一種速印一體機(jī)用油包水型油墨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油墨，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種速印一體機(jī)用油包水型油墨。
【背景技術(shù)】
[0002] 速印一體機(jī)油墨的使用在我國(guó)經(jīng)過(guò)二十多年的市場(chǎng)推廣，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于學(xué) 校、政府機(jī)關(guān)、大中型企業(yè)和街頭文印社，速印機(jī)目前在國(guó)內(nèi)使用的機(jī)型有理想系列、理光/ 基士得耶系列、得寶系列等，不同的速印機(jī)機(jī)型配用相應(yīng)的速印一體機(jī)油墨，所有的速印機(jī) 油墨均為油包水型乳液油墨；速印機(jī)油墨不同于普通的純油性油墨或水性油墨，它是在乳 化劑的作用下將兩種不互溶的油相與水相乳化而成。
[0003] 速印機(jī)油墨的油相是由作為分散相的碳黑以及其他連結(jié)料與礦物油組成的一種 穩(wěn)定的分散體系，其中碳黑除了賦予油墨顏色外，它的各項(xiàng)物化指標(biāo)又直接影響到油墨的 流動(dòng)性、化學(xué)穩(wěn)定性以及油墨的保質(zhì)期；水相是速印機(jī)油墨的重要組成部分，占油墨比重的 60-80%，傳統(tǒng)的油墨保質(zhì)期不長(zhǎng)大部分是因?yàn)樗嗟乃謸]發(fā)所致，導(dǎo)致油墨存放穩(wěn)定性 好，水分蒸發(fā)而油水分離，油墨變質(zhì)等情況。
[0004] 目前，隨著速印機(jī)廣泛使用以及用戶的認(rèn)知不斷加深，除了對(duì)速印機(jī)油墨的"機(jī)上 不干，紙上即干"的基本要求外，對(duì)油墨的光澤度、流動(dòng)性、穩(wěn)定性、印刷黑度、印刷牢度等性 能要求也越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的使用單一碳黑制成的速印機(jī)油墨由于碳黑自身的性能缺陷導(dǎo) 致油墨某些性能上的弊端，已經(jīng)很難滿足客戶的要求；速印機(jī)油墨雖然在國(guó)內(nèi)的技術(shù)研發(fā) 經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段過(guò)程，但目前國(guó)產(chǎn)油墨的通病仍然存在，保質(zhì)期不長(zhǎng)，保質(zhì)期內(nèi)油墨油水分 離，速印機(jī)快速印刷時(shí)容易出現(xiàn)甩墨、溢墨等現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種由雙組份碳黑和黏性水相制造的 用于速印一體機(jī)的油包水型油墨，
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種速印一體機(jī)用油包水型油墨，其特征在于，所述油包水 型油墨為由油相與水相在通過(guò)物理攪拌后在乳化劑的作用下而形成的油包水型油墨，所述 水相為具有一定黏度的黏性水相，所述油相包括以下組分：礦物油、樹(shù)脂、乳化劑、抗氧化劑 和碳黑，所述水相包括以下組分：純水、保水劑、保濕劑、防腐殺菌劑，所述水相為具有黏度 的黏性水相。
[0007] 進(jìn)一步地，一種速印一體機(jī)用油包水型油墨，其特征在于，所述碳黑為雙組份碳 黑，所述油墨按照按照重量百分比計(jì)，其組分含量如下：礦物油15~25%、樹(shù)脂2~5%、乳 化劑3~6%、抗氧化劑0.01~0· 1 %、碳黑A 3~5%、碳黑B 1~2%、純水60~70%、 保水劑1~3%、保濕劑3~5%、防腐殺菌劑0. 01~0. 2%，以上各組分的總重量百分比為 100%〇
