CN110229556A - 一种单一溶剂型通用复合油墨及其制备方法 - Google Patents

一种单一溶剂型通用复合油墨及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单一溶剂型通用复合油墨，单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料8‑15份、消光粉0.2‑1份、单一溶剂30‑40份、分散剂0.1‑0.5份、氯醋2‑4份、聚乙烯蜡0.2‑1份、改性聚氨酯25‑35份、助剂0.5‑2份、改性硅型消泡剂1‑3份、纳米硬脂酸锌1.5‑2份和醋酸丁酸纤维素0.5‑1份；采用单一溶剂型复合油墨，单一溶剂体系溶解力及挥发速度适中，符合树酯合成及印刷设备要求，单一溶剂体系可以被回收系统进行精馏分离，纯度高达99％以上，回收产生的溶剂均可在印刷及复合工序中被使用，溶剂回收利用率可达95％以上，无需更改现用的印刷设备，最高印刷速度可达到400m/min。

Description

一种单一溶剂型通用复合油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉油墨技术领域，具体涉及一种单一溶剂型通用复合油墨及其制备方法。
背景技术
目前软包装凹版印刷行业使用的油墨主要为无苯无酮醇酯溶型环保油墨，与过去的有苯型油墨相比进了一大步，但在使用过程中挥发性有机物(VOCs)排放仍会对环境造成污染。随着全球环保要求越来越严格，新《环保法》出台，各地相继推出VOCs排放强制性地方限量标准。各印刷企业必须采取措施应对。目前各软包装印刷厂家主要采用使用水性油墨、加装蓄热式热力焚化炉装置(RTO)、上溶剂回收系统等方法进行解决。
水性油墨因其干燥慢，印刷速度难以提高，并且印刷适应性较溶剂型油墨差，只适用于低速印刷。目前水性凹版塑料基材印刷技术尚不成熟，推广较慢；RTO主要是对VOCs进行末端焚烧，资源利用率低。
而溶剂回收系统可以将印刷生产过程中的溶剂进行回收，但回收的溶剂再利用时遇到了困难，其一，采用溶剂回收系统回收的溶剂再利用时可能会使印品产品产生酸味。其二，回收溶剂如果控制不好使用比例,印品进行复合时复合强度会降低。这需要提高回收溶剂的纯度。
现用的醇酯溶型油墨中由于含有异丙醇、正丁酯、丙二醇甲醚等混合溶剂，在溶剂回收时无法进行精馏分离，从而造成回收溶剂再利用时产生以上问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供了一种单一溶剂型通用复合油墨及其制备方法，溶剂溶解力强、挥发度适中，单一溶剂便于溶剂回收系统的精馏，提高了回收溶剂的纯度，便于回收溶剂的循环再利用。
为实现本发明目的，采用的技术方案是：一种单一溶剂型通用复合油墨，所述单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料8-15份、消光粉0.2-1份、单一溶剂30-40份、分散剂0.1-0.5份、氯醋2-4份、聚乙烯蜡0.2-1份、改性聚氨酯25-35份和助剂0.5-2份。
优选的，所述单一溶剂型复合油墨还包括有改性硅型消泡剂1-3份。
优选的，所述单一溶剂型复合油墨还包括有纳米硬脂酸锌1.5-2份。
优选的，所述单一溶剂型复合油墨还包括有醋酸丁酸纤维素0.5-1份。
优选的，所述单一溶剂为松节油、乙酸正丙脂、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸乙酯或小分子多元醇中的一种。
优选的，所述颜料为纳米石墨、纳米氧化铝粉、有机黄、偶氮蓝或颜料红中的一种。
优选的，所述助剂包括有以下质量份的原料：纳米壳聚糖粉0.5-1份、食物香精粉0.3-0.5份、抗氧化剂0.2-0.4份、纳米FeTiO3-MgTiO3粉0.2-0.3份和甲基硅油15-20份。
优选的，所述助剂的制备方法为：先将的纳米壳聚糖粉、食物香精粉与纳米FeTiO3-MgTiO3粉混合研磨分散40-60min备用，随后再将其它剩余物料混合，继续研磨分散15-25min后，将混合溶液加热至80-90℃，保温并超声分散3-5h，即得。
优选的，所述制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、干混：按照配方准确称取所需重量份数的颜料、消光粉和助剂，将其混合均匀，并过80-150目筛，备用；
