一种提高油墨附着力的水性预涂液及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种提高油墨附着力的水性预涂液及其加工工艺，本发明专利技术针对现有印刷用的水性墨水用墨量大，车速慢的问题，开发出了适用于纸张印刷的预涂液，有效增强了水性墨水被纸张吸收固化的速度，在增强油墨附着力的同时，减少了墨水消耗，并促进了印刷车速的提高，节约了印刷过程中的耗材成本与时间成本，同时还通过预涂液内所添加的改性钠米氧化锌粒子，增进纸张白度的同时，还增强了纸张的抗菌性，适合大规模的生产以及工业应用。适合大规模的生产以及工业应用。

【技术实现步骤摘要】
一种提高油墨附着力的水性预涂液及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及印刷
，具体为一种提高油墨附着力的水性预涂液及其加工工艺。

技术介绍

[0002]2012年前，印刷所用墨水多为墨水，其配方的主要组分均为色母和甲苯或丁酮作的冲淡剂，此时墨水内易挥发组分多，墨水可在短时间内挥发固化，从而快速进入下一阶段工艺的处理，但2012年以后，为了保护环境，降低行业给环境带来的污染，墨水普遍改为水性墨水，配方也变为了色母与丙烯酸介质做的冲淡剂，在这种情况下，墨水的干燥固化速度大大下降，且墨水对纸张的渗透液由于墨水由油性变为水性的缘故，渗透性下降，印刷效果下降，从而导致印刷过程中的车速由60米降为20米左右，使得印刷所耗费的时间成本急剧上升

