CN111793385A - 一种喷印在蛋壳表面的热发泡墨水及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于喷印在蛋壳表面的热发泡墨水及其制备方法和用途，所述热发泡墨水包括如下质量百分含量的各组分：苯乙烯‑丙烯酸酯类树脂：2‑15％；染料或颜料：2‑15％；聚合物助剂：0.01‑1.0％；溶剂：70‑95.98％，所述溶剂包括乙醇和下述溶剂中的至少一种：水、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。所述热发泡墨水是基于以乙醇和水为主要溶剂的混合体系，所述热发泡墨水与蛋壳表面具有较强的附着力和快干的特性，打印后的字迹清晰且附着力佳，耐擦拭；同时具有热发泡墨水应满足的综合打印性能。不仅如此，所述墨水不耐水，在水中易于分解，使用时，简单清洗即可去掉，不会对人体健康造成伤害。
Description
技术领域
本发明属于打印墨水技术领域，具体涉及一种用于喷印在蛋壳表面的热发泡墨水及其制备方法和用途。
背景技术
热发泡喷印技术是由美国惠普公司发明的打印技术，主要工作原理是墨水在喷头内部瞬间被加热，加热后产生气泡，依靠气泡的压力将墨水喷出，配合被喷印物体的运动成像。而用于该打印工艺的墨水统称为热发泡墨水，要求具有打印的流畅性，间歇打印性能，不堵头及打印后的耐擦拭性和持久性等。还要求其与被喷印的基材表面具有很好的适配性。
目前，要实现蛋类产品喷码操作，就要配合喷码机，将产品一个个放在喷头下面逐个喷码，无论是手工还是机器，常规的操作速度为2秒/个。若采用现有已知的喷墨墨水，当墨水印在蛋壳上后，其稀释剂成分会在5秒左右干燥，由于墨水无法立刻干燥，会导致喷印在蛋壳表面的墨水被刮擦模糊，无法辨识，且留下的颜料等组分在蛋壳表面，且向蛋壳内渗透的时间为5秒左右(完全干燥的时间)，因此也有不少人质疑喷印在蛋壳表面的文字是否会对蛋壳的品质产生影响，这样的蛋被食用后是否会对人体健康造成威胁。
同时，现有的热发泡墨水普遍存在与蛋壳基材表面接触不牢靠、附着力较低，使得打印后的制品易脱落等问题。上述这些问题均需要解决和完善。
发明内容
为了改善现有技术的不足，本发明提供了一种用于喷印在蛋壳表面的热发泡墨水及其制备方法和用途，所述热发泡墨水具有优异的粘附力和快干特性，特别适用于蛋壳基材，尤其特别是各类家禽蛋壳表面。所述热发泡墨水喷印后可以在1s内干燥，避免了由于墨水没有及时变干，而出现喷涂在表面的字迹易模糊等问题，这还为提高打印速度提供基础。同时，所述热发泡墨水还具有优异的打印性能，例如流畅性，不堵头，耐擦性好，耐刮性好，高光等特性。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种热发泡墨水，所述热发泡墨水包括如下质量分数的组分：
苯乙烯-丙烯酸酯类树脂：2-15％；
染料或颜料：2-15％；
聚合物助剂：0.01-1.0％；
溶剂：70-95.98％；
所述溶剂包括乙醇和下述溶剂中的至少一种：水、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。
根据本发明，所述热发泡墨水包括如下质量分数的组分：
苯乙烯-丙烯酸酯类树脂：4-10％；
染料或颜料：4-10％；
聚合物助剂：0.01-0.5％；
溶剂：80-92％；
所述溶剂包括乙醇和下述溶剂中的至少一种：水、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。
根据本发明，所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂的质量分数为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％；所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂具有较好的成膜性，且与蛋壳基材之间的粘附力较强，可以实现高粘附力的热发泡墨水的制备。
根据本发明，所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂具有式(I)所示结构：
式(I)中，x为1-300的整数，y为0-300的整数，z为0-300的整数，且y+z大于等于1；M相同或不同，彼此独立地选自H或甲基；R为C1-20的烷基。
优选地，y为1-300的整数。
优选地，z为1-300的整数。
优选地，R为C4-20的直链或支链烷基，优选为C8-20的直链或支链烷基，例如为C10-20的直链或支链烷基。