(2)、分散：在预混合分散缸中加入5-10％的改性聚氨酯和10-15％的氯醋树脂液，开启分散机在转速300-1200r/min下再加入20-30％的单一溶剂和1-3％的分散剂，充分搅拌均匀后加入全部的步骤1的混合物料，再加入改性硅型消泡剂，静置5-10min，将分散机的转速调整到1200-1500r/min进行充分搅拌，形成预分散色浆料；
(3)、研磨：将预分散浆料转移至砂磨机上分散，加入聚乙烯蜡，控制转速为300-1200r/min，控制料温为10-50℃，再往分散缸中加入纳米硬脂酸锌和醋酸丁酸纤维素，控制研磨进料速度为0.1-0.3MPa，反复研磨2-5次，使之达到通用复合油墨所需细度，浆料使用200-500目筛子过滤，即得颜料色浆；
(4)、调粘：将剩余的分散剂、溶剂、氯醋树脂液和改性聚氨酯加入颜料色浆中，开启分散机进行搅拌分散，控制转速为300-1200r/min，分散10-15min，调整油墨的粘度，制成成品复合油墨；
(5)、包装：将得到的复合油墨使用200-500目筛子进行低温过滤回笼5-10min，并进行低温真空包装，然后包装入库。
优选的，所述制备方法步骤5中低温过滤时的温度为5-15℃，低温真空包装时的温度为5-10℃。
本发明的有益效果为：油墨的性质受溶剂的溶解性、干燥性与表面张力等诸因素影响，现用醇酯溶型油墨中必需含有正丙酯、异丙醇、正丁酯、PM等混合溶剂，这会造成印刷过程中溶剂回收系统无法对回收溶剂进行精馏分离，从而造成回收溶剂循环再利用时产生困难；而本发明采用单一溶剂型复合油墨，由于选用的单一溶剂体系溶解力及挥发速度适中，符合树酯合成及印刷设备要求，并且这单一溶剂体系可以被回收系统进行精馏分离，纯度高达99％以上，回收产生的溶剂均可以在印刷及复合工序中被使用，溶剂回收利用率可达95％以上，并且无需更改现用的印刷设备，最高印刷速度可达到400m/min。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种单一溶剂型通用复合油墨，所述单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料15份、消光粉1份、单一溶剂40份、分散剂0.5份、氯醋4份、聚乙烯蜡1份、改性聚氨酯35份、助剂2份、改性硅型消泡剂3份、纳米硬脂酸锌2份和醋酸丁酸纤维素1份。
进一步地，所述单一溶剂为松节油。
进一步地，所述颜料为纳米石墨。
进一步地，所述助剂包括有以下质量份的原料：纳米壳聚糖粉1份、食物香精粉0.5份、抗氧化剂0.4份、纳米FeTiO3-MgTiO3粉0.3份和甲基硅油20份。
进一步地，所述助剂的制备方法为：先将的纳米壳聚糖粉、食物香精粉与纳米FeTiO3-MgTiO3粉混合研磨分散60min备用，随后再将其它剩余物料混合，继续研磨分散25min后，将混合溶液加热至90℃，保温并超声分散3h，即得。
进一步地，所述制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、干混：按照配方准确称取所需重量份数的颜料、消光粉和助剂，将其混合均匀，并过150目筛，备用；
(2)、分散：在预混合分散缸中加入10％的改性聚氨酯和15％的氯醋树脂液，开启分散机在转速1200r/min下再加入30％的单一溶剂和3％的分散剂，充分搅拌均匀后加入全部的步骤1的混合物料，再加入改性硅型消泡剂，静置10min，将分散机的转速调整到1500r/min进行充分搅拌，形成预分散色浆料；
(3)、研磨：将预分散浆料转移至砂磨机上分散，加入聚乙烯蜡，控制转速为1200r/min，控制料温为50℃，再往分散缸中加入纳米硬脂酸锌和醋酸丁酸纤维素，控制研磨进料速度为0.3MPa，反复研磨5次，使之达到通用复合油墨所需细度，浆料使用500目筛子过滤，即得颜料色浆；
(4)、调粘：将剩余的分散剂、溶剂、氯醋树脂液和改性聚氨酯加入颜料色浆中，开启分散机进行搅拌分散，控制转速为1200r/min，分散15min，调整油墨的粘度，制成成品复合油墨；
(5)、包装：将得到的复合油墨使用500目筛子进行低温过滤回笼5-10min，并进行低温真空包装，然后包装入库。
实施例2
