寄化合物(VOC)的溶剂会发出蒸气，从而 污染环境。据不完全统计，工业方面如果将水性涂料替代油性涂料， 则每年的VOC排放量降低50％以上，水性涂料比传统的溶剂型涂料 具有低VOC排放的特点，是绿色、安全、环境友好型涂料。虽然采用 水性油墨可以有效的解决环境污染，达成环保的目的，但水基油墨干 燥时间过程，需求能量过多，因而急需改变。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂及制作工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，包括如下重量份的原料：
20-40份颜料；
5-15份改性聚氨酯树脂乳；
1-5份分散剂；
3-9份渗透剂；
10-15份水溶润滑剂；
1-3份缓冲液；
1-5份PH调节剂；
余量去离子水。
优选地，所述分散剂是毕克化学的BYK-2163、BYK-2164、BYK-180、BYK-184、BYK-190、BYK-2012、BYK-2020分散剂中的一种或多种。
优选地，所述消泡剂为科宁公司的FoamStarA10。
优选地，所述缓冲液采用磷酸盐缓冲液。
优选地，所述的改性聚氨酯树脂乳液采用环氧树脂-聚氨酯树脂乳液、环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、蓖麻油-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、有机硅-聚氨酯树脂乳液、有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、氟硅改性聚氨酯树脂乳液、氟改性聚氨酯树脂乳液、脂肪族聚氨酯树脂乳液中的一种或多种；粒径<100纳米，成膜后24小时吸水率≤10％。
本发明还公开了一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂的制作工艺，包括如下步骤：
S1：将去离子水加入反应釜中，分散剂、渗透剂和改性聚氨酯树脂乳，并加入缓冲液和水溶润滑剂，在15-30℃的温度下，以500-800rpm速度持续搅拌2-6h使其充分溶解，制得混合液；
S2：将S1中制备的混合液在1200-1600rpm速度下缓慢加入植物调墨油及颜料，充分搅拌均匀，研磨机械1200-2800转/分钟高速研磨1-3小时，研磨后的溶液用0.35-1微米的滤膜过滤，得颜料混合液；
S3：用上述的颜料混合液加入PH调节剂调整体系pH值，使之达到7以上，接着加入介质球磨机中，填充比率范围在60%-70%内，调节研磨转速为1300-1600rpm/min，研磨一定时间，并按照QB/T2730.1-2005、QB/T2730.2-2005检测颜料溶剂各项理化指标，并静置2-6天熟化，得颜料溶剂成品。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
墨水储存稳定性好，打印流畅性好，且干燥耗能较少，可快速干燥，墨水原料无毒，制备和使用具环境保护性，在打印时无毒无味。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，包括如下重量份的原料：
20份颜料；
15份改性聚氨酯树脂乳；
5份分散剂；
6份渗透剂；
15份水溶润滑剂；
3份缓冲液；
5份PH调节剂；
31份去离子水。
一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂的制作工艺，包括如下步骤：
S1：将去离子水加入反应釜中，分散剂、渗透剂和改性聚氨酯树脂乳，并加入缓冲液和水溶润滑剂，在15℃的温度下，以500rpm速度持续搅拌2h使其充分溶解，制得混合液；
S2：将S1中制备的混合液在1200rpm速度下缓慢加入植物调墨油及颜料，充分搅拌均匀，研磨机械1200转/分钟高速研磨1小时，研磨后的溶液用0.35微米的滤膜过滤，得颜料混合液；
S3：用上述的颜料混合液加入PH调节剂调整体系pH值，使之达到7以上，接着加入介质球磨机中，填充比率范围在60%内，调节研磨转速为1300，研磨一定时间，并按照QB/T2730.1-2005、QB/T2730.2-2005检测颜料溶剂各项理化指标，并静置2-6天熟化，得颜料溶剂成品。
实施例二
一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，包括如下重量份的原料：
30份颜料；
10份改性聚氨酯树脂乳；
3份分散剂；
6份渗透剂；
13份水溶润滑剂；
2份缓冲液；
3份PH调节剂；
33份去离子水。
一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂的制作工艺，包括如下步骤：
S1：将去离子水加入反应釜中，分散剂、渗透剂和改性聚氨酯树脂乳，并加入缓冲液和水溶润滑剂，在25℃的温度下，以700rpm速度持续搅拌5h使其充分溶解，制得混合液；