根据本发明，所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂的数均分子量为1000-30000，例如为1500-20000，例如为1800-15000；所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂的玻璃化温度Tg为50-80摄氏度。
根据本发明，所述墨水中，苯乙烯-丙烯酸酯类树脂可以为固体形式加入，也可以以其铵盐或钠盐的水溶液的形式加入。若采用固体形式的苯乙烯-丙烯酸酯类树脂，则可将该固体形式的苯乙烯-丙烯酸酯类树脂用NaOH水溶液中和并溶在溶剂中形成溶液，然后再加入。
根据本发明，所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂可以是日本昭和公司生产的CSE系列，例如CSE-1000、CSE-2000、CSE-3000等。还可以是BASF公司生产的Joncryl HPD系列，例如Joncryl HPD 296、Joncryl HPD 396、Joncryl HPD 496等。还可以是Afuron 5022，其含有的侧链基团(式(I)中的R基团)含有20个碳原子，数均分子量约14000。
根据本发明，所述染料或颜料的质量分数为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％或15％；所述染料或颜料的加入可以制备不同颜色的墨水。
根据本发明，所述染料或颜料可根据墨水的颜色进行选择，示例性的，所述染料选自德国BASF公司，Clariant公司等生产的常规用于墨水领域中的各种染料。所述的颜料选自食品级FD&C染料，如FD&C红#3、FD&C红#40、FD&C黄#5、FD&C黄#6、FD&C蓝#1和FD&C绿#3中的一种；黑色PB1、PB7；美国的CABOT公司产品：CAB-O-JET300、CAB-O-JET400；蓝色PB15、PB15:3；红色PV19、PR122、PV23、PV37；颜料绿C.I.P.G.7、C.I.P.G.36等等。
根据本发明，所述聚合物助剂选自聚硅氧烷类助剂，所述聚硅氧烷类助剂的质量分数为0.01％、0.02％、0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1.0％；所述聚硅氧烷类助剂起到润湿和保湿作用，以及增加所述墨水与基材表面的附着力的作用，可以提高墨水打印的流畅性，不干涩性，及墨水对基材的润湿性能。
根据本发明，所述聚硅氧烷类助剂选自烷基或聚醚改性硅氧烷。示例性地，所述聚硅氧烷类助剂选自德国BYK公司生产的如BYK307，BYK323，BYK333等；美国迈图公司生产的如Silwet L-7001，L-7600，L-7622等；日本DIC公司生产的如Megafac R-47等。
根据本发明，所述溶剂的质量分数为70％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％或95.98％；所述溶剂的引入，可以很好将其他组分分散均匀，制备得到综合性能较好的墨水，同时提高了墨水与基材表面的粘附力，且保证所述热发泡墨水喷印后可以在1s内干燥。
根据本发明，所述溶剂包括乙醇和下述溶剂中的至少一种：水、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)；优选地，所述溶剂选自乙醇，水，丙酮，丙二醇甲醚醋酸酯的混合体系。示例性地，所述混合体系中，所述水的质量百分含量为10wt％，PMA的质量百分含量为2wt％，丙酮的质量百分含量为5wt％，余量为乙醇，其中，墨水的含量为百分之百。
根据本发明，所述墨水还包括其他助剂：0-2％。
根据本发明，所述其他助剂选自催干剂，杀菌剂，酸碱调节剂，渗透剂等中的一种或多种。其中，所述催干剂例选自如BASF公司生产的ZnO 1#；Dupont公司生产的Tyzor A钛催干剂。
本发明还提供上述热发泡墨水的制备方法，所述方法包括如下步骤：
将苯乙烯-丙烯酸酯类树脂、染料或颜料、聚合物助剂、溶剂以及任选地其他助剂混合，制备得到所述热发泡墨水。
根据本发明，所述方法包括如下步骤：
将苯乙烯-丙烯酸酯类树脂充分溶解在氢氧化钠乙醇水溶液中，形成树脂溶液；然后依次加入颜料或染料、其他溶剂、聚合物助剂、以及任选地其他助剂，混合均匀。
示例性地，所述方法具体包括如下步骤：
在乙醇和水的混合液中，加入氢氧化钠，调节pH至8.5，在加热下保持温度55℃，缓慢加入固体苯乙烯-丙烯酸酯类树脂，直至其充分溶解；冷却至室温，形成树脂溶液；
然后依次加入颜料或染料、其他溶剂、聚合物助剂、以及任选地其他助剂，混合均匀。
本发明还提供上述热发泡墨水的用途，其用于在蛋壳表面上打印。