[0008] 所述礦物油選用具有無(wú)色無(wú)味，紙張滲透性強(qiáng)，樹(shù)脂溶解性和釋放性好，粘度變性 小等特點(diǎn)的環(huán)烷基基礎(chǔ)油。
[0009] 所述樹(shù)脂選用軟化點(diǎn)在40_50°C的α -蒎烯改性萜烯酚樹(shù)脂，色度< 9,在油墨中 可發(fā)揮良好的接著力、剪斷力及耐水性能，在速印機(jī)油墨制造中是非常理想的增粘樹(shù)脂。 [0010] 所述乳化劑，選用油包水型非離子表面活性劑，乳化劑必須具有良好的表面活性， 一般來(lái)講，油與水不互溶，要得到穩(wěn)定的乳狀液就必須加入乳化劑，降低其界面表面張力， 在制備速印機(jī)油墨時(shí)，作為乳化劑使用的表面活性劑的親水親油平衡值一一HLB值是制取 穩(wěn)定油包水體系的主要因素，本發(fā)明選用HLB值在4. 0左右范圍的Span80(失水山梨醇單 油酸酯）、Span83 (失水山梨醇倍半油酸酯）作為油墨制造的乳化劑，它們都可以單獨(dú)作為 油包水型油墨的乳化劑，也可以進(jìn)行復(fù)配使用，均能形成穩(wěn)定的油包水體系。
[0011] 所述抗氧劑優(yōu)選用受阻酚類抗氧化劑2246,氧氣是造成油墨變質(zhì)的最主要因素， 加入強(qiáng)還原性的抗氧化劑能有效地防止或抑制油墨被空氣中的氧氣氧化而交聯(lián)干燥，對(duì)氧 氣、熱、日光照射引起的油墨老化、結(jié)皮起到很好的防護(hù)作用。
[0012] 本發(fā)明中碳黑選用爐法色素碳黑，優(yōu)選地，選用雙組份碳黑：碳黑A和碳黑B，碳黑 A采用PH值為2~5的爐法色素碳黑，碳黑B采用PH值為7~10的爐法色素碳黑，碳黑 作為速印機(jī)油墨中固含量成分，它的各方面的性能與用量對(duì)油墨的品質(zhì)起重要的影響，碳 黑除了賦予油墨顏色外，它的分散、聚集又直接影響到油墨的品質(zhì)，碳黑聚集體的形態(tài)對(duì)油 墨的性能有關(guān)鍵的影響，選用雙組份碳黑充分考慮了碳黑的比表面積以及粒徑大小對(duì)油墨 性能的影響，經(jīng)過(guò)分散后油墨油相細(xì)度非常低且粒度分布很均勻，并且制成的油相在長(zhǎng)時(shí) 間靜置存放的情況下不返粗聚集也不分層出油；其次油墨PH值會(huì)隨碳黑的PH值變化而變 化，當(dāng)整個(gè)油墨處于酸堿情況下時(shí)，油墨的當(dāng)中的具有極性共價(jià)鍵的弱電解質(zhì)（如水，具有 極性共價(jià)鍵的弱酸成分、弱堿成分）會(huì)發(fā)生電離反應(yīng)，使油墨整體的化學(xué)穩(wěn)定性減弱，油墨 的保質(zhì)期大大的縮短，傳統(tǒng)一體機(jī)油墨采用單一碳黑很難做到PH值為中性，而使用兩種PH 值不同的碳黑通過(guò)測(cè)試能將PH值調(diào)節(jié)為中性，中性PH值下的碳黑組成成分能很大程度上 讓油墨體系中弱電解質(zhì)分子的濃度與電離出來(lái)的離子濃度處于相對(duì)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，最大 限度地減小碳黑對(duì)油墨體系中其它的介質(zhì)影響，大大提高了油墨的化學(xué)穩(wěn)定型，延長(zhǎng)油墨 的保質(zhì)期；還有就是應(yīng)用碳黑DBP吸油值、PH值，等碳黑特性對(duì)油墨粘度、化學(xué)穩(wěn)定性的影 響，單一碳黑制成的油墨往往在某一性能上能達(dá)到要求，但往往會(huì)造成油墨其它方面的性 能缺失，而采用雙組份碳黑在制備速印一體機(jī)油墨當(dāng)中則能很好的解決這一問(wèn)題。
