一種水性油墨及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性油墨，按質(zhì)量百分比由以下原料的有效組分組成：淀粉1％～3％，去離子水70％～80％，次氯酸鈉0.1％～0.5％，氫氧化鈉0.05％～0.1％，聚乙烯醇2％～4％，尿素0.1％～0.3％，硫酸鎳0.2％～0.6％，色料5％～18％，助劑1％～2％，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100％，本發(fā)明還公開了水性油墨的制備方法：步驟1、稱量原料；步驟2、配制成淀粉漿；步驟3、制作淀粉糊；步驟4、制備聚乙烯醇溶液；步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料；步驟6、得到所需要的水性油墨，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的水性油墨制備過程繁瑣，成本高、用途單一且專屬性強的問題。
【專利說明】
_種水性油墨及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于印刷復(fù)制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水性油墨，本發(fā)明還涉及水性油墨 的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 日常所用的包裝、報紙、雜志印刷等大多使用溶劑性油墨，這類油墨的溶劑大多是 揮發(fā)性有機溶劑，例如苯、甲苯、二甲苯之類的芳香族化合物。溶劑揮發(fā)后，會對空氣造成污 染，而且還是致癌物質(zhì)，因此以溶劑型油墨為主的印刷業(yè)面臨著新的選擇，尋求一種新的環(huán) 保油墨的任務(wù)日益迫切。
[0003] 水性油墨作為一種新型環(huán)保油墨正好克服了上述溶劑型油墨的缺點。其最大的優(yōu) 點是不含有揮發(fā)性有機溶劑，使用過程中不會對油墨制造者和印刷操作者的健康有所損 害，方便清洗，同時改善了環(huán)境質(zhì)量，因此被稱作環(huán)保油墨。所以，水性油墨是一種新型的 "環(huán)保"包裝印刷材料。
[0004] 水性油墨主要由連接料、色料及相關(guān)助劑經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。色料包括顏料和 染料，染料可溶于水，可直接用于配制水性油墨；顏料不溶于水，需經(jīng)過表面活性劑處理后 配制水性油墨。無論是染料還是顏料，它們的作用都是決定油墨的色相。助劑包括催化劑、 催干劑、表面活性劑、流平劑、消泡劑，用以優(yōu)化油墨的各項性能。連接料決定著油墨的固著 速度、干燥速度、干燥類型，并給油墨一定的光澤、耐摩擦性、抗泛黃性等物理性能，還決定 這油墨的黏性、黏度、屈服性、流動性。所以連接料是水性油墨的重要組成部分，配制各項性 能優(yōu)良的水性油墨，選擇合適連接料是關(guān)鍵所在。
[0005] 與本發(fā)明專利相關(guān)的專利有:發(fā)明名稱《一種基于玉米淀粉的絲網(wǎng)印刷仿古水性 黑墨及其制備方法》（申請?zhí)朇N201110249699.1，公開號CN102391725A，【公開日】期 2012.03.28)，此發(fā)明以淀粉為連接料，加以中藥藥汁改性，原材料綠色無污染，但是配制過 程繁瑣，且只能適應(yīng)于絲印，對印刷方式有一定的局限性。發(fā)明名稱《一種環(huán)保水性油墨及 其制備方法》（申請?zhí)朇N201510427780 · 2，公開號CN104987773A，【公開日】期2015 · 10 · 21)，此 油墨解決了環(huán)保無污染，但是配制過程繁瑣，且成本高。發(fā)明名稱《一種水性油墨制劑及其 制備方法》（申請?zhí)?吧01510920424.4，公開號0附053311924，【公開日】期2016.02.17)此發(fā)明 的油墨制劑具有良好的著色性，可彌補市面上以丙烯酸樹脂為基料的油墨制劑著色性差的 缺陷，耐熱性佳，可快速干燥，細度也達到國家標準，且生產(chǎn)工藝較為簡單，適宜于工業(yè)化生 產(chǎn)，但是含有三乙醇胺等有機溶劑，對環(huán)境有一定的污染。
