一种纸质印刷品的防水印刷工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种纸质印刷品的防水印刷工艺。有益效果：(1)以聚合纳米球为媒介通过温度和pH调控吸附颜料，增强多层壳核染料的颜色均匀度。(2)将多层壳核染料分散在水中得到低粘度的水性防伪油墨，在不通过添加额外聚合物，增强水性防伪油墨的稳定性和适应性，增强高质量纸质印刷品的制备。(3)乳酸与纸质表面的羟基、N

【技术实现步骤摘要】
一种纸质印刷品的防水印刷工艺


[0001]本专利技术涉及印刷
，具体为一种纸质印刷品的防水印刷工艺。

技术介绍

[0002]印刷术是中国古代四大专利技术之一，纸质印刷是一个历史悠久的历史课题。而随着现代科技发展，印刷工艺已经不单单只为书籍服务，他还设计快递包装等多个领域的印刷。也随着不同领域的应用，使得印刷工艺和印刷所用的油墨得到了多元化发展。
[0003]目前较为环保的印刷油墨，通常使用聚合物作为粘结剂水性颜料混合形成的油墨，但是该油墨稳定性不佳，且印刷时由于湿度温度使得大量聚合物颗粒产生布墨不均匀、油墨污染模糊等问题；也有研究直接将油墨通过共聚包封，增加油墨的稳定性；但是该方式对于聚合物油墨中颜料的控制较难，无法确定聚合物油墨中颜料包覆的均匀性，容易产生差异化的聚合物油墨，导致存在较大的色差。
[0004]同时，印刷工艺中，需要平衡纸张强度和油墨粘性之间的关系。通常情况下纸张其强度高时需要提高油墨的粘性用于增加着色力。但是油墨粘性的增加，会产生印刷时表面粘纸现象，墨辊污染降低印刷效率的问题。此外，纸质印刷品由于防水性较差，极易受到应用限制。
[0005]因此，解决上述问题，得到一种纸质印刷品的防水印刷工艺具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种纸质印刷品的防水印刷工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种纸质印刷品的防水印刷工艺，包括以下步骤：<br/>[0009]步骤1：将多层壳核颜料超声分散在水中；得到粘度为4.6～5.8mPa
·
s、表面张力为38～42mN/m的水性防伪油墨；
[0010]步骤2：纸质表面预处理：将N
‑
三甲基壳聚糖、乳酸、氯化锡超声分散在去离子水中，形成预处理液；将其注入高压喷枪中，均匀喷涂在纸质上；高温减压干燥，得到纸质A；
[0011]步骤3：将水性防伪油墨注入印刷机中，印刷；电子束辐照；高温常压干燥，得到纸质印刷品。
[0012]方案中，使用具有粘性的聚合物包封颜料，然后直接分散在水中形成一定粘度和表面张力的水性防伪油墨，增强油墨粘度的可控性、增强油墨的稳定性、印刷时喷墨的稳定性。实现高印刷密度，并增强纸质印刷品的质量。
[0013]较为优化地，步骤3中，辐照温度为110℃，能量为2.5keV，时间为5～10秒；干燥温度为150～155℃。辐照过程是为了将多层壳核染料中表面的甲基丙烯酸酯降解断裂，形成甲基乙烯和2
‑
甲基丙烯的自由基。
[0014]较为优化地，步骤2中，高温减压干燥过程：设置升温速率为2℃/min，升温至70～
80℃，设置真空度为0.06～0.08Mpa，干燥20～25分钟；设置升温速率4℃/min，升温至140～150℃，继续干燥2～3小时。该干燥方式的控制是为了使得电负性的乳酸，在电正性的N
‑
三甲基壳聚糖的引导下，稳定吸附在纸质表面，与纸质表面的羟基、N
‑
三甲基壳聚糖的羟基通过酯化反应交联形成增强型网络，表面脱水，增强纸质的机械性能，同时致密的交联密度阻碍了氧气、水的渗透。从而增强了抗水性。但是由于纸质表面的强度增加，需要增强油墨粘度，但是，由于本方案中粘度水性防伪油墨粘度较低，可能出现掉粉、颜料脱落，因此通过辐照降解，使得内部甲基丙烯酸羟乙酯裸露，增强颜料与纸质的牢固性。同时又由于印刷时，低粘性油墨对纸质粘结力适当，降低了印刷时表面粘纸现象。增强纸质的适印性。
[0015]较为优化地，步骤2中，预处理液包括以下组分：按重量计，N
‑
三甲基壳聚糖16～28份、乳酸6～8份、氯化锡0.01～0.05份、去离子水80～86份。相较于壳聚糖和羧甲基壳聚糖，N
‑
三甲基壳聚糖具有更好的抗菌性，且在弱碱性油墨下，阳离子电离更好，实现了与电负性油墨之间的精准静电吸附性。
[0016]较为优化地，步骤1中，所述多层壳核颜料的制备方法为：将水性颜料和聚合纳米球分别超声分散在去离子水中，得到颜料溶液和纳米球分散液；设置温度为90～95℃，调节调节pH值为7.3～8.1；将分散液滴加入颜料溶液中，搅拌2～3小时；离心，将固体颗粒分散在去离子水中，设置温度为70～72℃，滴加甲基丙烯酸酯
‑
过硫酸钾混合水溶液；滴加时间为30～40分钟，反应1～1.5小时，得到多层壳核颜料。