S2：将S1中制备的混合液在1400rpm速度下缓慢加入植物调墨油及颜料，充分搅拌均匀，研磨机械2000转/分钟高速研磨2小时，研磨后的溶液用0.7微米的滤膜过滤，得颜料混合液；
S3：用上述的颜料混合液加入PH调节剂调整体系pH值，使之达到7以上，接着加入介质球磨机中，填充比率范围在65%内，调节研磨转速为1500rpm/min，研磨一定时间，并按照QB/T2730.1-2005、QB/T2730.2-2005检测颜料溶剂各项理化指标，并静置4天熟化，得颜料溶剂成品。
实施例三
40份颜料；
5份改性聚氨酯树脂乳；
1份分散剂；
3份渗透剂；
10份水溶润滑剂；
1份缓冲液；
1份PH调节剂；
39份去离子水。
一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂的制作工艺，包括如下步骤：
S1：将去离子水加入反应釜中，分散剂、渗透剂和改性聚氨酯树脂乳，并加入缓冲液和水溶润滑剂，在30℃的温度下，以500-800rpm速度持续搅拌6h使其充分溶解，制得混合液；
S2：将S1中制备的混合液在1600rpm速度下缓慢加入植物调墨油及颜料，充分搅拌均匀，研磨机械2800转/分钟高速研磨1-3小时，研磨后的溶液用1微米的滤膜过滤，得颜料混合液；
S3：用上述的颜料混合液加入PH调节剂调整体系pH值，使之达到7以上，接着加入介质球磨机中，填充比率范围在70%内，调节研磨转速为1600rpm/min，研磨一定时间，并按照QB/T2730.1-2005、QB/T2730.2-2005检测颜料溶剂各项理化指标，并静置2-6天熟化，得颜料溶剂成品。
在上述的实施例一至实施例三中：
作为优选，所述分散剂是毕克化学的BYK-2163、BYK-2164、BYK-180、BYK-184、BYK-190、BYK-2012、BYK-2020分散剂中的一种或多种。
作为优选，所述消泡剂为科宁公司的FoamStarA10。
作为优选，所述缓冲液采用磷酸盐缓冲液。
作为优选，所述的改性聚氨酯树脂乳液采用环氧树脂-聚氨酯树脂乳液、环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、蓖麻油-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、有机硅-聚氨酯树脂乳液、有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、氟硅改性聚氨酯树脂乳液、氟改性聚氨酯树脂乳液、脂肪族聚氨酯树脂乳液中的一种或多种；粒径<100纳米，成膜后24小时吸水率≤10％。
按照国家QB/T2730.1-2005、QB/T2730.2-2005、QB/T2603-2007、GB/T13217.2-2009标准检测，来验证墨水的耐水性、耐乙醇性、耐氨水性、耐光性、耐高温性、耐低温性、耐擦划性、高光亮性、耐老化性检测。
耐水性检测：检测方法：截取扩散度分级书写试验纸一段，在去离子水中浸渍，观察墨水褪色和扩散时间,并记录下来。在去离子水中浸渍24h后，取出自然干燥，并与对比色标目测对比。耐盐酸性检测：检测方法：截取扩散度分级书写试验纸一段，在10％(体积比)盐酸水溶液中浸渍24h后，在去离子水中浸渍10min，取出自然干燥，并与对比色标目测对比。
耐乙醇性检测：检测方法：截取扩散度分级书写试验纸一段，在50％(体积比)乙醇水溶液中浸渍10min后，取出自然干燥，并与对比色标目测对比。
耐氨水性检测：检测方法：截取扩散度分级书写试验纸一段，在10％(质量百分比)氨水溶液中浸渍24h后，在去离子水中浸渍10min，取出自然干燥，并与对比色标目测对比。
耐光性检测：检测方法：取喷绘专用高光相纸两张，用720dpiX720dpi分辨率打印出30mmX30mm各色色块，色块和蓝色羊毛标准同时安装悬挂在通风良好的测试箱中，在氨弧灯下曝晒(黑板温度不超过45°C),44h后取出，按照蓝色羊毛标准的变化级别，来评定试样。
耐高温性检测:检测方法：截取扩散度分级书写试验纸一段，置于煮沸的100°C开水中，浸渍煮5min后取出，自然干燥，并与对比色标目测对比。
耐低温性检测：检测方法：被测墨水倒入耐寒包装瓶中，放入(-20±1)°C低温恒温箱中至24h后取出，恢复到室温后，检测其打印性能。
耐擦划性检测：检测方法：待墨水干透了之后，用硬币在两种墨迹上摩擦相同次数，直到有一种字迹出现摩擦痕迹，记录摩擦次数。用一般刮划的力量，使硬币与字表面45度的夹角在字的表面来回刮划，直到有一种字迹表面出现刮划痕迹，记录刮划次数，确定并比较本发明墨水与市售的墨水耐擦划性。
高光亮性、耐老化性检测：检测方法：通过实施例和对比例墨水在相同实验环境下，通过目测，互相比较得出结论。
表1：本发明实施例墨水与对比例墨水性能比较
| 耐水性 | 耐乙醇性 | 耐氨水性 | 耐光性 | 耐高温性 | 耐低温性 | 耐擦划性 | 高光亮性、耐老化性 | |
| 实施例1 | 一般 | 一般 | 一般 | 较好 | 一般 | 一般 | 一般 | 较好 |
