CN115058151A - 一种纸张用抗菌水性油墨及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纸张用抗菌水性油墨及制备方法，涉及油墨领域，本发明提供的一种纸张用抗菌水性油墨，包括有机颜料、防静电剂、阳离子表面活性剂、分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯、附着力促进剂、油墨抗菌剂、丙烯酸乳液、去离子水，其中添加的油墨抗菌剂，在光催化作用下具有分解病原菌和毒素的功能，还能有效分解细菌释放出的毒素，能够使油墨防霉防菌，在喷涂后使得膜层不易生霉，外观不易污损、开裂和剥落，赋予了制品持久、长效的抗菌杀菌能力，添加附着力促进剂，能够大大提高油墨与纸张之间的层间附着力，使其拥有优异的储存稳定性和长效性，使油墨不易产生挥发，安全性较好较为环保。
Description
技术领域
本发明涉及油墨领域，具体为一种纸张用抗菌水性油墨及制备方法。
背景技术
水性油墨简称为水墨，柔性版水性墨也称液体油墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。
水性油墨是由连结料、颜料、助剂等物质组成的均匀浆状物质。连结料提供油墨必要的转移性能，颜料赋予油墨以色彩。水性油墨的连结料主要分为两种类型：水稀释型和水分散型。前者可以使用的树脂类型有很多种，比如顺丁烯二酸树脂、紫胶、马来酸树脂改性虫胶、乌拉坦、水溶性丙烯酸树脂和水性氨基树脂等。水分散型的连结料是在水中通过乳化的单体聚合所得，它是两相体系，其中油相以颗粒状在水相中分散，虽不能够被水溶解，但能够被水稀释，所以也可以认为是水包油乳液型。
油墨的分类现代油墨按版型主要分为四大类：凸版油墨，用以印刷书刊、报纸、画册、单据、帐簿等的一类油墨。凸版印刷的主要特征是印刷版面着墨部分凸出于非着墨部分。凸版油墨按印刷机种类和印制品的用途又分铅印油墨、铜版油墨、凸版轮转油墨、柔性凸版油墨。平版油墨，适用于平版印刷的一类油墨。平版印刷的版面各部分基本上处于一个平面，图纹处亲油，非图纹处亲水，利用油水相斥的原理进行印刷，故平版油墨必须具备抗水性能。按工艺分为胶印油墨、卷筒纸胶印油墨、平胶印油墨、无水胶印油墨、印铁油墨、石印油墨。凹版油墨，适用凹版印刷的一类油墨。印刷时凹入于版面的图纹部分上墨，将非图纹部分的墨擦去或刮净，然后进行印刷。有雕刻凹版油墨和照相凹版油墨之分。网孔版油墨，通过印版的网孔漏印到承印表面进行印刷的一类油墨。网孔版油墨又分为誊写油墨和丝网版油墨。
水溶性树脂，水溶性树脂或水分散性树脂皆为水性油墨的连接料，它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响。水性油墨是由水性高分子乳液、有机颜料、树脂、表面活性剂及相关添加剂经化学过程和物理混合而制得的水基印刷油墨，由于它是用水来代替传统油墨中占30％～70％的有毒有机溶剂，使油墨中不再含有挥发性的有机溶剂，故在印刷过程中对工人的健康无不良影响，对大气环境亦无污染，还消除了工作场所易燃易爆的隐患，提高了安全性。同时，相比之下，水性油墨的使用成本比溶剂型油墨的使用成本大约节省了30％左右。水墨的这种独特优点符合日益严格的环保法规，在全球范围内越来越受到包装印刷界的青睐，并逐渐向报刊印刷行业迅速扩展。
颜料赋予了油墨颜色特征，满足了印刷对色彩的要求。一般的有机颜料和无机颜料都可用于水性油墨。由于水性油墨的树脂大多为碱溶性的，所以选用颜料时，须使用能耐碱性的颜料。但是，水墨中颜料的分布密度较溶剂型油墨要大得多，而水的表面张力及极性都与溶剂差别大，使得颜料分散较为困难，直接影响到油墨的稳定性、粘度和pH值。
中国专利CN105504969B公开了一种胶印油墨及其制备方法，由自制快干凡立水作为油墨连接料以及半干性植物油和干性植物油等组分制成的油墨基墨，然后油墨基墨再与蜡膏干性植物油等组分在特定的工艺条件下制备而成，但其使用在食品包装中抗菌性较差且易挥发不够安全环保。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种纸张用抗菌水性油墨，其特征在于，其主要成分及质量配比为：
