一种环保型水性油墨及其制备方法与使用方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型水性油墨及其制备方法与使用方法，所述环保型水性油墨包括以下重量份的原料：复合改性水性乳液树脂20～40份；水性碱性颜料10～25份；水性助溶剂5～18份；水性添加剂0.3～1份；pH稳定剂3～8份；去离子水20～25份。本发明专利技术的环保型水性油墨由于体系的改变，最大程度降低了VOC的含量、减少对大气的碳排放，对环境污染性最小，也不危害人体健康，通过实际应用，能达到现有醇性油墨难以达到的低VOC、零排放、安全、环保的质量要求。

An environmentally friendly water-based ink and its preparation method and application method

The invention discloses an environment-friendly water-borne ink and a preparation method and a usage method thereof. The environment-friendly water-based ink comprises the following weight parts: 20~40 modified waterborne emulsion resins, 10~25 water-borne alkaline pigments, 5~18 water-borne cosolvent, 0.3 to 1 parts of water-based additive, 3~8 parts of pH stabilizer, and 20~25 pieces of water. Due to the change of the system, the environmental-friendly water-based ink of the invention can reduce VOC content to the greatest extent, reduce carbon emissions to the atmosphere, minimize environmental pollution and do not endanger human health. Through practical application, it can meet the quality requirements of low VOC, zero emission, safety and environmental protection that the existing alcohol-based ink can not achieve.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型水性油墨及其制备方法与使用方法
本专利技术属于印刷油墨
，具体涉及一种环保型水性油墨及其制备方法与使用方法。
技术介绍
目前，烟包印刷油墨，普遍采用的是以酯类溶剂为主的溶剂型油墨，该油墨由于其自身的高VOC、高溶剂残留及可能带来的有毒有害的溶剂杂质，对环境及人员的安全与健康带来了极大的影响。为规范挥发性有机物排污收费管理，改善环境质量，2015年6月财政部、国家发展改革委、环境保护部三部委联合发布《挥发性有机物排污收费试点办法》，包装印刷行业作为五大试点行业之一，VOCs排放量将根据生产工艺过程中投用原辅料及回收有机溶剂量，按物料衡算法进行计算、管理，并征收排污费。凹印全水性油墨和凹印溶剂型油墨都属于液体油墨，其配方组成类别都是由树脂、颜填料、溶剂及添加剂组成，其组成类别一致，不同之处在于凹印全水性油墨的用料必需是亲水，并能与水相容的，而溶剂型油墨的用料是斥水。溶剂型油墨的溶剂全为有机溶剂，如醋酸乙酯、醋酸正丙酯或乙醇等，而凹印水性油墨的稀释溶剂为水。凹印水性油墨和凹印溶剂型油墨的检测项目和要求基本一致，二者对适应印刷要求的流变性也基本一致，都必须满足印刷的技术要求，如技术参数颜色、细度、粘度、光泽、固含量、着色力、耐磨擦性、附着牢度等等。目前，内衬纸印刷油墨，普遍采用的是以乙醇为主的醇性油墨，或者适当加入少量水作为稀释剂，虽然乙醇相对酯类溶剂已经对环境、对人类比较环保，但是仍然会有VOC排放，对环境及人员的安全与健康带还是会来一定的影响。因此，追根溯源，解决软包装VOCs排放问题的源头在油墨。本专利技术旨在减少VOCs排放以达到政策标准要求，同时也是印刷企业走绿色环保之路不可推卸的社会责任。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种环保型水性油墨，第二目的在于提供一种环保型水性油墨的制备方法，第三目的在于提供一种环保型水性油墨的使用方法。本专利技术的第一目的是这样实现的，包括以下重量份的原料：复合改性水性乳液树脂：20～40份；水性碱性颜料：10～25份；水性助溶剂：5～18份；水性添加剂：0.3～1份；pH稳定剂：3～8份；去离子水：20～25份。本专利技术的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：1）先制备好复合改性水性乳液树脂，备用；2）将配方比例的复合改性水性乳液树脂、水性碱性颜料、水性助溶剂、水性添加剂、去离子水置于分散缸内，在800~1000rpm的速率下分散30~50min，使颜料被充分润湿和分散均匀；3）砂磨2～3遍，检测油墨细度≤15微米；4）再次分散，调节粘度在20″~50″，使用pH稳定剂调整油墨体系pH值为7.5~9.0之间，并检测其它指标完全符合油墨技术要求后既得。本专利技术的第三目的是这样实现的，所述的使用方法为所述的使用方法为在印刷时，先将所述的环保型水性油墨使用去离子水稀释，稀释率为25~35%，在印刷生产时油墨粘度控制在18～23秒/25℃。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1、本专利技术的环保型水性油墨由于体系的改变，最大程度降低了VOC的含量、减少对大气的碳排放，对环境污染性最小，也不危害人体健康，通过实际应用，能达到现有醇性油墨难以达到的低VOC、零排放、安全、环保的质量要求。2、本专利技术环保型水性油墨的稀释剂可以直接采用自来水，在使用过程中自来水可以无需处理，有效减少工作场所污染，最大化保护现场工作人员的身体健康，解决了传统油墨稀释剂采用正丙酯、乙酯、乙醇等有机溶剂会散发大量溶剂气味，对人体产生危害，对环境造成永久性破坏的问题，同时稀释用水无需去离子处理，有效降低成本，降低生产难度，有利于扩大化推广；而且使用过程中能满足印品的干燥，版面效果平整，附着力好，色相/色差值均满足色彩质量控制要求。3、本专利技术所使用的原料，复合改性水性乳液树脂的耐高剪切与色料的相容性较好，能有效的在微细色料颗粒表面上附着和包裹，对色料的容纳度较高，并为其提供油墨高速印刷时油墨的转移成膜；提供油墨对承印基材的附着性、印品色彩还原性、光泽等印品的主要物化特性。水性碱性颜料为着色剂。水性添加剂赋予水性油墨在制造、使用及印刷包装中具有更优异的特性。本专利技术通过配方调整和原材料的改进，不加入或少加乙醇，同样能满足印刷过程中的干燥性、成膜性及流平性，同时能满足耐温、耐水等特殊要求。PH稳定剂在油墨制备时加入PH值8.5三乙醇胺缓冲剂等作为PH稳定剂，使油墨体系PH值稳定。水性助溶剂改善油墨印刷适应性。附图说明图1为本专利技术环保型水性油墨的制备工艺流程图；图2为水性凹印油墨与溶剂型凹印油墨粘度随时间变化图；图3-云烟（紫）条盒专红油墨-醇溶性油墨的色谱图；图4-云烟（紫）条盒专红油墨-水性油墨的色谱图；图5-云烟（紫）条盒成品-醇溶性油墨的色谱图；图6-云烟（紫）条盒成品-水性油墨的色谱图；图7-卷盘云烟（软珍品）商标深红-醇溶性油墨的色谱图；图8-卷盘云烟（软珍品）商标深红-水性油墨的色谱图；图9-卷盘云烟（软珍品）商标-醇溶性油墨的色谱图；图10-卷盘云烟（软珍品）商标-水性油墨的色谱图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。本专利技术所述的环保型水性油墨，包括以下重量份的原料：复合改性水性乳液树脂：20～40份；水性碱性颜料：10～25份；水性助溶剂：5～18份；水性添加剂：0.3～1份；pH稳定剂：3～8份；去离子水：20～25份。进一步的，所述的复合改性水性乳液树脂的制备方法为采用聚合单体与去离子水、复合乳化剂、碳酸氢钠，先将上述原料按一定比例混合，在室温条件下以800~1500rpm的速率搅拌分散乳化40~60min，得预乳化液；然后将去离子水与引发剂混合后，置于水浴中加热搅拌至温度为80~95℃时，向其中匀速滴加所述的预乳化液，2~4h滴加完毕，之后，继续升温至80±5℃，保温反应60～100min；接着加入了聚合物多元醇、扩链剂，向其分子链引入亲水性官能团并进一步扩链，待反应结束降至室温，加入pH调节剂调节乳液pH值至7.5～8.0，然后以800~1500rpm的速率在高速剪切搅拌下加去离子水乳化成水基树脂，真空脱除有机溶剂，即可。进一步的，所述的聚合单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或多种；进一步的，所述的聚合物多元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚醚二元醇中的一种或几种；进一步的，所述的扩链剂为含亲水性官能团的具有活性氢的化合物、大分子活泼氢化合物、小分子二元醇、小分子三元醇中的一种或几种；进一步的，所述的pH调节剂为三乙胺、二亚乙基三胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种。进一步的，所述的含亲水性官能团的具有活性氢的化合物为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、聚环氧乙二醇、双羟基乙基胺、3-双(羟基乙基)氨基丙烷磺酸钠中的一种或几种；进一步的，所述的小分子二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇中的一种或多种；进一步的，所述的小分子三元醇为甘油。进一步的，所述的水性碱性颜料为着色剂，具体为透明黄颜料、大红颜料、金红颜料、炭黑颜料、酞菁蓝颜料中的一种或多种。进一步的，所述的水性助溶剂为二甲氨基乙醇或2-氨基-2-甲基-1-丙醇与乙二醇、丙二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型水性油墨，其特征在于包括以下重量份的原料：复合改性水性乳液树脂：  20～40份；水性碱性颜料：          10～25份；水性助溶剂：            5～18份；水性添加剂：            0.3～1份；pH稳定剂：              3～8份；去离子水：              20～25份。

