CN114015282A - 一种食品级水性油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种食品级水性油墨及其制备方法，包括改性丙烯酸酯共聚乳液40～50份、填料10～15份、乳化剂12～15份、水20～35份、颜料15～20份、pH值稳定剂3～5份、分散剂0.3～1.5份、润湿流平剂0.5‑1.5份、增稠剂0.8‑2份、水性附着力促进剂0.5‑1份，以改性丙烯酸酯共聚乳液作为连接料，在水中通过乳化聚合得到，本申请的食品级水性油墨可显著增强油墨膜层印刷在包装材料(比如OPP、PET、PE等塑料和薄膜基材)上的附着力，具有附着力强、低VOCs、耐醇、着色力佳等优点，可以取代传统溶剂型硬胶油墨。

Description

一种食品级水性油墨及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子油墨技术领域，具体涉及一种食品级水性油墨及其制备方法。
背景技术
印刷油墨作为一种着色物质，在包装印刷中发挥着极其重要的作用。然而，传统的印刷在食品包装上的溶剂型油墨，虽说是食品级，但是都是含有VOCs和一些其他有毒有害物质，对人体危害很大。与此同时，水性油墨较醇溶油墨具有更好的食品卫生安全性，能够减少资源消耗和降低环保成本；提高了作业环境的安全性，保障接触操作人员的健康等方面；虽然水性油墨在食品包装行业应用具有显著的优势，但是现有配方和制备技术尚不成熟，还存在着色力差、附着性差、油墨液体的流变性能低于国标，不能满足使用需求的问题。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术存在不足，提供一种对环境友好、无毒无害，兼具印刷性能和附着力好的食品级水性油墨。
本申请的另一目的是提供一种食品级水性油墨的制备方法。
一种食品级水性油墨，包括以下重量份组分：改性丙烯酸酯共聚乳液40～50份、填料10～15份、乳化剂12～15份、水20～35份、颜料15～20份、pH值稳定剂3～5份、分散剂0.3～1.5份、润湿流平剂0.5-1.5份、增稠剂0.8-2份、水性附着力促进剂0.5-1份。
优选的，所述改性丙烯酸酯共聚乳液，其粘度50-1500mPa.s，pH为7.0～8.5，固含量为45±1％，采用型号为HD-860B的阴离子型改性丙烯酸酯等共聚乳液，专用于食品包装材料，能对OPP、PET、PE等塑料和薄膜基材具有优异的附着力及柔韧性，生产的水性油墨具有较好的柔韧性，极好的耐水性和成膜后具有更好的防水性，该乳液对颜料具有较好的展色性，对填料具有优异的分散性。
优选的，所述颜料为天然植物炭黑、赤藓红、食用绿中的一种或几种，以微粒状态均匀地分散在组分中，具有鲜艳的色泽、适当的着色力和遮盖力，以及较高的分散度。
优选的，所述乳化剂为乙醇和吐温60的混合物，其质量份比为2～3:1，提高油墨的流动性，使得印刷过程中能够顺利地实现转移。
优选的，所述填料为2000-3000目的纳米碳酸钙。
优选的，pH值稳定剂为水溶性氨基醇，用于调节油墨pH值，使其稳定在8.0-9.5范围，同时可以调节水基油墨的粘度，并对油墨进行稀释。
优选的，所述增稠剂为酪蛋白酸钠、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、淀粉磷酸酯钠中的一种或几种。
优选的，所述的分散剂为三乙基己基磷酸，所述润湿流平剂为润湿流平剂GA-100。
优选的，所述的水性附着力促进剂为烷氧基非离子化合物，具有良好的分散性及优异的附着力促进作用，它可以增强水性油墨与塑料薄膜的附着强度，以便食品包装袋内外层胶粘强度增强。
一种上述食品级水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
a、按重量份数取各原料备用；
b、将水加入搅拌机中，在转速为2400～2800r/min下加入所述改性丙烯酸酯共聚乳液、增稠剂、润湿流平剂和水性附着力促进剂，继续搅拌8～20min；
c、再加入填料、乳化剂、颜料、pH值稳定剂和分散剂，再在350～550r/min的转速下搅拌30～50min；
d、置于三辊研磨机，研磨30～40min后，在滤网目数为800～1200目下压滤，滤液即得。
本发明相对于现有技术，有以下优点：
本申请提供一种食品级水性油墨，包括改性丙烯酸酯共聚乳液40～50份、填料10～15份、乳化剂12～15份、水20～35份、颜料15～20份、pH值稳定剂3～5份、分散剂0.3～1.5份、润湿流平剂0.5-1.5份、增稠剂0.8-2份、水性附着力促进剂0.5-1份，以改性丙烯酸酯共聚乳液作为连接料，在水中通过乳化聚合得到，本申请的食品级水性油墨可显著增强油墨膜层印刷在包装材料(比如OPP、PET、PE等塑料和薄膜基材)上的附着力，具有附着力强、低VOCs、耐醇、着色力佳等优点，可以取代传统溶剂型硬胶油墨。