[0006] 綜上所述，水性油墨仍然存在著制備過程繁瑣，成本高，用途單一，水性油墨和色 料、印刷方式專屬性強的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種水性油墨，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的水性油墨制備過程 繁瑣，成本高、用途單一且專屬性強的問題。
[0008] 本發(fā)明的另一目的是提供一種水性油墨的制備方法。
[0009] 本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是，一種水性油墨，按質(zhì)量百分比由以下原料的有 效組分組成：淀粉1 %~3 %，去離子水70 %~80 %，次氯酸鈉0.1 %~0.5 %，氫氧化鈉 0.05%~0.1%，聚乙烯醇2%~4%，尿素0.1%~0.3%，硫酸鎳0.2%~0.6%，色料5%~ 18%，助劑1 %~2%，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。
[0010] 本發(fā)明第一技術(shù)方案的特點還在于，
[0011] 助劑為消泡劑、催干劑和表面活性劑組成的混合物，其中，各組分占水性油墨總質(zhì) 量的百分比為:消泡劑0.3%~0.8%、催干劑0.1 %~0.6%、表面活性劑0.5%~1 %。
[0012] 催干劑為輕鈣、氯化鈣和熟石膏中的其中一種。
[0013]消泡劑為磷酸三丁酯。
[0014]表面活性劑為脂肪酸鈉。
[0015] 本發(fā)明所采用的第二技術(shù)方案是，一種水性油墨的制備方法，具體按照以下步驟 實施：
[0016] 步驟1、稱量原料:按質(zhì)量百分比稱取淀粉1 %~3%，去離子水70%~80%，次氯酸 鈉0.1 %~0.5%，氫氧化鈉0.05%~0.1%，聚乙烯醇2%~4%，尿素0.1 %~0.3%，硫酸鎳 0.2%~0.6%，色料5%~18%，助劑1 %~2%，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0017] 步驟2、配制成淀粉漿；
[0018]步驟3、制作淀粉糊；
[0019] 步驟4、制備聚乙烯醇溶液；
[0020] 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料；
[0021] 步驟6、得到所需要的水性油墨:在步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。
[0022] 本發(fā)明第二技術(shù)方案的特點還在于，
[0023] 步驟2具體為：
[0024]稱取步驟1中去離子水的7.5%~12.5%待用，將步驟1中稱取的淀粉緩緩加入所 稱取的7.5%~12.5%的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉漿。
[0025] 步驟3具體為：
[0026]稱取步驟1中去離子水總量的15 %~25 %加熱到80 °C~95 °C，在不斷攪拌的情況 下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌10~20min，控制溫度為70°C~90°C，攪拌速度 為400~600r/min，然后再加入步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再加入步驟1中的硫 酸鎳和4 %~10 %的去離子水的混合溶液，攪拌10~20min，最后加入氫氧化鈉和0.5 %~ 1%的去離子水的混合溶液，攪拌后得到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀粉糊。
[0027] 步驟4具體為：
[0028] 稱取步驟1中去離子水總量35%~45%，控制去離子水的溫度為20°C~25°C，將聚 乙烯醇加入所稱取的35%~45%的去離子水中，緩慢攪拌使之充分溶脹、分散，然后將混合 溶液升溫到50°C~80°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液。
[0029]本發(fā)明的有益效果是，水性油墨中用到的聚乙烯醇是水溶性高分子樹脂，溶劑是 水，無毒、無污染、價格低廉、取材方便。（2)淀粉原材料豐富，價格低，屬天然原料;制備工藝 簡單;無毒無味、對環(huán)境無污染、成膜性好且具有良好的粘結(jié)性能，制成的水性油墨黏度最 小值為〇.〇2Pa · s(25°C)，黏度最大值為40Pa · s(25°C)，因此能適用于凹版印刷、柔版印 刷、絲網(wǎng)印刷和轉(zhuǎn)移印刷等印刷方式，并且本發(fā)明的水性油墨配制對色料沒有要求，既可以 是染料也可以是顏料;而水性油墨的制備方法、工藝簡單，容易實現(xiàn)，環(huán)保無污染，所用設(shè)備 價格便宜、體積小。