【技术特征摘要】
1.一种环保型水性油墨，其特征在于包括以下重量份的原料：复合改性水性乳液树脂：20～40份；水性碱性颜料：10～25份；水性助溶剂：5～18份；水性添加剂：0.3～1份；pH稳定剂：3～8份；去离子水：20～25份。2.根据权利要求1所述的环保型水性油墨，其特征在于所述的复合改性水性乳液树脂的制备方法为采用聚合单体与去离子水、复合乳化剂、碳酸氢钠，先将上述原料混合，在室温条件下以800~1500rpm的速率搅拌分散乳化40~60min，得预乳化液；然后将去离子水与引发剂混合后，置于水浴中加热搅拌至温度为80~95℃时，向其中匀速滴加所述的预乳化液，2~4h滴加完毕，之后，继续升温至80±5℃，保温反应60～100min；接着加入了聚合物多元醇、扩链剂，待反应结束降至室温，加入pH调节剂调节乳液pH值至7.5～8.0，然后以800~1500rpm的速率在高速剪切搅拌下加去离子水乳化成水基树脂，真空脱除有机溶剂，即可。3.根据权利要求2所述的环保型水性油墨，其特征在于所述的聚合单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的一种或多种；所述的聚合物多元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚醚二元醇中的一种或多种；所述的扩链剂为含亲水性官能团的具有活性氢的化合物、大分子活泼氢化合物、小分子二元醇、小分子三元醇中的一种或多种；所述的pH调节剂为三乙胺、二亚乙基三胺、三乙醇胺、三异丙醇胺中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的环保型水性油墨，其特征在于所述的含亲水性官能团的具有活性氢的化合物为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、聚环氧乙二醇、双羟基乙基胺、3-双(羟基乙基)氨基丙烷磺酸钠中...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏家良，王琪，黄安福，
申请(专利权)人：云南九九彩印有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53