[0013] 所述純水為中性去離子純凈水，速印機(jī)油墨對(duì)純水水質(zhì)的要求必須經(jīng)過(guò)電滲析、 反滲透和離子交換等設(shè)備處理，使純水PH值為中性，電導(dǎo)率在15us/cm以下才能使用。
[0014] 所述保水劑是制備黏性水相的重要組分，本發(fā)明保水劑選用了羥甲基纖維素鈉 (簡(jiǎn)稱CMC)，它溶于水中且在攪拌機(jī)攪拌下充分溶解后得到具有黏性的水相（可以認(rèn)為是 CMC的水溶液），在水相中起到增粘的作用，由于CMC的增粘增稠性，黏性水相有一定的假塑 性和觸變性，能給乳化攪拌提供大的剪切力，有利于油相與水相在高速攪拌條件下充分的 乳化，生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單便利，只需將水相油相混合乳化即可；具有觸變性的黏性水相制造的 油墨在存儲(chǔ)過(guò)程中，即當(dāng)攪拌機(jī)剪切力停止后存放一段時(shí)間，其表觀粘度會(huì)顯著提高，但當(dāng) 對(duì)其施加足夠外力時(shí)界面的粘度降低，凝膠會(huì)發(fā)生流動(dòng)，例如逐漸擠出油墨時(shí)所發(fā)生的流 動(dòng)即具有這一特征，使用CMC制成的水相還能賦予油墨一定的挺立度，例如豎直擠出油墨 在一平臺(tái)上，油墨呈垂直挺立狀而不迅速塌陷；在油墨制造中，CMC提高水相的凝膠強(qiáng)度， 使水相與油相具有相近的粘度，在乳化過(guò)程中可以更好的分散油相與水相中的各種介質(zhì)， 在乳化過(guò)程中更容易得到分布均勻的油包水粒子，更好的控制油墨的乳化粘度，制造出來(lái) 的油墨就更加穩(wěn)定，從表觀上看油墨更具光澤更加有挺立度，且由于CMC本身具有優(yōu)越的 保水性能，在高溫條件下能減輕油墨的水分蒸發(fā)。
[0015] 所述保濕劑為選自乙二醇、丙二醇、丙三醇或者山梨醇中的一種或多種，本發(fā)明優(yōu) 選丙三醇作為保濕劑，在油墨中主要防止油墨在低溫環(huán)境下發(fā)生凍結(jié)，影響油墨的使用性 能，起保濕抗凍的作用。
[0016] 所述防腐殺菌劑是一種高效廣譜防霉殺菌劑，雖然防腐劑的添加成分少，但是在 油墨的保質(zhì)期上是必不可少的一種成分，速印機(jī)油墨的主要成分是水和油，大多在其中添 加有微生物生長(zhǎng)和繁殖的所需物質(zhì)，如水、甘油、CMC、乳化劑等，被微生物污染后，油墨即變 質(zhì)發(fā)霉，致使成品質(zhì)量下降，采用防腐殺菌劑起到防止油墨變質(zhì)發(fā)霉影響質(zhì)量的作用。
[0017] 所述保濕劑以及防腐殺菌劑作為一種油墨助劑添加，對(duì)水相的粘度影響很小。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為：
[0019] 1、本發(fā)明速印一體機(jī)用油包水型油墨，采用雙組份碳黑支撐，采用兩種PH值不同 的碳黑能將碳黑PH值調(diào)節(jié)為中性，中性PH值下的碳黑組成成分能很大程度上讓油墨體系 中弱電解質(zhì)分子的濃度與電離出來(lái)的離子濃度處于相對(duì)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，最大限度地減小 碳黑對(duì)油墨體系中其它的介質(zhì)影響，大大提高了油墨的化學(xué)穩(wěn)定型，延長(zhǎng)油墨的保質(zhì)期；選 用雙組份碳黑的充分考慮