一种单一溶剂型通用复合油墨，所述单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料8份、消光粉0.2份、单一溶剂30份、分散剂0.1份、氯醋2份、聚乙烯蜡0.2份、改性聚氨酯25份、助剂0.5份、改性硅型消泡剂1份、纳米硬脂酸锌1.5份和醋酸丁酸纤维素0.5份。
进一步地，所述单一溶剂为小分子多元醇。
进一步地，所述颜料为纳米氧化铝粉。
进一步地，所述助剂包括有以下质量份的原料：纳米壳聚糖粉0.5份、食物香精粉0.3份、抗氧化剂0.4份、纳米FeTiO3-MgTiO3粉0.2份和甲基硅油20份。
进一步地，所述助剂的制备方法为：先将的纳米壳聚糖粉、食物香精粉与纳米FeTiO3-MgTiO3粉混合研磨分散60min备用，随后再将其它剩余物料混合，继续研磨分散15min后，将混合溶液加热至90℃，保温并超声分散3h，即得。
进一步地，所述制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、干混：按照配方准确称取所需重量份数的颜料、消光粉和助剂，将其混合均匀，并过80目筛，备用；
(2)、分散：在预混合分散缸中加入5％的改性聚氨酯和10％的氯醋树脂液，开启分散机在转速300r/min下再加入20％的单一溶剂和1％的分散剂，充分搅拌均匀后加入全部的步骤1的混合物料，再加入改性硅型消泡剂，静置5min，将分散机的转速调整到1200r/min进行充分搅拌，形成预分散色浆料；
(3)、研磨：将预分散浆料转移至砂磨机上分散，加入聚乙烯蜡，控制转速为300r/min，控制料温为10℃，再往分散缸中加入纳米硬脂酸锌和醋酸丁酸纤维素，控制研磨进料速度为0.1MPa，反复研磨2次，使之达到通用复合油墨所需细度，浆料使用200目筛子过滤，即得颜料色浆；
(4)、调粘：将剩余的分散剂、溶剂、氯醋树脂液和改性聚氨酯加入颜料色浆中，开启分散机进行搅拌分散，控制转速为300r/min，分散10min，调整油墨的粘度，制成成品复合油墨；
(5)、包装：将得到的复合油墨使用200目筛子进行低温过滤回笼5-10min，并进行低温真空包装，然后包装入库。
实施例3
一种单一溶剂型通用复合油墨，所述单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料15份、消光粉0.2份、单一溶剂40份、分散剂0.1份、氯醋4份、聚乙烯蜡0.2份、改性聚氨酯35份、助剂0.5份、改性硅型消泡剂3份、纳米硬脂酸锌1.5份和醋酸丁酸纤维素1份。
进一步地，所述单一溶剂为乙酸正丙脂。
进一步地，所述颜料为有机黄。
进一步地，所述助剂包括有以下质量份的原料：纳米壳聚糖粉0.5份、食物香精粉0.3份、抗氧化剂0.2份、纳米FeTiO3-MgTiO3粉0.2份和甲基硅油15份。
进一步地，所述助剂的制备方法为：先将的纳米壳聚糖粉、食物香精粉与纳米FeTiO3-MgTiO3粉混合研磨分散40min备用，随后再将其它剩余物料混合，继续研磨分散15min后，将混合溶液加热至80℃，保温并超声分散5h，即得。
进一步地，所述制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、干混：按照配方准确称取所需重量份数的颜料、消光粉和助剂，将其混合均匀，并过100目筛，备用；
(2)、分散：在预混合分散缸中加入8％的改性聚氨酯和15％的氯醋树脂液，开启分散机在转速800r/min下再加入25％的单一溶剂和2％的分散剂，充分搅拌均匀后加入全部的步骤1的混合物料，再加入改性硅型消泡剂，静置5min，将分散机的转速调整到1500r/min进行充分搅拌，形成预分散色浆料；
(3)、研磨：将预分散浆料转移至砂磨机上分散，加入聚乙烯蜡，控制转速为800r/min，控制料温为50℃，再往分散缸中加入纳米硬脂酸锌和醋酸丁酸纤维素，控制研磨进料速度为0.2MPa，反复研磨3次，使之达到通用复合油墨所需细度，浆料使用220目筛子过滤，即得颜料色浆；
(4)、调粘：将剩余的溶剂、氯醋树脂液和改性聚氨酯加入颜料色浆中，开启分散机进行搅拌分散，控制转速为800r/min，分散10min，调整油墨的粘度，制成成品复合油墨；
(5)、包装：将得到的复合油墨使用220目筛子进行低温过滤回笼5min，并进行低温真空包装，然后包装入库。
实施例4
一种单一溶剂型通用复合油墨，所述单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料8份、消光粉1份、单一溶剂30份、分散剂0.5份、氯醋2份、聚乙烯蜡1份、改性聚氨酯25份、助剂2份、改性硅型消泡剂1份、纳米硬脂酸锌2份和醋酸丁酸纤维素0.5份。