根据本发明，所述蛋壳可以是各种禽类蛋壳。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种用于喷印在蛋壳表面的热发泡墨水及其制备方法和用途，所述热发泡墨水包括如下质量百分含量的各组分：苯乙烯-丙烯酸酯类树脂：2-15％；染料或颜料：2-15％；聚合物助剂：0.01-1.0％；溶剂：70-95.98％，所述溶剂包括乙醇和下述溶剂中的至少一种：水、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。所述热发泡墨水是基于以乙醇和水为主要溶剂的混合体系，所述热发泡墨水与蛋壳表面具有较强的附着力和快干的特性，打印后的字迹清晰且附着力佳，耐擦拭；同时具有热发泡墨水应满足的综合打印性能。不仅如此，所述墨水不耐水，在水中易于分解，使用时，简单清洗即可去掉，不会对人体健康造成伤害。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的制备方法做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
在乙醇和水混合液中，加入氢氧化钠，调节pH＝8.5，在加热下保持温度55℃，缓慢加入苯乙烯-丙烯酸酯类树脂(固体形式)，直至其充分溶解。冷却至室温，形成树脂溶液。依次混入染料，其他溶剂，和任选地其他助剂，混合均匀，具体配比参见表1。
将混合好的墨水隔夜放置，过滤，并灌入惠普墨盒封装。24h后在蛋壳上打印测试，字迹约1s左右即可干燥，干燥后手指滑动评价字迹粘附力，测试评分标准及结果参见表2。表2中的结果评价得分介于1和10之间，其中，1分为最差，10分为最佳。
表1
| 配比1 | 配比2 | 配比3 | |
| 树脂CSE-1000 | 8.5 | 8.5 | / |
| 树脂Aurfon 5022 | / | / | 8.5 |
| 水和氢氧化钠 | 3 | 3 | 3 |
| 染料FD&C蓝#1 | 5 | 5 | 5 |
| 溶剂乙醇 | 66.2 | 66.2 | 66.2 |
| 溶剂环己酮 | 10 | / | / |
| 溶剂水 | / | 10 | 10 |
| 溶剂PMA | 2 | 2 | 2 |
| 溶剂丙酮 | 5 | 5 | 5 |
| 硅助剂Megafac R-47 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 催干剂Tyzor AA-75 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 总计 | 100 | 100 | 100 |
表2
| 配比1 | 配比2 | 配比3 | |
| 打印流畅度 | 佳 | 佳 | 佳 |
| 间歇0.5秒打印 | PASS | PASS | PASS |
| 间歇1秒打印 | PASS | PASS | PASS |
| 字迹清晰度 | 7 | 7 | 10 |
| 干燥时间/秒 | 3-5 | 1 | 1 |
| 粘附力 | 4 | 4 | 10 |
| 耐水性 | 5 | 1 | 1 |
上述配比检测结果来看，与单一使用树脂CSE-1000相比，单一使用Arufon5022树脂具有更好的成膜性和基材粘附力，从配方2和配方3能够明显看出树脂的选择对于墨水的粘附力有很大的影响。
从配方1和配方2可以看出，水溶剂的使用可以使得所述墨水在保持相同或相近的粘附力的前提下，取得了更好的快的干燥时间，以及耐水性能的下降，使得所述墨水更好的适用于蛋壳表面的喷印，而且由于耐水性能的降低使得所述蛋壳表面的字迹更好地被清洗掉。
综上，本发明的技术方案可极大提高热泡墨水的打印字迹粘附力和快干的特性。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热发泡墨水，其中，所述热发泡墨水包括如下质量分数的组分：
苯乙烯-丙烯酸酯类树脂：2-15％；
染料或颜料：2-15％；
聚合物助剂：0.01-1.0％；
溶剂：70-95.98％；
所述溶剂包括乙醇和下述溶剂中的至少一种：水、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。
2.根据权利要求1所述的墨水，其中，所述热发泡墨水包括如下质量分数的组分：
苯乙烯-丙烯酸酯类树脂：4-10％；
染料或颜料：4-10％；
聚合物助剂：0.01-0.5％；
溶剂：80-92％；
所述溶剂包括乙醇和下述溶剂中的至少一种：水、丙酮和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。
