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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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　　【CPP114】訊：隨著全球經(jīng)濟(jì)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(qiáng),，水性油墨因?yàn)榫哂协h(huán)保的優(yōu)勢，市場潛力巨大,，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。水性油墨簡稱為水墨,，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，故在印刷過程中對印刷機(jī)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(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(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(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)測定其成膜性,、干燥時間,、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(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(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),；
　　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(shí)驗(yàn)得出的產(chǎn)品有較好的固含率和粘度。實(shí)驗(yàn)測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)于國家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用要求,。

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