进一步地，所述单一溶剂为乙酸异丙酯。
进一步地，所述颜料为偶氮蓝。
进一步地，所述助剂包括有以下质量份的原料：纳米壳聚糖粉1份、食物香精粉0.3份、抗氧化剂0.4份、纳米FeTiO3-MgTiO3粉0.2份和甲基硅油15份。
进一步地，所述助剂的制备方法为：先将的纳米壳聚糖粉、食物香精粉与纳米FeTiO3-MgTiO3粉混合研磨分散60min备用，随后再将其它剩余物料混合，继续研磨分散15min后，将混合溶液加热至90℃，保温并超声分散3h，即得
进一步地，所述制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、干混：按照配方准确称取所需重量份数的颜料、消光粉和助剂，将其混合均匀，并过100目筛，备用；
(2)、分散：在预混合分散缸中加入8％的改性聚氨酯和12％的氯醋树脂液，开启分散机在转速1000r/min下再加入20％的单一溶剂和3％的分散剂，充分搅拌均匀后加入全部的步骤1的混合物料，再加入改性硅型消泡剂，静置10min，将分散机的转速调整到1300r/min进行充分搅拌，形成预分散色浆料；
(3)、研磨：将预分散浆料转移至砂磨机上分散，加入聚乙烯蜡，控制转速为1000r/min，控制料温为30℃，再往分散缸中加入纳米硬脂酸锌和醋酸丁酸纤维素，控制研磨进料速度为0.2MPa，反复研磨3次，使之达到通用复合油墨所需细度，浆料使用300目筛子过滤，即得颜料色浆；
(4)、调粘：将剩余的溶剂、氯醋树脂液和改性聚氨酯加入颜料色浆中，开启分散机进行搅拌分散，控制转速为1000r/min，分散13min，调整油墨的粘度，制成成品复合油墨；
(5)、包装：将得到的复合油墨使用300目筛子进行低温过滤回笼5-10min，并进行低温真空包装，然后包装入库。
实施例5
一种单一溶剂型通用复合油墨，所述单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料10份、消光粉0.5份、单一溶剂35份、分散剂0.3份、氯醋3份、聚乙烯蜡0.6份、改性聚氨酯30份、助剂1.3份、改性硅型消泡剂2份、纳米硬脂酸锌1.7份和醋酸丁酸纤维素0.8份。
进一步地，所述乙酸乙酯。
进一步地，所述颜料为颜料红。
进一步地，所述助剂包括有以下质量份的原料：纳米壳聚糖粉0.8份、食物香精粉0.4份、抗氧化剂0.3份、纳米FeTiO3-MgTiO3粉0.2份和甲基硅油18份。
进一步地，所述助剂的制备方法为：先将的纳米壳聚糖粉、食物香精粉与纳米FeTiO3-MgTiO3粉混合研磨分散50min备用，随后再将其它剩余物料混合，继续研磨分散20min后，将混合溶液加热至85℃，保温并超声分散4h，即得。
进一步地，所述制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、干混：按照配方准确称取所需重量份数的颜料、消光粉和助剂，将其混合均匀，并过120目筛，备用；
(2)、分散：在预混合分散缸中加入8％的改性聚氨酯和12％的氯醋树脂液，开启分散机在转速800r/min下再加入25％的单一溶剂和2％的分散剂，充分搅拌均匀后加入全部的步骤1的混合物料，再加入改性硅型消泡剂，静置5min，将分散机的转速调整到1300r/min进行充分搅拌，形成预分散色浆料；
(3)、研磨：将预分散浆料转移至砂磨机上分散，加入聚乙烯蜡，控制转速为800r/min，控制料温为20℃，再往分散缸中加入纳米硬脂酸锌和醋酸丁酸纤维素，控制研磨进料速度为0.3MPa，反复研磨4次，使之达到通用复合油墨所需细度，浆料使用220目筛子过滤，即得颜料色浆；
(4)、调粘：将剩余的溶剂、氯醋树脂液和改性聚氨酯加入颜料色浆中，开启分散机进行搅拌分散，控制转速为800r/min，分散15min，调整油墨的粘度，制成成品复合油墨；
(5)、包装：将得到的复合油墨使用220目筛子进行低温过滤回笼5-10min，并进行低温真空包装，然后包装入库。
油墨的性质受溶剂的溶解性、干燥性与表面张力等诸因素影响，现用醇酯溶型油墨中必需含有正丙酯、异丙醇、正丁酯、PM等混合溶剂，这会造成印刷过程中溶剂回收系统无法对回收溶剂进行精馏分离，从而造成回收溶剂循环再利用时产生困难；
