揮發(fā)性酸敏感的變色油墨及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油墨領(lǐng)域，特別是涉及一種揮發(fā)性酸敏感的變色油墨及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]酸敏感的變色油墨的原理一般為:油墨通過吸收酸性氣體二氧化碳使pH值降低、酸性增強(qiáng)，進(jìn)而使油墨中PH值敏感成分發(fā)生顏色變化。
[0003]油墨調(diào)配過程加入揮發(fā)性酸后，當(dāng)所有的揮發(fā)性堿揮發(fā)完畢后，由于粘結(jié)劑和增塑劑成分具有一定的酸值，殘余油墨呈弱酸性，但pH值一般不高于6.5。
[0004]然而，傳統(tǒng)的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH值變化一般不高于6.5，pH變化范圍較小，無法滿足產(chǎn)品多元化的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種pH變化區(qū)間較大的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨及其制備方法。
[0006]—種揮發(fā)性酸敏感的變色油墨，按照質(zhì)量份數(shù)包括0.1份?5份的pH值敏感染料、2份?20份的酸性揮發(fā)物、I份?5份的增塑劑、30份?50份的粘結(jié)劑、40份?70份的有機(jī)溶劑以及喊。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，所述揮發(fā)性酸敏感的變色油墨按照質(zhì)量份數(shù)包括I份?5份的堿。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述堿為可溶于水的無機(jī)堿。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述無機(jī)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇或氫氧化鋰。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述pH值敏感染料為間甲酚紫、麝香草酚酞、鄰甲酚酞、溴百里酚藍(lán)、甲酚紅、十六烷基三甲基銨陽離子、中性紅、酚紅、羅丹明、磺基羅丹明101或百里酚藍(lán)。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，所述酸性揮發(fā)物為碳原子數(shù)為2?12的羧酸。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇縮丁醛、硝化棉、聚乙烯醇、羥乙基纖維素或輕丙基纖維素。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述增塑劑為己二酸二異癸酯、磷酸三丁酯、二甲基鄰苯二甲酸酯或甘油。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)溶劑選自甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一種。
[0015]上述的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的制備方法，包括如下步驟:
[0016]將pH值敏感染料加入到有機(jī)溶劑中，混合均勻后得到第一溶液；
[0017]向所述第一溶液中加入堿，混合均勻后得到第二溶液；
[0018]向所述第二溶液中加入酸性揮發(fā)物，混合均勻后得到第三溶液；
[0019]向所述第三溶液中加入粘結(jié)劑，混合均勻后得到第四溶液；以及
[0020]向所述第四溶液中加入增塑劑，混合均勻后得到所述揮發(fā)性酸敏感的變色油墨，其中，所述pH值敏感染料、所述酸性揮發(fā)物、所述增塑劑、所述粘結(jié)劑和所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.1?5:2?20:1?5:30?50:40?70。
[0021 ]這種揮發(fā)性酸敏感的變色油墨通過添加堿，堿與酸性揮發(fā)物發(fā)生中和反應(yīng)生產(chǎn)易水解的鹽，且該鹽水解后呈堿性，從而擴(kuò)大了揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的PH值變化范圍。與傳統(tǒng)的不含堿的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨相比，這種揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH變化范圍較大，可以滿足產(chǎn)品多元化的要求。
【附圖說明】
[0022]圖1為一實(shí)施方式的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面主要結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)揮發(fā)性酸敏感的變色油墨以及制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]—實(shí)施方式的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨，按照質(zhì)量份數(shù)包括0.1份?5份的pH值敏感染料、2份?20份的酸性揮發(fā)物、I份?5份的增塑劑、30份?50份的粘結(jié)劑、40份?70份的有機(jī)溶劑以及酸。
