CN116118380A - 一种印刷平衡液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷平衡液及其制备方法和应用，属于印刷技术领域。本发明所述印刷平衡液的制备原料由润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂、缓冲剂和水组成。本发明所述的制备方法包括以下步骤：S1、将水和缓冲剂混合并搅拌，得到A溶液；S2、将润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂混合，得到B溶液；S3、将所述A溶液和B溶液混合，搅拌即得所述印刷平衡液。本发明是一种替代广泛使用的酒精润版液使用的印刷平衡液，具有良好表面张力的同时又能降低印版的表面温度，减少了VOCs排放，低毒安全。

Description

一种印刷平衡液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及平板印刷润版液技术领域，尤其是涉及一种印刷平衡液及其制备方法和应用。

背景技术

胶印工艺主要利用水墨不相溶原理、乳化原理及润湿、选择性吸附原理进行的工艺过程，空白部分亲水亲墨，图文部分亲油拒水“合理控制和使用润版液在工艺过程中具有非常重要的作用网。因此，润版液应该具备五个基本作用一是在印刷过程中，润版液会在印版上迅速铺展，在印版的非图文部分形成水膜，这层水膜可以阻止油墨向非图文部分扩散，并且这层水膜薄而均匀。二是印刷时润版液应该保持相对的稳定性，对油墨的乳化程度不大。三是润版液在印刷过程中能够控制印版由于压力摩擦引起的温度升高，避免印刷机在印刷过程中油墨粘度的改变，从而造成印刷质量的下降。四是润版液能够将油墨的乳化率控制在一定范围内，迅速达到水墨平衡的目的。

传统酒精润版液是含有乙醇或异丙醇(质量分数一般为10％～25％)的润版液。酒精润版液自1976年开始在胶版印刷中使用，具有润湿性能好、黏度适宜、挥发快、蒸发潜热大、流展性好等诸多优点，在胶版印刷的润版液中，酒精或异丙醇的作用主要是：一是降低润版液的动态表面张力，使润版液变得更“湿润”以利于其在印版的非图文区域扩散展开；二是增加润版液的粘度；三是促进润版液对胶印油墨进行必要的适量乳化；四是通过酒精或异丙醇的挥发，带走高速印刷所产生的热量，给印刷单元降温；五是酒精可以对润版液进行消毒。但是使用酒精或异丙醇的问题很明显：乙醇和异丙醇易挥发，润版液中的酒精40％都挥发浪费掉了；易燃易爆，其闪点仅为11.7℃，且毒性很高，为保证施工的安全性，一般要求施工环境的异丙醇含量低于400ppm，但印刷车间里的异丙醇浓度往往会大大超过这个标准，因此会危害人类健康，而且会污染环境。

印刷业是经济营收和文化产业的重要组成部分，也是工业源挥发性有机物(VOCs)污染治理的重点行业之一。出版物印刷企业排放VOCs的主要源头是洗车水和含酒精/异丙醇润版液(即酒精润版液)，两者排放的VOCs总量占出版物印刷企业VOCs总排放量的84.3％。目前，出版物印刷企业节能减排的途径主要有减免酒精印刷、过滤回收润版液、使用水基清洁剂、加强末端治理等。其中，重视源头减量控制，即使用免酒精润版液是出版物印刷企业减少VOCs排放的重要手段。

因此，传统乙醇润版液已不能适应环保印刷的需求，找到其他无毒物质替代乙醇/异丙醇且能达到酒精润版液在印刷中的效果，制备一种免乙醇或异丙醇的印刷平衡液势在必行。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种印刷平衡液，具有良好表面张力的同时又具有最合适的pH值，还能减少VOCs排放，低毒安全。

本发明的第二方面，提供了一种上述印版平衡液的制备方法。

本发明的第三方面，提供了一种上述印版平衡液的应用。

根据本发明的第一方面，提出了一种印版平衡液。

根据本发明的一些实施方式，所述印刷平衡液的制备原料由润湿剂25～35份、非离子型表面活性剂0.05～0.2份、稳定剂20～40份、缓冲剂60～80份和水1000份组成；

所述润湿剂为1，2-丙二醇。

根据本发明的一些实施例，所述印刷平衡液至少具有以下有益效果：

1，2-丙二醇的极性和电负性低于乙醇，所以1，2-丙二醇的粘度高于乙醇，且不易挥发。同时1，2-丙二醇也具有醇羟基的性质，可以降低液体的表面张力，使平衡液能均匀的铺展在印版上。

本发明印刷品格和那个也pH值范围为4.9～5.3，表面张力为28×10^-3N/m～30×10^-3N/m。

本发明对酒精或异丙醇(IPA)的使用量降为0，选用1，2-丙二醇与非离子性表面活性剂复配使用来作为印刷平衡液的添加剂，从而取代IPA，制备出一种润湿效果好、性能稳定、低表面张力，同时安全无毒的新型印刷平衡液，可使用于不同的印刷品种，成本较低，工艺调节简单，用量少，可多次重复使用，减少VOCs排放符合绿色环保理念。