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种提高油墨附着力的水性预涂液及其加工工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种提高油墨附着力的水性预涂液，具有以下特征：按重量份数计，所述水性预涂液包括以下组分：75
‑
92份去离子水、2.5
‑
4份渗透剂、3
‑
4.5份改性纳米氧化锌、3
‑
4.5份异丙醇、0.8
‑
1.2份分散剂、0.5
‑
1份消泡剂、1.2
‑
1.5份破乳剂与1
‑
1.5份增稠剂。
[0005]进一步的，所述消泡剂为乳化硅。<br/>[0006]乳化硅是一种非极性化合物，其与水或带极性基因的物质均不会发生作用，因此具有着极强的消泡作用，且乳化硅还有这难燃的特性，当其涂覆在纸张表面后，还可在一定程度上增强纸张的阻燃性能。
[0007]所述渗透剂为苯乙烯
‑
马来酸酐。
[0008]纸的吸墨性不仅与纸的松散程度和毛细孔状态有关，还与纸纤维的表面性质、填充剂、颜料、粘合剂的含量、油墨的构成和特性、印刷方式、印刷压力等因素有关。在实际印刷中，纸对墨水的吸收可分为两个阶段。
[0009]第一阶段是印刷机的压印瞬间，通过印刷压力的作用将转移到纸张表面的油墨的一部分压入纸张的大孔，即整个油墨(包括油墨中的颜料)进入纸张孔，这个过程一般称为加压渗透阶段。
[0010]第二阶段是从纸张离开压印区，直到墨水完全干燥，这一阶段主要依靠纸张的毛细管作用吸收墨水，称为自由渗透阶段。在这个阶段，连接材料从整个墨水中分离出来，通过小孔隙和纸纤维粗糙的表面，以相当慢的速度进入纸内部。因此，该过程实际上是连接材料从墨水转移到纸孔的过程，连接材料从墨水整体分离出来，因此保留在纸墨膜上的结膜性质会发生变化，墨迹的固定和干燥也必须在这个过程中完成。
[0011]苯乙烯
‑
马来酸酐其表面同时具有着亲水基团与疏水基团，其在本专利技术的一种提高油墨附着力的水性预涂液中作为渗透剂，当预涂液涂覆到纸张表面后，苯乙烯
‑
马来酸酐会与纸张表面颗粒进行接触，在油墨印刷的过程中，苯乙烯
‑
马来酸酐内的疏水基团会与水基型油墨内的油墨分子进行结合，使之可以更快速的结合在纸张表面，并固着，从而加快纸张印刷过程中的车速。
[0012]进一步的，所述分散剂为油酸钠、羟酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐类分散剂中的任意一种或多种的混合物。
[0013]进一步的，所述改性纳米氧化锌，其制备步骤为：按重量份数计，将8
‑
12份粒径为1
‑
5nm的纳米氧化锌粒子与100
‑
150份浓度为60
‑
90％的乙醇溶液混合，加入混合溶液质量分数1
‑
3％的PVP，将其搅拌混合均匀；之后滴加氨水至溶液PH为7
‑
8.5，以频率为20
‑
30KHz的超声震荡处理15
‑
30min后，加入6
‑
18份正硅酸乙酯，之后继续超声搅拌分散2h，加入1
‑
1.5份KH570硅烷偶联剂，以200
‑
300rpm的速率搅拌5
‑
8h后，离心分离得到改性纳米氧化锌粒子。
[0014]纳米氧化锌作为一种无机矿物，常被用作阻燃剂添加于各类有机物中，提高有机物的阻燃效果，其有着热稳定性高、低毒、无腐蚀性气体产生且阻燃效果久的特点，是一种良好的阻燃材料。且纳米尺寸的氧化锌其外观颜色呈现为白色，涂覆在纸张表面时，不会对纸张的表观颜色产生影响，并且不会影响后续印刷环节的显色效果；且纳米尺寸的金属氧化物粉末对光线的遮蔽能力在其粒径为光波长的1/2时最大，在相同粒径时，纳米氧化性会表现出比氧化钛更强的紫外光吸收能力，可对紫外光区内的长波紫外线与中波紫外线实现屏蔽作用，因此当纸张作为壁纸使用时，将纳米氧化锌涂覆在纸张表面，可提高纸张的的抗老化性能，减缓紫外光照射下带来的性能劣化影响。
[0015]此外由于大气中所带有的水汽，会受到纸张内部各种毛细管的作用而被不断地吸收，最终会导致纸张的受潮变软，并且由于大气内还有这各类细菌及真菌孢子等悬浮的微生物，会导致纸张的发霉，而本专利技术在纸张表面涂覆的纳米氧化锌则有着极强的抑菌能力，纳米氧化锌中的锌离子会与细菌表面的细胞膜结合，并与其上所含有的羟基、羧基反应，破坏细胞膜结构，因此当空气中的微生物接触到纸张后，无法对纸张进行污染繁殖。
[0016]然而未经改性的纳米氧化锌粒径小、表面能高、易团聚，同时高的光催化活性会使的纳米氧化锌降解纸面纤维，加速纸面老化，因此本专利技术在制备改性纳米氧化锌时，使用溶胶
‑
凝胶法，在纳米氧化锌表面包覆纳米二氧化硅层，通过控制添加的正硅酸乙酯的量控制纳米二氧化硅层厚度，改变其光催化的活性，从而在保留纳米氧化锌抗紫外线以及灭菌作用的同时，降低其催化活性，增强纸张的耐久性能。
[0017]油墨中的极性物质由于亲水会导致油墨产生乳化，在印刷干燥的过程中这些乳化油墨会由于表面张力以及各类亲水基团的作用而悬浮在墨水中，无法与纸面迅速结合固化，只有当墨水中连接料被纸面通过毛细作用力吸收，乳化油墨与纸面接触后，才会固化在纸面上，以至于在印刷过程中消耗更多时间才可以达到所需的固化强度。
[0018]而本专利技术中添加了破乳剂十二烷基三甲基氯化铵，作为一种阳离子表面活性剂，十二烷基三甲基氯化铵可以帮助纳米氧化锌粒子更好的与纸面结合固定，且十二烷基三甲基氯化铵作为其本身也具有这优异的抗菌性能，可以辅助纳米氧化锌的抗菌作用，使纸张的预期寿命大大延长。
[0019]当十二烷基三甲基氯化铵与墨水中乳化的油墨乳状液结合后，会迅速地与油墨分子结合，使得十二烷基三甲基氯化铵可以穿过乳状液，降低乳状液的界面张力和界面膜强度，使得乳状液中的油墨分子可以快速释放出来，并在表面活性剂的作用下叙述与纸面上的
‑
OH与
‑
COOH基团结合，快速固化。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高油墨附着力的水性预涂液，其特征在于：按重量份数计，所述水性预涂液包括以下组分：75
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92份去离子水、2.5
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4份渗透剂、4
‑
9份改性纳米氧化锌、3
‑
4.5份异丙醇、0.8
‑
1.2份分散剂、0.5
‑
1份消泡剂、1.2
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1.5份破乳剂与1
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1.5份增稠剂。2.根据权利要求1所述的一种提高油墨附着力的水性预涂液，其特征在于：所述分散剂为油酸钠、羟酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐类分散剂中的任意一种或多种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种提高油墨附着力的水性预涂液，其特征在于：所述消泡剂为乳化硅；所述渗透剂为苯乙烯
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马来酸酐；所述破乳剂为十二烷基三甲基氯化铵。4.根据权利要求1所述的一种提高油墨附着力的水性预涂液，其特征在于：所述增稠剂为淀粉、羟甲基纤维素、甲基纤维素、淀粉磷酸钠中的任意一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种提高油墨附着力的水性预涂液，其特征在于：所述改性纳米氧化锌，其制备步骤为：按重量份数计，将8
‑
12份粒径为1
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5nm的纳米氧化锌粒子与100
‑
150份浓度为60
‑
90％的乙醇溶液混合，加入混合溶液质量分数1
‑
3％的PVP，将其搅拌混合均匀；之后滴加氨水至溶液PH为7
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8.5，以频率为20
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30KHz的超声震荡处理15
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30min后，加入6
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘月霜，康家祥，康仲贤，刘享岳，
申请(专利权)人：上海欣旺优能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：