本申请的食品级水性油墨的制备方法，成本低、易合成，对现有水性油墨进行性能升级，提供一种环保无毒害、印刷性能良好且附着力好的食品级水性油墨，解决传统的印刷在食品包装上的溶剂型油墨含有VOCs和一些其他有毒有害物质的缺点，本申请的食品级水性油墨在硬胶上印刷中应用可提高附着力和耐醇耐磨性，能够满足低VOCs的使用需求，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例1-3说明本发明的具体技术方案：
实施例1：
一种食品级水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
a、按表1重量份数取各原料备用；
b、将水加入搅拌机中，在转速为2400r/min下加入所述改性丙烯酸酯共聚乳液、增稠剂、润湿流平剂和水性附着力促进剂，继续搅拌20min；
c、再加入填料、乳化剂、颜料、pH值稳定剂和分散剂，再在550r/min的转速下搅拌40min；
d、置于三辊研磨机，研磨35min后，在滤网目数为1200目下压滤，滤液即得。
实施例2：
一种食品级水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
a、按表1重量份数取各原料备用；
b、将水加入搅拌机中，在转速为2600r/min下加入所述改性丙烯酸酯共聚乳液、增稠剂、润湿流平剂和水性附着力促进剂，继续搅拌15min；
c、再加入填料、乳化剂、颜料、pH值稳定剂和分散剂，再在350r/min的转速下搅拌50min；
d、置于三辊研磨机，研磨30min后，在滤网目数为1200目下压滤，滤液即得。
实施例3：
一种食品级水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
a、按表1重量份数取各原料备用；
b、将水加入搅拌机中，在转速为2800r/min下加入所述改性丙烯酸酯共聚乳液、增稠剂、润湿流平剂和水性附着力促进剂，继续搅拌8min；
c、再加入填料、乳化剂、颜料、pH值稳定剂和分散剂，再在450r/min的转速下搅拌30min；
d、置于三辊研磨机，研磨40min后，在滤网目数为800目下压滤，滤液即得。
表1：实施例1～3中食品级水性油墨的重量份配比：
Figure BDA0003407096790000051
Figure BDA0003407096790000061
将实施例1-3所制得的食品级水性油墨进行性能测试，测试结果如表2所示：
表2：性能测试结果
Figure BDA0003407096790000062
由测试结果可知，本申请实施例1-3所制得的食品级水性油墨应用于包装材料上后，着色力佳、附着性好、低VOCs、耐醇等优点，可以取代传统溶剂型硬胶油墨。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种食品级水性油墨，其特征在于，包括以下重量份组分：改性丙烯酸酯共聚乳液40～50份、填料10～15份、乳化剂12～15份、水20～35份、颜料15～20份、pH值稳定剂3～5份、分散剂0.3～1.5份、润湿流平剂0.5-1.5份、增稠剂0.8-2份、水性附着力促进剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：所述改性丙烯酸酯共聚乳液，其粘度50-1500mPa.s，pH为7.0～8.5，固含量为45±1％。
3.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：所述颜料为天然植物炭黑、赤藓红、食用绿中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：所述乳化剂为乙醇和吐温60的混合物，其质量份比为2～3:1。
5.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：所述填料为2000-3000目的纳米碳酸钙。
6.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：pH值稳定剂为水溶性氨基醇。
7.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：所述增稠剂为酪蛋白酸钠、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：所述的分散剂为三乙基己基磷酸。
9.根据权利要求1所述的一种食品级水性油墨，其特征在于：所述的水性附着力促进剂为烷氧基非离子化合物。
10.根据权利要求1-9任一项所述一种食品级水性油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按重量份数取各原料备用；
b、将水加入搅拌机中，在转速为2400～2800r/min下加入所述改性丙烯酸酯共聚乳液、增稠剂、润湿流平剂和水性附着力促进剂，继续搅拌8～20min；
c、再加入填料、乳化剂、颜料、pH值稳定剂和分散剂，再在350～550r/min的转速下搅拌30～50min；
d、置于三辊研磨机，研磨30～40min后，在滤网目数为800～1200目下压滤，滤液即得。
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