根据本发明的一些实施方式，所述印刷平衡液的制备原料由润湿剂30份、非离子型表面活性剂0.1份、稳定剂40份、缓冲剂70份和水1000份组成。

根据本发明的一些实施方式，所述稳定剂为甘油和聚乙二醇400的混合物。

根据本发明的一些实施方式，所述甘油和聚乙二醇400质量混合比为2：(1～3)的混合物。

优选地，所述稳定剂中，所述甘油和聚乙二醇400质量混合比为2：1的混合物。

根据本发明的一些实施方式，所述非离子型表面活性剂为2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇聚氧乙烯醚(Surfynol 465)。

根据本发明的一些实施方式，所述非离子型表面活性剂的HLB值为13。

Surfynol 465具有优秀的亲水性、润湿、低泡等性能，与1，2-丙二醇复配使用能够降低水基体系表面张力，同时提高印版的润适度和分散性，有利于油墨磨研。

表面活性剂因具有双亲性分子结构，所以能够迅速降低液体表面张力，从而可以迅速润湿固体，将液体在固体表面快速铺展。同时，表面活性剂的亲水基团也可以吸附在固体表面，外露亲油基团，因此也可以达到润湿的效果。

根据本发明的一些实施方式，所述缓冲剂为草酸钠和草酸。

根据本发明的一些实施方式，所述草酸和草酸钠的质量比为1：(5～7)。

使用草酸钠和草酸作为缓冲剂，控制平衡液酸碱度的变化。当pH值过低时，印版的板基会守到腐蚀，导致印刷品损毁；当pH值过高时，会将图文部分的感光树脂溶解，可能会影响图文的展示，当缓冲剂的配比在上述范围内时，可较好的平衡各方条件。

根据本发明的一些实施方式，所述水为蒸馏水和去离子水中的一种。

优选地，所述水为去离子水。

水是平和也中重要的组成部分，承载多种化学物质，并将多种不反应的化学物质相互融合,作为润版液的主体部分。由于水质的差异会随着地域的不同而造成很大的差异水的物理性质、化学性质及其生物特性等描述水的因素都会产生巨大的差别，因此而导致水的酸碱性、pH值、电导率及表面张力等性质都有所不同。

本发明的第二方面，提供了一种上述印版平衡液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水和缓冲剂混合并搅拌，得到A溶液；

S2、将润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂混合，持续搅拌得到B溶液；

S3、将所述A溶液和B溶液混合，搅拌即得所述印刷平衡液。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤S1中的搅拌时间为4～6min。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤S2中加热至50～60℃后进行。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤S2中的搅拌时间为20～30min。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤S3中搅拌过程的条件为高速搅拌。

优选地，所述步骤S3中搅拌过程的条件为高速搅拌，搅拌速度为3000～5000转/分钟。

优选地，所述步骤S3中搅拌速度为3000转/分钟。

根据本发明的一些实施方式，所述步骤S3中的搅拌时间为30～180min。

本发明的第三方面，提供了一种上述印版平衡液在印刷行业中的应用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

自动界面张力仪：JYW-200D；承德市世鹏检测设备有限公司。

pH值测定：选用pH值测试仪。

1，2-丙二醇：57-55-6；天津市富宇精细化工有限公司。

Surfynol 465：深圳市金腾龙实业有限公司。

甘油：56-81-5；天津市富宇精细化工有限公司。

聚乙二醇400：25322-68-3；前衍化学科技(武汉)有限公司。

草酸钠：62-76-0；前衍化学科技(武汉)有限公司。

草酸：144-62-7；前衍化学科技(武汉)有限公司。

实施例1

本实施例提供一种印刷平衡液，以重量份计，制备原料组分为：

1，2-丙二醇30份，Surfynol 465 0.1份，甘油20份，聚乙二醇400 10份，草酸钠70份，草酸10份，水1000份。

本实施例还提供一种印刷平衡液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水加入反应釜中，再加入缓冲剂并持续搅拌5min，搅拌均匀得A溶液；

S2、向另一反应釜中边搅拌边加入润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂，加热至50℃，搅拌30min搅拌均匀得B溶液；

S3、将A溶液和B溶液加入同一反应釜中，高速搅拌100min，即得印刷平衡液。

实施例2

本实施例提供一种印刷平衡液，以重量份计，制备原料组分为：

1，2-丙二醇25份，Surfynol 465 0.05份，甘油30份，聚乙二醇400 15份，草酸钠60份，草酸20份，水1000份。

本实施例还提供一种印刷平衡液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水加入反应釜中，再加入缓冲剂并持续搅拌5min，搅拌均匀得A溶液；

S2、向另一反应釜中边搅拌边加入润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂，加热至50℃，搅拌30min搅拌均匀得B溶液；