【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0031] 針對【背景技術(shù)】中提到的問題，本發(fā)明專利對水性油墨的制備方法，水性油墨與印 刷方式、色料類型的適應(yīng)性做了相關(guān)改進，使其具有以下優(yōu)點：原材料豐富，價格低，屬天然 原料；制備工藝簡單，設(shè)備投資少;無毒無味、對環(huán)境無污染;成膜性好、具有良好的粘結(jié)性 能;應(yīng)用十分廣泛，既可以用于絲印，柔印，也可以用于凹印及轉(zhuǎn)移印刷;對色料類型適應(yīng)性 強，既可以添加顏料，也可以添加染料;在某些領(lǐng)域可以完全替代污染嚴重及價格昂貴的溶 劑型油墨，因此受到眾多研究者的關(guān)注。
[0032] 本發(fā)明一種水性油墨，按質(zhì)量百分比由以下原料的有效組分組成:淀粉1 %~3 %， 去離子水70 %~80 %，次氯酸鈉0.1 %~0.5 %，氫氧化鈉0.05 %~0.1 %，聚乙烯醇2 %~ 4%，尿素0.1 %~0.3%，硫酸鎳0.2%~0.6%，色料5%~18%，助劑1 %~2%，以上各組分 的質(zhì)量百分比之和為100%。其中，助劑為消泡劑、催干劑和表面活性劑組成的混合物，其 中，各組分占水性油墨總質(zhì)量的百分比為:消泡劑0.3 %~0.8 %、催干劑0.1 %~0.6 %、表 面活性劑0.5%~1 %;催干劑為輕鈣、氯化鈣和熟石膏中的其中一種；消泡劑為磷酸三丁 酯;表面活性劑為脂肪酸鈉。
[0033] -種水性油墨的制備方法，具體按照以下步驟實施：
[0034]步驟1、稱量原料:按質(zhì)量百分比稱取淀粉1 %~3%，去離子水70%~80%，次氯酸 鈉0.1 %~0.5%，氫氧化鈉0.05%~0.1%，聚乙烯醇2%~4%，尿素0.1 %~0.3%，硫酸鎳 0.2%~0.6%，色料5%~18%，助劑1 %~2%，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100% ; [0035] 步驟2、配制成淀粉漿:稱取步驟1中去離子水的7.5%~12.5 %待用，將步驟1中稱 取的淀粉緩緩加入所稱取的7.5 %~12.5 %的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉 漿；
[0036]步驟3、制作淀粉糊:稱取步驟1中去離子水總量的15%~25%加熱到80°C~95°C， 在不斷攪拌的情況下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌10~20min，控制溫度為70°C ~90 °C，攪拌速度為400~600r/min，然后再加入步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再 加入步驟1中的硫酸鎳和4 %~10 %的去離子水的混合溶液，攪拌10~20mi η，最后加入氫氧 化鈉和0.5%~1%的去離子水的混合溶液，攪拌后得到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀 粉糊；
[0037]步驟4、制備聚乙烯醇溶液:稱取步驟1中去離子水總量35%~45%，控制去離子水 的溫度為20°C~25°C，將聚乙烯醇加入所稱取的35%~45%的去離子水中，緩慢攪拌使之 充分溶脹、分散，然后將混合溶液升溫到50°C~80°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得 到聚乙烯醇溶液；
[0038] 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料；
[0039] 步驟6、得到所需要的水性油墨:在步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。
[0040] 其中，步驟6中，加入的色料為顏料或者染料，當加入顏料時要先用表面活性劑處 理，加入染料時要先用水溶解。
[0041] 其中，當所制備的水性油墨用于絲網(wǎng)印刷時，為保證該水性油墨具有較高的黏度， 在步驟3中，在加入氫氧化鈉和0.5%~1 %的去離子水的混合溶液前，需要將混合液靜止氧 化30~60min，同時，還需要在步驟6中，在加入色料、尿素和助劑后，進行攪拌，控制攪拌時 間為30~60min，方可收料。