有机颜料8-10份
防静电剂1-3份
阳离子表面活性剂0.1-0.5份
分散剂0.05-0.15份
丙二醇甲醚醋酸酯3-5份
附着力促进剂0.3-0.5份
油墨抗菌剂6-12份
丙烯酸乳液20-30份
去离子水25-35份。
本发明公开了一种纸张用抗菌水性油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取物料，称取下述质量份数的原料备用：有机颜料8-10份、防静电剂1-3份、阳离子表面活性剂0.1-0.5份、分散剂0.05-0.15份、丙二醇甲醚醋酸酯3-5份、附着力促进剂0.3-0.5份、油墨抗菌剂6-12份、丙烯酸乳液20-30份、去离子水25-35份；
步骤二：配置预制溶液，将全部质量的丙烯酸乳液和全部质量的丙二醇甲醚醋酸酯与三分之一质量的去离子水搅拌混合，得到预制溶液；
步骤三：将步骤二中配置的预制溶液取二分之一质量，加入搅拌器，将全部质量的有机颜料、分散剂、附着力促进剂、防静电剂和阳离子表面活性剂加入其中，搅拌器的搅拌速度控制在300-500r/min，温度控制在25摄氏度恒温，搅拌时长控制在5-10min，得到预分散色浆；
步骤四：分散，往预分散色浆中加入剩余的去离子水、全部的油墨抗菌剂，控制搅拌器的搅拌速度在300-500r/min，搅拌5min，温度控制在25摄氏度恒温，形成色浆油墨；
步骤五：对色浆油墨进行过滤并包装。
作为本发明的一种优选技术方案，所述阳离子表面活性剂为表面活性剂的一类。在水中能生成憎水性的阳离子。绝大多数是含氮有机化合物，少数是含磷或含硫有机化合物。主要是季铵化合物。例如十六烷基三甲基季铵溴化物和十八烷基二甲基苄基季铵氯化物。由于价格较高，一般不用作润湿剂、乳化剂或洗涤剂。具有强杀菌力，广泛用作杀菌剂和消毒剂。具有强吸附力，能在表而生成亲油性薄膜产生阳电性，可用作纺织品的柔软剂和静电防止剂等。不可与阴离子型表面活性一同使用，因在水溶液中将生成沉淀失支效力，但可与非离子型表面活性剂一同使用。
作为本发明的一种优选技术方案，所述防静电剂是一种具有防静电性能的表面处理剂，有效期为数个月至一年，能显著降低喷涂制品的表面电阻，使其达到10的7次方至9次方欧姆，防静电高效持久，并且不影响制品的加工和使用性能。具有防静电性能的表面处理剂有效期数个月至一年用途能显著降低喷涂制品的表面电阻，适用于任何材料的低磨及光滑表面。防静电效果可持续数周或数月，使用方法简单多样，可以喷、擦、浸、涂等。使用安全、无毒、无异味、不燃烧、无腐蚀性。不残留痕迹、无污染、完全生物降解。水溶产品，干燥时间与水的相同。杀菌配方。消除各种材料低磨及光滑表面的静电。可消除物体表面吸尘问题，消灭细菌。消除计算机因静电引起的故障，复印及打印机卡纸。能够降低PCB虚焊率。
作为本发明的一种优选技术方案，所述分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂，使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性。具体体现在以下几个方面：提升光泽，增加流平效果光泽实际最主要取决涂料表面对光的散射时,表现为折射光，光泽不会再提高，同理遮盖力依靠散射提供主要遮盖力的遮盖力也不会增加。能够防止浮色发花。提高着色力。降低粘度，增加颜料载入量。增加展色性，增加颜色饱和度、增加透明度或遮盖力。
作为本发明的一种优选技术方案，所述丙二醇甲醚醋酸酯是性能优良的低毒高级工业溶剂，对极性和非极性的物质均有很强的溶解能力，适用于高档涂料、油墨各种聚合物的溶剂，包括氨基甲基酸酯、乙烯基、聚酯、纤维素醋酸酯、醇酸树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂及硝化纤维素等。其中。丙二醇甲醚丙酸酯是涂料、油墨中最好的溶剂，适用于不饱和聚酯、聚氨酯类树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等。