[0025]應(yīng)當(dāng)理解，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨中添加的堿所包含的氫氧根離子數(shù)量應(yīng)少于酸性揮發(fā)物包含的氫離子數(shù)量，確保油墨總體呈酸性。
[0026]優(yōu)選的，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨按照質(zhì)量份數(shù)包括I份?5份的堿。
[0027]堿需要可溶于水，可與酸性揮發(fā)物發(fā)生中和反應(yīng)生產(chǎn)易水解的鹽，且該鹽水解后呈堿性，從而擴(kuò)大了揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的PH值變化范圍。
[0028]優(yōu)選的，堿為可溶于水的無機(jī)堿。具體的，無機(jī)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇或氫氧化鋰。應(yīng)當(dāng)理解，其它可溶且可與揮發(fā)性酸發(fā)生中和反應(yīng)生成可水解的鹽，且該鹽水解呈酸性的堿都可作為本發(fā)明的堿。
[0029]pH值敏感染料對(duì)pH值變化敏感，當(dāng)揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH值發(fā)生變化后，PH值敏感染料發(fā)生顏色變化。
[0030]pH值敏感染料應(yīng)當(dāng)不溶或微溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。可選的pH值敏感染料包含:間甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、鄰甲酚酞、溴百里酚藍(lán)(BTB)、甲酚紅、十六烷基三甲基銨陽離子(CTA)、中性紅(NR)、酚紅(PR)、羅丹明(R6G)、磺基羅丹明101、百里酚藍(lán)，等。應(yīng)當(dāng)理解，其它對(duì)pH值敏感的材料都可作為pH值敏感染料。
[0031]酸性揮發(fā)物起到改變揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH值的作用，隨著酸性揮發(fā)物的揮發(fā)，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的PH值逐漸升高，酸性減弱，從而滿足pH值敏感染料變色的要求。
[0032]酸性揮發(fā)物可以為碳原子數(shù)為2?12的羧酸，具體包括乙酸、丙酸、丁酸，等。應(yīng)當(dāng)理解，其他具有揮發(fā)性特征的酸性物質(zhì)也可作為本發(fā)明的酸性揮發(fā)物。當(dāng)作為計(jì)時(shí)油墨時(shí)，可通過改變酸性揮發(fā)物的種類來改變計(jì)時(shí)周期。實(shí)驗(yàn)表明，使用高沸點(diǎn)的酸性揮發(fā)物，其改變顏色所用時(shí)間較長(zhǎng)，使用低沸點(diǎn)的酸性揮發(fā)物，其改變顏色所用時(shí)間較短。
[0033]增塑劑起到增加揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的粘度和柔韌性的作用，可以使用的增塑劑包括己二酸二異癸酯、磷酸三丁酯、二甲基鄰苯二甲酸酯、甘油，等。當(dāng)作為計(jì)時(shí)油墨時(shí)，可通過改變?cè)鏊軇┑暮靠筛淖冇?jì)時(shí)周期。實(shí)驗(yàn)表明，增塑劑含量高，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的顏色發(fā)生改變的時(shí)間短，增塑劑含量低，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的顏色發(fā)生改變的時(shí)間長(zhǎng)。
[0034]粘結(jié)劑具有干燥成膜的特征，使揮發(fā)性酸敏感的變色油墨滿足印刷對(duì)附著力的要求?？蛇x用的粘結(jié)劑包括聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、硝化棉(NC)、聚乙烯醇(PVA)、羥乙基纖維素(HEC)和羥丙基纖維素(HPC)。
[0035]有機(jī)溶劑可以是一種或多種醇類的混合物，包括:甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯。應(yīng)當(dāng)理解，其它可同時(shí)溶解PH值敏感染料和粘結(jié)劑的有機(jī)溶劑都可作為本發(fā)明的有機(jī)溶劑。
[0036]這種揮發(fā)性酸敏感的變色油墨通過添加堿，堿與酸性揮發(fā)物發(fā)生中和反應(yīng)生產(chǎn)易水解的鹽，且該鹽水解后呈堿性，從而擴(kuò)大了揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的PH值變化范圍。與傳統(tǒng)的不含堿的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨相比，這種揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH變化范圍較大，可以滿足產(chǎn)品多元化的要求。