[0017]相较于
①
直接将聚合物作为粘合剂与水性颜料混合形成的油墨，增强了印刷的稳定性，降低了印刷时由于湿度温度使得大量聚合物颗粒产生布墨不均匀、油墨污染模糊等问题；相较于
②
直接将油墨通过共聚包封；增加了聚合物油墨的颜色的控制难度，不能确定聚合物油墨中颜料包覆的均匀性，产生差异化聚合物油墨，导致色差的出现。本方案中，以制备的均匀颗粒的聚合纳米球为媒介，将水性颜料在一定条件下进行染色，然后再包封薄层聚合物，形成多层壳核颜料，增强均匀性、稳定性，保证纸质印刷品的印刷质量，增加印刷颜色的密度，增强色彩深度。
[0018]具体：方案中，以苯乙烯、甲基丙烯酸羟乙基、甲基丙烯酸甲酯为单体，制备得到聚合纳米球，然后在90～95℃下加热吸附，首先由于聚合纳米球表面具有较多丰度的羧基，与水性染料中的羟基或氨基形成氢键，该温度下，调节吸附的pH值，以达到最优吸附效果；较优效果为pH值为7.3～8.1，当pH小于7时，大分子聚合物紧密交联，聚合纳米球表面电离的羧基较少，染料分子较多吸附在聚合物的表面，不会向内部迁移；而当pH大于7.3时，大分子断裂，产生了较多电离的羧基，同时大分子链间产生空隙，使得颜料沿着羧基往内部迁移，使得多层壳核颜料更为稳定；而当pH值大于8.1时，聚合物大分子链断裂更多；由于后续步骤有辐照过程，会使得破坏内部聚合纳米球破裂，使得更多染料分子裸露，且由于破裂，表面粘性增加，使得纸质印刷品油墨表面耐磨度下降。
[0019]且方案中预先制备聚合纳米球的粒径相对统一，使得球吸附的颜料量相对统一，使得制备的多层壳核颜料质量均一，颜色均匀。同时，为了增强油墨在水性溶液中的分散性和稳定性，因此在表面包裹了一层甲基丙烯酸酯聚合物，由于相对丰度的羧基产生电负性，静电相斥，使其在水溶液中更加稳定。所配置的水性防伪油墨，由于聚丙烯酸酯具有自固化成膜的能力，制备的多层壳核颜料的表面张力与水相似，所以水性油墨不通过添加额外聚合物，只需调节多层壳核颜料的加入量，以及调节聚合纳米球吸附的颜料量，从而达到颜色
深浅度调节。同时，由于聚合物的低粘度，可以在增加颜色密度的基础上，可以降低油墨薄膜的厚度。以此，增加适印性，降低由于湿度、温度等因素使得高粘度物质对纸质印刷品产生负面影响，以及由于粘度高增加，墨辊清洗次数，降低印刷效率。
[0020]较为优化地，所述聚合纳米球的制备方法为：将表面活性剂和1/3的过硫酸钾超声分散在去离子水中；设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纸质印刷品的防水印刷工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：将多层壳核颜料超声分散在水中；得到粘度为4.6～5.8mPa
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s、表面张力为38～42mN/m的水性防伪油墨；步骤2：纸质表面预处理：将N
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三甲基壳聚糖、乳酸、氯化锡超声分散在去离子水中，形成预处理液；将其注入高压喷枪中，均匀喷涂在纸质上；高温减压干燥，得到纸质A；步骤3：将水性防伪油墨注入印刷机中，印刷；电子束辐照；高温常压干燥，得到纸质印刷品。2.根据权利要求1所述的一种纸质印刷品的防水印刷工艺，其特征在于：步骤3中，辐照温度为110℃，能量为2.5keV，时间为5～10秒；干燥温度为150～155℃。3.根据权利要求1所述的一种纸质印刷品的防水印刷工艺，其特征在于：步骤2中，高温减压干燥过程：设置升温速率为2℃/min，升温至70～80℃，设置真空度为0.06～0.08Mpa，干燥20～25分钟；设置升温速率4℃/min，升温至140～150℃，继续干燥2～3小时。4.根据权利要求1所述的一种纸质印刷品的防水印刷工艺，其特征在于：步骤2中，预处理液包括以下组分：按重量计，N
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三甲基壳聚糖16～28份、乳酸6～8份、氯化锡0.01～0.05份、去离子水80～86份。5.根据权利要求1所述的一种纸质印刷品的防水印刷工艺，其特征在于：步骤1中，所述多层壳核颜料的制备方法为：将水性颜料和聚合纳米球分别超声分散在去离子水中，得到颜料溶液和纳米球分散液；设置温度为90～95℃，调节调节pH值为7.3～8.1；将分散液滴加入颜料溶液中，搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：石其明，
申请(专利权)人：常州卡顿包装科技有限公司，
类型：发明
国别省市：