| 实施例2 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 | 好 |
| 实施例3 | 一般 | 一般 | 一般 | 较好 | 一般 | 一般 | 一般 | 较好 |
墨水的速干性能通过行业标准QB/T 2625-2011 中性墨水圆珠笔和笔芯进行测定，本发明的速干中性墨水采用0.35mm的笔头，干燥时间为4s以内，具有较好的速干性能。
表2：实施例二3种不同0.5mm的钢球的干燥时间（s）
| 名称 | 针管型0.35mm | 半针管型0.35mm | 子弹头型0.35mm |
| 实施例1 | 4.5 | 4 | 5 |
| 实施例2 | 3.5 | 3 | 3.5 |
| 实施例3 | 3.5 | 4.5 | 5 |
提供之前的描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种修改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示的方面，而是应被授予与语言上的权利要求相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述除非特别声明，否则并非旨在表示“有且仅有一个”，而是“一个或多个”。本文使用术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释成优于或胜过其他方面。除非特别另外声明，否则术语“一些”指的是一个或多个。本公开通篇描述的各个方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。没有任何权利要求元素应被解释为装置加功能，除非该元素是使用短语“用于......的装置”来明确叙述的。
Claims (6)
1.一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：
20-40份颜料；
5-15份改性聚氨酯树脂乳；
1-5份分散剂；
3-9份渗透剂；
10-15份水溶润滑剂；
1-3份缓冲液；
1-5份PH调节剂；
余量去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，其特征在于，所述分散剂是毕克化学的BYK-2163、BYK-2164、BYK-180、BYK-184、BYK-190、BYK-2012、BYK-2020分散剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，其特征在于，所述消泡剂为科宁公司的FoamStarA10。
4.根据权利要求1所述的一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，其特征在于，所述缓冲液采用磷酸盐缓冲液。
5.根据权利要求1所述的一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂，其特征在于，所述的改性聚氨酯树脂乳液采用环氧树脂-聚氨酯树脂乳液、环氧树脂-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、蓖麻油-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、有机硅-聚氨酯树脂乳液、有机硅-丙烯酸酯-聚氨酯树脂乳液、氟硅改性聚氨酯树脂乳液、氟改性聚氨酯树脂乳液、脂肪族聚氨酯树脂乳液中的一种或多种；粒径<100纳米，成膜后24小时吸水率≤10％。
6.一种喷码机的快干环保油墨使用的颜料溶剂的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将去离子水加入反应釜中，分散剂、渗透剂和改性聚氨酯树脂乳，并加入缓冲液和水溶润滑剂，在15-30℃的温度下，以500-800rpm速度持续搅拌2-6h使其充分溶解，制得混合液；
S2：将S1中制备的混合液在1200-1600rpm速度下缓慢加入植物调墨油及颜料，充分搅拌均匀，研磨机械1200-2800转/分钟高速研磨1-3小时，研磨后的溶液用0.35-1微米的滤膜过滤，得颜料混合液；
S3：用上述的颜料混合液加入PH调节剂调整体系pH值，使之达到7以上，接着加入介质球磨机中，填充比率范围在60%-70%内，调节研磨转速为1300-1600rpm/min，研磨一定时间，并按照QB/T2730.1-2005、QB/T2730.2-2005检测颜料溶剂各项理化指标，并静置2-6天熟化，得颜料溶剂成品。
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| CN103319953A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-09-25 | 鲁继烈 | 提高品质的水基颜料墨水 |
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