本发明的有益效果：本发明提供的一种纸张用抗菌水性油墨，其配方采用有机颜料、防静电剂、阳离子表面活性剂、分散剂、丙二醇甲醚醋酸酯、附着力促进剂、油墨抗菌剂、丙烯酸乳液、去离子水，其中添加的油墨抗菌剂，在光催化作用下具有分解病原菌和毒素的功能，还能有效分解细菌释放出的毒素，能够使油墨防霉防菌，在喷涂后使得膜层不易生霉，外观不易污损、开裂和剥落，赋予了制品持久、长效的抗菌杀菌能力，添加附着力促进剂，能够大大提高油墨与纸张之间的层间附着力，明显改善涂膜的抗潮湿性能、抗盐雾性能及抗热性能，使其拥有优异的储存稳定性和长效性，使油墨不易产生挥发，安全性较好较为环保。
本发明提供的一种纸张用抗菌水性油墨制备方法，通过预先配制预制溶液，在恒温恒定转速下搅拌并过滤包装，易于得到挥发性较低的安全环保的抗菌油墨。
具体实施方式
实施例1
本实施例公开了本发明的第一种实施方式，一种纸张用抗菌水性油墨，其主要成分及重量份配比为：
有机颜料8份
防静电剂1份
阳离子表面活性剂0.1份
分散剂0.05份
丙二醇甲醚醋酸酯3份
附着力促进剂0.3份
油墨抗菌剂6份
丙烯酸乳液20份
去离子水25份。
所述油墨抗菌剂为纳米级改性二氧化钛。
一种纸张用抗菌水性油墨的制备方法，包括以下步骤。
步骤一：称取物料，称取下述质量份数的原料备用：有机颜料8份、防静电剂1份、阳离子表面活性剂0.1份、分散剂0.05份、丙二醇甲醚醋酸酯3份、附着力促进剂0.3份、油墨抗菌剂6份、丙烯酸乳液20份、去离子水25份；
步骤二：配置预制溶液，将全部质量的丙烯酸乳液和全部质量的丙二醇甲醚醋酸酯与三分之一质量的去离子水搅拌混合，得到预制溶液；
步骤三：将步骤二中配置的预制溶液取二分之一质量，加入搅拌器，将全部质量的有机颜料、分散剂、附着力促进剂、防静电剂、阳离子表面活性剂加入其中，搅拌器的搅拌速度控制在300r/min，温度控制在25摄氏度恒温，搅拌时长控制在5min，得到预分散色浆；
步骤四：分散，往预分散色浆中加入剩余的去离子水、全部的油墨抗菌剂，控制搅拌器的搅拌速度在300r/min，搅拌5min，温度控制在25摄氏度恒温，形成色浆油墨；
步骤五：对色浆油墨进行过滤并包装。
附着力促进剂是一种新型树脂型密着促进剂对于涂料的防脱落性有特殊功效。
油墨抗菌剂，在光催化作用下具有分解病原菌和毒素的功能，还能有效分解细菌释放出的毒素，能够使油墨防霉防菌，在喷涂后使得膜层不易生霉，外观不易污损、开裂和剥落，赋予了制品持久、长效的抗菌杀菌能力，添加附着力促进剂，能够大大提高油墨与纸张之间的层间附着力，使其拥有优异的储存稳定性和长效性，使油墨不易产生挥发。
实施例二
本实施例公开了本发明的第二种实施方式，一种纸张用抗菌水性油墨，其主要成分及重量份配比为：
有机颜料10份
防静电剂3份
阳离子表面活性剂0.5份
分散剂0.15份
丙二醇甲醚醋酸酯5份
附着力促进剂0.5份
油墨抗菌剂12份
丙烯酸乳液30份
去离子水35份。
丙烯酸乳液为乳白色或近透明黏稠液体。丙烯酸乳液是由纯丙烯酸酯类单体共聚而成的乳液，它是一种小粒径、多用途、性能卓著的乳液，适用于多种涂料配方，具有突出的耐水性和耐候性，特别是在高光和半光涂料中有优异的表现
一种纸张用抗菌水性油墨的制备方法，包括以下步骤。
步骤一：称取物料，称取下述质量份数的原料备用：有机颜料10份、防静电剂3份、阳离子表面活性剂0.5份、分散剂0.15份、丙二醇甲醚醋酸酯5份、附着力促进剂0.5份、油墨抗菌剂12份、丙烯酸乳液30份、去离子水35份；
步骤二：配置预制溶液，将全部质量的丙烯酸乳液和全部质量的丙二醇甲醚醋酸酯与三分之一质量的去离子水搅拌混合，得到预制溶液；
步骤三：将步骤二中配置的预制溶液取二分之一质量，加入搅拌器，将全部质量的有机颜料、分散剂、附着力促进剂、防静电剂、阳离子表面活性剂加入其中，搅拌器的搅拌速度控制在500r/min，温度控制在25摄氏度恒温，搅拌时长控制在10min，得到预分散色浆；
步骤四：分散，往预分散色浆中加入剩余的去离子水、全部的油墨抗菌剂，控制搅拌器的搅拌速度在500r/min，搅拌5min，温度控制在25摄氏度恒温，形成色浆油墨；
步骤五：对色浆油墨进行过滤并包装。
实施例三
本实施例公开了本发明的第三种实施方式，一种纸张用抗菌水性油墨，其主要成分及重量份配比为：
有机颜料9份
防静电剂2份
阳离子表面活性剂0.3份