3.根据权利要求1或2所述的墨水，其中，所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂具有式(I)所示结构：
式(I)中，x为1-300的整数，y为0-300的整数，z为0-300的整数，且y+z大于等于1；M相同或不同，彼此独立地选自H或甲基；R为C1-20的烷基。
优选地，y为1-300的整数。
优选地，z为1-300的整数。
优选地，R为C4-20的直链或支链烷基，优选为C8-20的直链或支链烷基，例如为C10-20的直链或支链烷基。
优选地，所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂的数均分子量为1000-30000，例如为1500-20000，例如为1800-15000；所述苯乙烯-丙烯酸酯类树脂的玻璃化温度Tg为50-80摄氏度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的墨水，其中，所述聚合物助剂选自聚硅氧烷类助剂，所述聚硅氧烷类助剂选自烷基或聚醚改性硅氧烷。示例性地，所述聚硅氧烷类助剂选自德国BYK公司生产的如BYK307，BYK323，BYK333等；美国迈图公司生产的如Silwet L-7001，L-7600，L-7622等；日本DIC公司生产的如Megafac R-47等。
5.根据权利要求1-4任一项所述的墨水，其中，所述溶剂选自乙醇，水，丙酮，丙二醇甲醚醋酸酯的混合体系。
优选地，所述混合体系中，所述水的质量百分含量为10wt％，PMA的质量百分含量为2wt％，丙酮的质量百分含量为5wt％，余量为乙醇，其中，墨水的含量为百分之百。
6.根据权利要求1-5任一项所述的墨水，其中，所述墨水还包括其他助剂：0-2％，所述其他助剂选自催干剂，杀菌剂，酸碱调节剂，渗透剂中的一种或多种。
7.权利要求1-6任一项所述的热发泡墨水的制备方法，其中，所述方法包括如下步骤：
将苯乙烯-丙烯酸酯类树脂、染料或颜料、聚合物助剂、溶剂以及任选地其他助剂混合，制备得到所述热发泡墨水。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：
将苯乙烯-丙烯酸酯类树脂充分溶解在氢氧化钠乙醇水溶液中，形成树脂溶液；然后依次加入颜料或染料、其他溶剂、聚合物助剂、以及任选地其他助剂，混合均匀。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述方法具体包括如下步骤：
在乙醇和水的混合液中，加入氢氧化钠，调节pH至8.5，在加热下保持温度55℃，缓慢加入固体苯乙烯-丙烯酸酯类树脂，直至其充分溶解；冷却至室温，形成树脂溶液；
然后依次加入颜料或染料、其他溶剂、聚合物助剂、以及任选地其他助剂，混合均匀。
10.权利要求1-6任一项所述的热发泡墨水的用途，其用于在蛋壳表面上打印。
优选地，所述蛋壳可以是各种禽类蛋壳。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4260531A (en) * | 1979-07-02 | 1981-04-07 | A. B. Dick Company | Ink composition for printing on polyolefin |
| CN101831215A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-15 | 王学珍 | 高性能喷码油墨 |
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2019
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4260531A (en) * | 1979-07-02 | 1981-04-07 | A. B. Dick Company | Ink composition for printing on polyolefin |
| CN101831215A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-15 | 王学珍 | 高性能喷码油墨 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈蕴智主编: "《印刷材料学》", 30 June 2011, 中国轻工业出版社 * |
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