“綠色”印刷油墨的制備
2010-04-21 00:00 來源：《廣東印刷》2009年第5期 責編：Quincy
【CPP114】訊：隨著全球經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，國民生活質(zhì)量的不斷提高，人們的環(huán)保健康意識在不斷增強，水性油墨因為具有環(huán)保的優(yōu)勢，市場潛力巨大，受到越來越多的關注，成為油墨行業(yè)發(fā)展的方向和趨勢。水性油墨簡稱為水墨，其主要是以水為溶劑經(jīng)科學加工而成，水性油墨與其他印刷油墨相比，由于其不含揮發(fā)性有毒有機溶劑，故在印刷過程中對印刷機操作人員的健康無不良影響，對大氣環(huán)境無污染，對印刷品本身也無污染，被稱為“綠色”印刷油墨。由于水墨具有不易燃的特點，還可消除印刷車間內(nèi)易燃易爆的隱患，有利于安全生產(chǎn)。當然，現(xiàn)在水墨與油墨的適用范圍不盡相同，油墨以膠印為主，水墨以柔印、凹印為主。在歐美和日本等發(fā)達國家，水墨已經(jīng)逐步取代油墨，成為除膠印外的其它印刷方式的專用墨。以美國為例，95%的柔版印刷品采用水墨，80%的凹版印刷品采用水墨。水墨還特別適用于煙、酒、食品、飲料、藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴格的包裝印刷產(chǎn)品。
近年來，隨著樹脂的不斷改性，涂料、油墨類新產(chǎn)品的結構也發(fā)生了很大變化，發(fā)達國家為考慮環(huán)保的要求，已經(jīng)開發(fā)出諸多的水性油墨，它們已開始用于紙張、塑料薄膜、包裝袋及特種印刷方面。我國水性油墨的年產(chǎn)量大約為十萬噸，主要以生產(chǎn)低檔紙包裝印刷油墨。目前，用于水性油墨的成膜物主要是丙烯酸樹脂類，這是由于水性聚丙烯酸酯類具有穩(wěn)定性高、光澤性好、流變性能和表面吸附性能好的優(yōu)點。本實驗運用溶液聚合法，采用甲基丙烯酸甲酯，a-甲基丙烯酸，丙烯酸，丙烯酸丁酯，乙酸乙烯酯，氨水，三乙胺作為主要反應試劑，并添加過硫酸銨（引發(fā)劑）；亞硫酸氫鈉（還原劑）；十二烷基硫酸鈉（乳化劑）制取丙烯酸類樹脂。.將上述樹脂加入顏料、消泡劑、分散劑等制成水性油墨，經(jīng)測定其成膜性、干燥時間、耐水性、耐磨性能，達到了水性油墨在印刷上所要求的標準。
1.水性樹脂的制備方案
2.水性樹脂的制備方法
將混合均勻的基本單體（甲基丙烯酸甲酯，a-甲基丙烯酸，丙烯酸，丙烯酸丁酯，乙酸乙烯酯試劑）取1/3量加入至2000mL三頸燒瓶中，然后加入水和異丙醇，加熱，攪拌至回流(約80℃左右)，加入還原劑，引發(fā)劑，同時開始滴加剩余2/3量的單體和乙酸乙烯酯(方案一多加入了丙烯酰胺，方案二多加入了聚乙烯醇)，滴定時間約1h.當全部單體滴完畢，約85℃左右保溫2h并加入阻聚劑，2h后降低溫度至60℃，加入氨水進行中和。同時用水進行稀釋，并調(diào)節(jié)pH值為8～9左右，繼續(xù)攪拌0.5h后，將其冷卻至室溫后再倒出。
3.水性油墨的研制
將配方1，2，3的樹脂分別加入240mL的水/醇混合液(4份水和1份醇)，攪拌均勻后，加入到具有剪切、攪拌、乳化功能的SFJ容器中，然后再加入分散顏料(W-45色素碳或卡博-400R碳黑，即CB-400)100g、消泡劑10mL、分散劑10mL及其它添加劑，經(jīng)高速剪切、乳化、分散，再經(jīng)砂磨，然后再加500mL水/醇混合液，繼續(xù)攪拌30min，產(chǎn)品倒入過濾器皿中，抽濾，得油墨成品，使用時繼續(xù)加水或醇調(diào)節(jié)至所需的粘度。
4.水性樹脂的性能
�。ㄕ扯纫罁�(jù)GB1723-9）
5.油墨的性能
性能測試都是在塑料薄膜上進行的印刷試驗，膜的溶解性是指在水中浸漬60h、4%醋酸中浸45h，膜的顏色不脫落。
