“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：隨著全球經濟的迅猛發展，國民生活質量的不斷提高，人們的環保健康意識在不斷增強，水性油墨因為具有環保的優勢，市場潛力巨大，受到越來越多的關注，成為油墨行業發展的方向和趨勢。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易燃易爆的隱患，有利于安全生產。當然，現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。在歐美和日本等發達國家，水墨已經逐步取代油墨，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、兒童玩具等衛生條件要求嚴格的包裝印刷產品。
近年來，隨著樹脂的不斷改性，涂料、油墨類新產品的結構也發生了很大變化，發達國家為考慮環保的要求，已經開發出諸多的水性油墨，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量大約為十萬噸，主要以生產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定性高、光澤性好、流變性能和表面吸附性能好的優點。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，并調節pH值為8～9左右，繼續攪拌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，經高速剪切、乳化、分散，再經砂磨，然后再加500mL水/醇混合液，繼續攪拌30min，產品倒入過濾器皿中，抽濾，得油墨成品，使用時繼續加水或醇調節至所需的粘度。
4.水性樹脂的性能
（粘度依據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
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；
②在聚合過程中分批加入烯酸可以提高產品的親水性（叫做半連續饑餓補加法），可以使聚合反應更加充分；
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+三乙胺比較穩定，pH值控制在8～9較好；
④與同類產品相比，實驗得出的產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于國家標準和實際應用要求。
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2.水性樹脂的制備方法
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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，經高速剪切、乳化、分散，再經砂磨，然后再加500mL水/醇混合液，繼續攪拌30min，產品倒入過濾器皿中，抽濾，得油墨成品，使用時繼續加水或醇調節至所需的粘度。
4.水性樹脂的性能
（粘度依據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
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；
②在聚合過程中分批加入烯酸可以提高產品的親水性（叫做半連續饑餓補加法），可以使聚合反應更加充分；
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+三乙胺比較穩定，pH值控制在8～9較好；
④與同類產品相比，實驗得出的產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于國家標準和實際應用要求。
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