[0042] 本發(fā)明中配制水性油墨所用的色料可以為染料或者顏料，如果選用染料，則配比 關(guān)系為：黃86(Direct Yellow 86)、C.I.直接紅225(C.I .Direct red225)、C.I.直接黑 154、 活性紫5、活性黃15、C.I.直接藍70(C.I.Direct Blue70)、活性黑5、永久紅4B;如果選用顏 料，則為聯(lián)苯胺黃G、酞青藍、青銅粉(500目）、金屬粉末(500目）、炭黑中的一種。
[0043] 本發(fā)明中配制水性油墨所用的淀粉主要的作用是做連接料，淀粉顆粒具有很高的 滲透性，水和水溶液能自由溶入顆粒內(nèi)部，工業(yè)上采用化學(xué)方法生產(chǎn)改性性淀粉就是利用 了這種滲透性。加化學(xué)試劑于淀粉的水懸浮液中，使其滲透入淀粉顆粒內(nèi)部與淀粉分子起 化學(xué)反應(yīng)來改性的。淀粉屬于多糖類物質(zhì)，是右旋葡糖糖聚合物。淀粉的組成部分分為兩部 分:一類是直鏈淀粉，此類淀粉可溶于熱水，不含磷質(zhì)，不生糊，聚合度約為70~350,在淀粉 中約占23%;二是支鏈淀粉，它是由右旋葡萄牙糖生成的分枝巨大分子，相對不容易溶解， 其中含有一種磷酸酯，可以生成一種糊，平均聚合度為280~5100,在淀粉中約占77%，淀粉 之所以能夠成為一種良好的連接料，就是因為其具有能夠生成糊的支鏈淀粉，而且另一部 分直鏈淀粉又能促進其發(fā)生膠凝作用。淀粉的分子式為(C 6H1Q〇5) n，式中C6H1Q〇5表示一個脫 水葡萄糖單元，根據(jù)淀粉分子鏈的結(jié)構(gòu)可將淀粉分為兩類，即支鏈淀粉和直鏈淀粉，直鏈淀 粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
[0045]支鏈淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：
[0047]使用淀粉作粘合劑，可以比其它粘合劑用量低，而且它提供的涂層有較強的遮蓋 力，干燥性也較好。淀粉粘結(jié)機理為:在構(gòu)成淀粉鏈狀大分子的每個葡萄糖單元C2、C3和C6 上都各有一個羥基(-OH)，因而在一個淀粉分子上有成千上萬個羥基，而每個淀粉顆粒又是 由數(shù)不清的直鏈淀粉和支鏈淀粉分子鏈以結(jié)晶區(qū)和不定形區(qū)的形式交織組成，因此，在淀 粉膠粘劑中羥基的數(shù)目是以一個很大的數(shù)量級來計數(shù)的。普通淀粉膠的粘接力就來源于為 數(shù)眾多的羥基產(chǎn)生的氫鍵結(jié)合力，單個氫鍵的結(jié)合力比其它化學(xué)鍵力弱，但當氫鍵數(shù)量極 其龐大時，所產(chǎn)生的總結(jié)合力是很強的。由于淀粉膠粘劑中的羥基易與水以氫鍵形式結(jié)合， 它對被膠接材料的吸附較易被水所解吸，因此淀粉膠粘劑的濕膠合強度就受到嚴重的破 壞。淀粉本身所形成的膠黏劑耐水性，干燥性以及耐水性差等問題，因此要進行改性。
[0048] 聚乙烯醇在本發(fā)明中主要是改良淀粉連接料的性能，增加淀粉連接料的韌性，促 進其成膜。聚乙烯醇是白色粉末狀樹脂，由聚醋酸乙烯醇解而得。由于其分子鏈上含有大量 側(cè)基-羥基，因而它具有良好的水溶性。能溶于熱水，是為數(shù)不多的可用于水作溶劑的高分 子材料之一，而且無毒、無害、無污染。同時還具有良好的成膜性、粘接力和乳化性，有卓越 的耐油脂和耐溶劑性能。聚乙烯醇和淀粉分子中均含有羥基，因此在聚乙烯醇和淀粉分子 之間可以形成氫鍵，起到了聚乙烯醇和淀粉分子之間的"接枝"作用在，這樣制得的淀粉膠 黏劑具有更好地粘結(jié)性、流動性和抗凝凍性等優(yōu)點。聚乙烯醇在加熱時溶劑揮發(fā)，分子緊密 接觸。依靠分子間的吸附作用形成具有一定機械性能的膜，從而發(fā)揮粘結(jié)性能。因此，其碳 鏈的長短及醇解度的大小直接影響著膜的物理機械性能，一般聚合度越高，粘結(jié)強度越大， 但過高時，在實際使用過程中，易起漿皮。另外，聚乙烯醇的醇解度影響著分子中疏水基團 含量和分子間氫鍵的作用大小，疏水基團含量的改變，根據(jù)"相似相容"原理，對被粘物的粘 結(jié)力也會有所改變。