而本发明采用单一溶剂型复合油墨，由于选用的单一溶剂体系溶解力及挥发速度适中，符合树酯合成及印刷设备要求，并且这单一溶剂体系可以被回收系统进行精馏分离，纯度高达99％以上，回收产生的溶剂均可以在印刷及复合工序中被使用，溶剂回收利用率可达95％以上，并且无需更改现用的印刷设备，最高印刷速度可达到400m/min。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述单一溶剂型复合油墨包括有以下质量份的原料：颜料8-15份、消光粉0.2-1份、单一溶剂30-40份、分散剂0.1-0.5份、氯醋2-4份、聚乙烯蜡0.2-1份、改性聚氨酯25-35份和助剂0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述单一溶剂型复合油墨还包括有改性硅型消泡剂1-3份。
3.根据权利要求1所述的一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述单一溶剂型复合油墨还包括有纳米硬脂酸锌1.5-2份。
4.根据权利要求1所述的一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述单一溶剂型复合油墨还包括有醋酸丁酸纤维素0.5-1份。
5.根据权利要求1所述的一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述单一溶剂为松节油、乙酸正丙脂、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、乙酸乙酯或小分子多元醇中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述颜料为纳米石墨、纳米氧化铝粉、有机黄、偶氮蓝或颜料红中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述助剂包括有以下质量份的原料：纳米壳聚糖粉0.5-1份、食物香精粉0.3-0.5份、抗氧化剂0.2-0.4份、纳米FeTiO3-MgTiO3粉0.2-0.3份和甲基硅油15-20份。
8.根据权利要求1所述的一种单一溶剂型通用复合油墨，其特征在于：所述助剂的制备方法为：先将的纳米壳聚糖粉、食物香精粉与纳米FeTiO3-MgTiO3粉混合研磨分散40-60min备用，随后再将其它剩余物料混合，继续研磨分散15-25min后，将混合溶液加热至80-90℃，保温并超声分散3-5h，即得。
9.一种权利要求1-8中任一项所述的单一溶剂型通用复合油墨的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体包括有以下步骤：
(1)、干混：按照配方准确称取所需重量份数的颜料、消光粉和助剂，将其混合均匀，并过80-150目筛，备用；
(2)、分散：在预混合分散缸中加入5-10％的改性聚氨酯和10-15％的氯醋树脂液，开启分散机在转速300-1200r/min下再加入20-30％的单一溶剂和1-3％的分散剂，充分搅拌均匀后加入全部的步骤1的混合物料，再加入改性硅型消泡剂，静置5-10min，将分散机的转速调整到1200-1500r/min进行充分搅拌，形成预分散色浆料；
(3)、研磨：将预分散浆料转移至砂磨机上分散，加入聚乙烯蜡，控制转速为300-1200r/min，控制料温为10-50℃，再往分散缸中加入纳米硬脂酸锌和醋酸丁酸纤维素，控制研磨进料速度为0.1-0.3MPa，反复研磨2-5次，使之达到通用复合油墨所需细度，浆料使用200-500目筛子过滤，即得颜料色浆；
(4)、调粘：将剩余的分散剂、溶剂、氯醋树脂液和改性聚氨酯加入颜料色浆中，开启分散机进行搅拌分散，控制转速为300-1200r/min，分散10-15min，调整油墨的粘度，制成成品复合油墨；
(5)、包装：将得到的复合油墨使用200-500目筛子进行低温过滤回笼5-10min，并进行低温真空包装，然后包装入库。
10.根据权利要求9所述的单一溶剂型通用复合油墨的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤5中低温过滤时的温度为5-15℃，低温真空包装时的温度为5-10℃。
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