分散剂0.2份
丙二醇甲醚醋酸酯4份
附着力促进剂0.4份
油墨抗菌剂9份
丙烯酸乳液25份
去离子水30份。
一种纸张用抗菌水性油墨的制备方法，包括以下步骤。
步骤一：称取物料，称取下述质量份数的原料备用：有机颜料9份、防静电剂2份、阳离子表面活性剂0.3份、分散剂0.2份、丙二醇甲醚醋酸酯4份、附着力促进剂0.4份、油墨抗菌剂9份、丙烯酸乳液25份、去离子水30份；
步骤二：配置预制溶液，将全部质量的丙烯酸乳液和全部质量的丙二醇甲醚醋酸酯与三分之一质量的去离子水搅拌混合，得到预制溶液；
步骤三：将步骤二中配置的预制溶液取二分之一质量，加入搅拌器，将全部质量的有机颜料、分散剂、附着力促进剂、防静电剂、阳离子表面活性剂加入其中，搅拌器的搅拌速度控制在400r/min，温度控制在25摄氏度恒温，搅拌时长控制在7.5min，得到预分散色浆；
步骤四：分散，往预分散色浆中加入剩余的去离子水、全部的油墨抗菌剂，控制搅拌器的搅拌速度在400r/min，搅拌5min，温度控制在25摄氏度恒温，形成色浆油墨；
步骤五：对色浆油墨进行过滤并包装。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种纸张用抗菌水性油墨，其特征在于，其主要成分及质量配比为：有机颜料8-10份、防静电剂1-3份、阳离子表面活性剂0.1-0.5份、分散剂0.05-0.15份、丙二醇甲醚醋酸酯3-5份、附着力促进剂0.3-0.5份、油墨抗菌剂6-12份、丙烯酸乳液20-30份、去离子水25-35份。
2.根据权利要求1所述的一种纸张用抗菌水性油墨，其特征在于，其主要成分及质量配比为：有机颜料8份、防静电剂1份、阳离子表面活性剂0.1份、分散剂0.05份、丙二醇甲醚醋酸酯3份、附着力促进剂0.3份、油墨抗菌剂6份、丙烯酸乳液20份、去离子水25份。
3.根据权利要求1所述的一种纸张用抗菌水性油墨，其特征在于，其主要成分及质量配比为：有机颜料10份、防静电剂3份、阳离子表面活性剂0.5份、分散剂0.15份、丙二醇甲醚醋酸酯5份、附着力促进剂0.5份、油墨抗菌剂12份、丙烯酸乳液30份、去离子水35份。
4.根据权利要求1所述的一种纸张用抗菌水性油墨，其特征在于，其主要成分及质量配比为：有机颜料9份、防静电剂2份、阳离子表面活性剂0.3份、分散剂0.1份、丙二醇甲醚醋酸酯4份、附着力促进剂0.4份、油墨抗菌剂9份、丙烯酸乳液25份、去离子水30份。
5.根据权利要求1所述的一种纸张用抗菌水性油墨，其特征在于：所述附着力促进剂为聚乙烯亚胺。
6.根据权利要求1-6所述的任一种纸张用抗菌水性油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：称取物料，称取下述质量份数的原料备用：有机颜料8-10份、防静电剂1-3份、阳离子表面活性剂0.1-0.5份、分散剂0.05-0.15份、丙二醇甲醚醋酸酯3-5份、附着力促进剂0.3-0.5份、油墨抗菌剂6-12份、丙烯酸乳液20-30份、去离子水25-35份；
步骤二：配置预制溶液，将全部质量的丙烯酸乳液和全部质量的丙二醇甲醚醋酸酯与三分之一质量的去离子水搅拌混合，得到预制溶液；
步骤三：将步骤二中配置的预制溶液取二分之一质量，加入搅拌器，将全部质量的有机颜料、分散剂、附着力促进剂、防静电剂、阳离子表面活性剂加入其中，搅拌器的搅拌速度控制在300-500r/min，温度控制在25摄氏度恒温，搅拌时长控制在5-10min，得到预分散色浆；
步骤四：分散，往预分散色浆中加入剩余的去离子水、全部的油墨抗菌剂，控制搅拌器的搅拌速度在300-500r/min，搅拌5min，温度控制在25摄氏度恒温，形成色浆油墨；
步骤五：对色浆油墨进行过滤并包装。
7.根据权利要求7所述的一种纸张用抗菌水性油墨及制备方法，其特征在于：所述步骤五，采用细度为5～10μm的过滤袋进行过滤。
8.根据权利要求7所述的一种纸张用抗菌水性油墨及制备方法，其特征在于：所述步骤四中搅拌时容器中的压力保持在90-100kPa。
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