6.結論
�、贉y試表明：加入聚乙烯醇以及乙酸乙烯酯改性后的丙烯酸樹脂對PE薄膜的印刷比較適合，其各方面的性能都較優(yōu)；
�、谠诰酆线^程中分批加入烯酸可以提高產(chǎn)品的親水性（叫做半連續(xù)饑餓補加法），可以使聚合反應更加充分；
�、劬酆蠝囟炔灰^90℃，聚合時間以4個小時為宜，中和液選用氨水+三乙胺比較穩(wěn)定，pH值控制在8～9較好；
�、芘c同類產(chǎn)品相比，實驗得出的產(chǎn)品有較好的固含率和粘度。實驗測試表明由丙烯酸樹脂配制的水性油墨，其性能技術指標達到或優(yōu)于國家標準和實際應用要求。
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近年來，隨著樹脂的不斷改性，涂料、油墨類新產(chǎn)品的結構也發(fā)生了很大變化，發(fā)達國家為考慮環(huán)保的要求，已經(jīng)開發(fā)出諸多的水性油墨，它們已開始用于紙張、塑料薄膜、包裝袋及特種印刷方面。我國水性油墨的年產(chǎn)量大約為十萬噸，主要以生產(chǎn)低檔紙包裝印刷油墨。目前，用于水性油墨的成膜物主要是丙烯酸樹脂類，這是由于水性聚丙烯酸酯類具有穩(wěn)定性高、光澤性好、流變性能和表面吸附性能好的優(yōu)點。本實驗運用溶液聚合法，采用甲基丙烯酸甲酯，a-甲基丙烯酸，丙烯酸，丙烯酸丁酯，乙酸乙烯酯，氨水，三乙胺作為主要反應試劑，并添加過硫酸銨（引發(fā)劑）；亞硫酸氫鈉（還原劑）；十二烷基硫酸鈉（乳化劑）制取丙烯酸類樹脂。.將上述樹脂加入顏料、消泡劑、分散劑等制成水性油墨，經(jīng)測定其成膜性、干燥時間、耐水性、耐磨性能，達到了水性油墨在印刷上所要求的標準。
1.水性樹脂的制備方案
2.水性樹脂的制備方法
將混合均勻的基本單體（甲基丙烯酸甲酯，a-甲基丙烯酸，丙烯酸，丙烯酸丁酯，乙酸乙烯酯試劑）取1/3量加入至2000mL三頸燒瓶中，然后加入水和異丙醇，加熱，攪拌至回流(約80℃左右)，加入還原劑，引發(fā)劑，同時開始滴加剩余2/3量的單體和乙酸乙烯酯(方案一多加入了丙烯酰胺，方案二多加入了聚乙烯醇)，滴定時間約1h.當全部單體滴完畢，約85℃左右保溫2h并加入阻聚劑，2h后降低溫度至60℃，加入氨水進行中和。同時用水進行稀釋，并調(diào)節(jié)pH值為8～9左右，繼續(xù)攪拌0.5h后，將其冷卻至室溫后再倒出。
3.水性油墨的研制
將配方1，2，3的樹脂分別加入240mL的水/醇混合液(4份水和1份醇)，攪拌均勻后，加入到具有剪切、攪拌、乳化功能的SFJ容器中，然后再加入分散顏料(W-45色素碳或卡博-400R碳黑，即CB-400)100g、消泡劑10mL、分散劑10mL及其它添加劑，經(jīng)高速剪切、乳化、分散，再經(jīng)砂磨，然后再加500mL水/醇混合液，繼續(xù)攪拌30min，產(chǎn)品倒入過濾器皿中，抽濾，得油墨成品，使用時繼續(xù)加水或醇調(diào)節(jié)至所需的粘度。
4.水性樹脂的性能
�。ㄕ扯纫罁�(jù)GB1723-9）
5.油墨的性能
性能測試都是在塑料薄膜上進行的印刷試驗，膜的溶解性是指在水中浸漬60h、4%醋酸中浸45h，膜的顏色不脫落。
6.結論
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�、劬酆蠝囟炔灰^90℃，聚合時間以4個小時為宜，中和液選用氨水+三乙胺比較穩(wěn)定，pH值控制在8～9較好；
�、芘c同類產(chǎn)品相比，實驗得出的產(chǎn)品有較好的固含率和粘度。實驗測試表明由丙烯酸樹脂配制的水性油墨，其性能技術指標達到或優(yōu)于國家標準和實際應用要求。
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