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“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(zé)編：Quincy

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小C專訪｜正博總經(jīng)理范

小C專訪·煒岡股份董事

　　【CPP114】訊：隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國(guó)民生活質(zhì)量的不斷提高，人們的環(huán)保健康意識(shí)在不斷增強(qiáng)，水性油墨因?yàn)榫哂协h(huán)保的優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)潛力巨大，受到越來越多的關(guān)注，成為油墨行業(yè)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。水性油墨簡(jiǎn)稱為水墨，其主要是以水為溶劑經(jīng)科學(xué)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(jī)溶劑，故在印刷過程中對(duì)印刷機(jī)操作人員的健康無不良影響，對(duì)大氣環(huán)境無污染，對(duì)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(diǎn)，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(dāng)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(dá)國(guó)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(guó)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(yán)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(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化，發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)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(yīng)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(cè)定其成膜性、干燥時(shí)間、耐水性、耐磨性能，達(dá)到了水性油墨在印刷上所要求的標(biāo)準(zhǔn)。

　　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(shí)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(shí)間約1h.當(dāng)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(jìn)行中和。同時(shí)用水進(jìn)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(shí)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
　　（粘度依據(jù)GB1723-9）
　　5.油墨的性能
　　性能測(cè)試都是在塑料薄膜上進(jìn)行的印刷試驗(yàn)，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(jié)論
　　①測(cè)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(duì)PE薄膜的印刷比較適合，其各方面的性能都較優(yōu)；
　　②在聚合過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(bǔ)加法），可以使聚合反應(yīng)更加充分；
　　③聚合溫度不要超過90℃，聚合時(shí)間以4個(gè)小時(shí)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；
　　④與同類產(chǎn)品相比，實(shí)驗(yàn)得出的產(chǎn)品有較好的固含率和粘度。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明由丙烯酸樹脂配制的水性油墨，其性能技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用要求。

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