S3、将A溶液和B溶液加入同一反应釜中，高速搅拌100min，即得印刷平衡液。

实施例3

本实施例提供一种印刷平衡液，以重量份计，制备原料组分为：

1，2-丙二醇35份，Surfynol 465 0.2份，甘油10份，聚乙二醇400 20份，草酸钠75份，草酸5份，水1000份。

本实施例还提供一种印刷平衡液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水加入反应釜中，再加入缓冲剂并持续搅拌5min，搅拌均匀得A溶液；

S2、向另一反应釜中边搅拌边加入润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂，加热至50℃，搅拌30min搅拌均匀得B溶液；

S3、将A溶液和B溶液加入同一反应釜中，高速搅拌100min，即得印刷平衡液。

对比例1

一种印刷平衡液，具体包括和实施例1的区别在于：不包括1，2-丙二醇。

提供一种印刷平衡液，以重量份计，制备原料组分为：

Surfynol 465 0.1份，甘油20份，聚乙二醇400 10份，草酸钠70份，草酸10份，水1000份。

本实施例还提供一种印刷平衡液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水加入反应釜中，再加入缓冲剂并持续搅拌5min，搅拌均匀得A溶液；

S2、向另一反应釜中边搅拌边加入非离子型表面活性剂、稳定剂，加热至50℃，搅拌30min搅拌均匀得B溶液；

S3、将A溶液和B溶液加入同一反应釜中，高速搅拌100min，即得印刷平衡液。

对比例2

一种印刷平衡液，具体包括和实施例1的区别在于：不包括Surfynol 465。

提供一种印刷平衡液，以重量份计，制备原料组分为：

1，2-丙二醇30份，甘油20份，聚乙二醇400 10份，草酸钠70份，草酸10份，水1000份。

本实施例还提供一种印刷平衡液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水加入反应釜中，再加入缓冲剂并持续搅拌5min，搅拌均匀得A溶液；

S2、向另一反应釜中边搅拌边加入润湿剂、稳定剂，加热至50℃，搅拌30min搅拌均匀得B溶液；

S3、将A溶液和B溶液加入同一反应釜中，高速搅拌100min，即得印刷平衡液。

对比例3

一种印刷平衡液，具体包括和实施例1的区别在于：将10％乙醇替换实施例1的1，2-丙二醇。

提供一种印刷平衡液，以重量份计，制备原料组分为：

10％乙醇30份，Surfynol 465 0.1份，甘油20份，聚乙二醇400 10份，草酸钠70份，草酸10份，水1000份。

本实施例还提供一种印刷平衡液的制备方法，包括以下步骤：

S1、将水加入反应釜中，再加入缓冲剂并持续搅拌5min，搅拌均匀得A溶液；

S2、向另一反应釜中边搅拌边加入润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂，加热至50℃，搅拌30min搅拌均匀得B溶液；

S3、将A溶液和B溶液加入同一反应釜中，高速搅拌100min，即得印刷平衡液。

测试例

参照GB/T 22237-2008《表面活性剂表面张力的测定》，对实施例1～3和对比例1～3分别进行五次平行测定，得平均值。

测试结果如表1所示。

表1印刷平衡液性能测试结果

组别	<![CDATA[静态表面张力(×10<sup>-3</sup>N/m)]]>	pH值
			实施例1	28.12	5.03
实施例2	28.68	4.98
			实施例3	29.43	5.28
对比例1	35.40	4.87
			对比例2	42.64	5.05
对比例3	37.12	5.43

根据实验结果可知(表1)，由实施例1和对比例1～3结果可知，本发明通过1，2-丙二醇和Surfynol 465复配使用，明显降低了印刷平衡液的静态表面张力，pH值最接近5，符合平衡液印刷适性标准。

上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术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作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (9)

1.一种印刷平衡液，其特征在于，所述印刷平衡液的制备原料由润湿剂25~35份、非离子型表面活性剂0.05~0.2份、稳定剂20~40份、缓冲剂60~80份和水1000份组成；

所述润湿剂为1，2-丙二醇。

2.根据权利要求1所述的印刷平衡液，其特征在于，所述稳定剂为甘油和聚乙二醇400的混合物。

3.根据权利要求1所述的印刷平衡液，其特征子在于，所述非离子型表面活性剂2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇聚氧乙烯醚。

4.根据权利要求1所述的印刷平衡液，其特征在于，所述缓冲剂为草酸钠和草酸。

5.根据权利要求1所述的印刷平衡液，其特征在于，所述水为蒸馏水和去离子水的一种。

6.根据权利要求2所述的印刷平衡液，其特征在于，所述甘油和聚乙二醇400混合质量比为2：（1~3）。

7.根据权利要求4所述的印刷平衡液，其特征在于，所述草酸钠和草酸的质量比为1：（5~7）。

8.一种如权利要求1~7任一项所述的印刷平衡液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、将水和缓冲剂混合并搅拌，得到A溶液；

S2、将润湿剂、非离子型表面活性剂、稳定剂混合，得到B溶液；

S3、将所述A溶液和B溶液混合，搅拌即得所述印刷平衡液。

9.一种如权利要求1~7任一项所述的印刷平衡液在印刷行业中的应用。