[0037]揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH值變化范圍增大后，可使用更多的pH值指示劑作為PH值敏感染料，有利于多元化包裝的顏色匹配要求。
[0038]揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH值變化范圍增大后，pH值敏感染料可呈現(xiàn)出更豐富的顏色變化。
[0039]如圖1所示的上述揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的制備方法，包括如下步驟:
[0040]S10、將pH值敏感染料加入到有機(jī)溶劑中，混合均勻后得到第一溶液。
[0041 ] pH值敏感染料對(duì)pH值變化敏感，當(dāng)揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH值發(fā)生變化后，PH值敏感染料發(fā)生顏色變化。
[0042]pH值敏感染料應(yīng)當(dāng)不溶或微溶于水，易溶于有機(jī)溶劑?？蛇x的pH值敏感染料包含:間甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、鄰甲酚酞、溴百里酚藍(lán)(BTB)、甲酚紅、十六烷基三甲基銨陽離子(CTA)、中性紅(NR)、酚紅(PR)、羅丹明(R6G)、磺基羅丹明101、百里酚藍(lán)，等。應(yīng)當(dāng)理解，其它對(duì)pH值敏感的材料都可作為pH值敏感染料。
[0043]有機(jī)溶劑可以是一種或多種醇類的混合物，包括:甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯。
[0044]S20、向SlO得到的第一溶液中加入堿，混合均勻后得到第二溶液。
[0045]應(yīng)當(dāng)理解，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨中添加的堿所包含的氫氧根離子數(shù)量應(yīng)少于酸性揮發(fā)物包含的氫離子數(shù)量，確保油墨總體呈酸性。
[0046]優(yōu)選的，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨按照質(zhì)量份數(shù)包括I份?5份的堿。
[0047]堿需要可溶于水，可與酸性揮發(fā)物發(fā)生中和反應(yīng)生產(chǎn)易水解的鹽，且該鹽水解后呈堿性，從而擴(kuò)大了揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的PH值變化范圍。
[0048]優(yōu)選的，堿為可溶于水的無機(jī)堿。具體的，無機(jī)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇或氫氧化鋰。應(yīng)當(dāng)理解，其它可溶且可與揮發(fā)性酸發(fā)生中和反應(yīng)生成水解呈堿性鹽的堿，都可作為本發(fā)明的堿。
[0049]S30、向S20得到的第二溶液中加入酸性揮發(fā)物，混合均勻后得到第三溶液。
[0050]酸性揮發(fā)物起到改變揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的pH值的作用，隨著酸性揮發(fā)物的揮發(fā)，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的PH值逐漸升高，酸性減弱，從而滿足pH值敏感染料變色的要求。
[0051]酸性揮發(fā)物可以為碳原子數(shù)為2?12的羧酸，具體包括乙酸、丙酸、丁酸，等。應(yīng)當(dāng)理解，其他具有揮發(fā)性特征的酸性物質(zhì)也可作為本發(fā)明的酸性揮發(fā)物。當(dāng)作為計(jì)時(shí)油墨時(shí)，可通過改變酸性揮發(fā)物的種類來改變計(jì)時(shí)周期。實(shí)驗(yàn)表明，使用高沸點(diǎn)的酸性揮發(fā)物，其改變顏色所用時(shí)間較長(zhǎng)，使用低沸點(diǎn)的酸性揮發(fā)物，其改變顏色所用時(shí)間較短。
[0052]S40、向S30得到的第三溶液中加入粘結(jié)劑，混合均勻后得到第四溶液。
[0053]粘結(jié)劑具有干燥成膜的特征，使揮發(fā)性酸敏感的變色油墨滿足印刷對(duì)附著力的要求?？蛇x用的粘結(jié)劑包括聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、硝化棉(NC)、聚乙烯醇(PVA)、羥乙基纖維素(HEC)和羥丙基纖維素(HPC)。
[0054]S50、向S40得到的第四溶液中加入增塑劑，混合均勻后得到揮發(fā)性酸敏感的變色油墨。
[0055]增塑劑起到增加揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的粘度和柔韌性的作用，可以使用的增塑劑包括己二酸二異癸酯、磷酸三丁酯、二甲基鄰苯二甲酸酯、甘油，等。當(dāng)作為計(jì)時(shí)油墨時(shí)，可通過改變?cè)鏊軇┑暮靠筛淖冇?jì)時(shí)周期。實(shí)驗(yàn)表明，增塑劑含量高，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的顏色發(fā)生改變的時(shí)間短，增塑劑含量低，揮發(fā)性酸敏感的變色油墨的顏色發(fā)生改變的時(shí)間長(zhǎng)。
[0056]制得的揮發(fā)性酸敏感的變色油墨中，pH值敏感染