[0049] 氫氧化鈉的作用是糊化劑。糊化是淀粉膠黏劑制作過程中必不可少的一步。淀粉 不溶于冷水，容重比水大，在冷水中經(jīng)攪拌成為淀粉乳，停止攪拌靜置后，淀粉沉淀于容器 底部。若將淀粉乳加熱到一定溫度，淀粉顆粒開始膨脹，溫度繼續(xù)升高，顆粒繼續(xù)膨脹，其中 的晶體結(jié)構(gòu)消失，顆粒體積膨大并破裂后變成粘稠狀液體，若停止攪拌，淀粉不會沉淀，此 現(xiàn)象稱為糊化。
[0050] 糊化過程可以破壞淀粉的團粒結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致團粒潤漲，使淀粉分子水合和溶解。堿性 條件下使用氫氧化鈉作為糊化劑，糊化劑的作用為調(diào)節(jié)pH值，保證堿性條件，使氧化淀粉的 羧基變?yōu)殁c鹽，增加親水性與溶解性，提高粘度。同時破壞部分氫鍵，減弱大分子間作用力， 降低糊化溫度，使之易于溶脹和糊化。在進行淀粉氧化改性時，若先進行預(yù)糊化過程，將溶 脹后的淀粉鏈束拆開，反應(yīng)基團暴露，有利于氧化反應(yīng)進行。
[0051] 選用氫氧化鈉作糊化劑時，用量要適當才能達到最佳的糊化效果。添加氫氧化鈉 能使淀粉轉(zhuǎn)化為膠質(zhì)，增加膠黏劑的粘度和硬度，并具有一定的流動性。堿量過大易產(chǎn)生橡 皮狀，使粘度下降，pH值升高，堿性增強，易產(chǎn)生泡沫，造成脫膠，且對紙品的腐蝕性大，防潮 性能降低;堿量過少，淀粉不能充分糊化，膠液渾濁，粘性差，流動性降低且不易儲存。
[0052] 次氯酸鈉的作用是作氧化劑。由于非改性淀粉存在耐水性，粘結(jié)性性以及穩(wěn)定性 差等問題，淀粉經(jīng)氧化后其葡萄糖苷鍵斷裂，并引入羥基，而羥基的引入又使其具有良好的 穩(wěn)定性，分散性，冷流性和粘結(jié)性能。常用氧化劑有過氧化氫，次氯酸鈉，高錳酸鉀。但是過 氧化氫很不穩(wěn)定，存儲時會分解為水和氧，不易控制;高錳酸鉀氧化的膠黏劑存放一段時間 后都會變成深咖啡色，粘合時會留下一道深色的條斑，影響外觀;次氯酸鈉溶液氧化效果最 好，不留殘渣，用量小，價格便宜，適用于工業(yè)生產(chǎn)，因此選用次氯酸鈉溶液作為氧化劑。 [0053]色料是決定最終產(chǎn)品色彩和光學(xué)特性的關(guān)鍵，為水性油墨提供顏色和各種耐久 性，對油墨的流動性和黏度有很大影響。色料包括染料和顏料，考慮色料與樹脂的相溶性， 本發(fā)明選用染料包括直接染料和活性染料，色譜齊全、易溶于水、配制方便、成本低廉，配制 成的油墨穩(wěn)定性較好。顏料使用的是耐堿性強、在水性體系中的分散性能較好的有機或無 機顏料。有機顏料和無機染料都不溶于水，配制水性油墨前，必須經(jīng)過表面活性劑處理。
[0054] 硫酸鎳溶液是催化劑，其作用是加速氧化過程硫。硫酸鎳的用量對淀粉連接料的 固含量，初粘力，剝離強度，干燥時間有著明顯的影響。加入硫酸鎳溶液，淀粉大分子鏈開始 斷裂，淀粉分子中的糖苷鍵斷裂，初粘力增加;硫酸鎳不但能加快制備淀粉連接料的反應(yīng)時 間，還破壞淀粉的團粒結(jié)構(gòu)，是氧化劑與淀粉分子接觸機會增加，改善了氧化效果，提高了 淀粉分子的親水性，加快了膠結(jié)面的成膜速率，使膠膜更加均勻，提高了剝離強度;硫酸鎳 溶液的加入還可以加快淀粉分子鏈的分解，醛基和羧基含量升高，分子間作用力下降，氧化 程度增高，淀粉溶解性上升，使得單位質(zhì)量奶奶和記得溶劑含量增高。
[0055] 尿素溶液呈弱堿性，可以增加淀粉的流動性和透明度，防止油墨外洇，還有一定的 保濕作用。尿素為有機物，分子式為H 2NC0NH 2，它可與氧化淀粉的；-C00H、-OH等反應(yīng)，從而 使淀粉大分子鏈變得更長或使淀粉大分子鏈間的間隙變小，由此減小膠液的流動性，增大 了黏度。淀粉膠黏劑的糊化溫度主要是受淀粉分子中的氫鍵控制，一旦氫鍵遭到破壞，就會 減小大分子間的作用力，而使糊化溫度降低。尿素加入后，破壞了淀粉大分子間作用力，從 而降低了膠液的糊化溫度。另外，尿素的加入還可以使膠黏劑的初黏性降低。
[0056] 消泡劑抑制泡沫的產(chǎn)生和消除泡沫的影響。在水性油墨的制造過程中泡沫將會阻 礙顏料的分散，在印刷過程中泡沫會產(chǎn)生顏色問題和印刷干燥問題。所以生產(chǎn)過程需使用 消泡劑控制泡沫的生成。消泡劑為磷酸三丁酯。
[0057] 表面活性劑指具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，并能使表面 張力顯著下降的物質(zhì)。一端是非極性的碳氫鏈(烴基），與水的親和力極小，常稱疏水基；另 一端則是極性基團（如_〇!1、-〇)0!1、-順 2、-503!1等），與水有很大的親和力。本發(fā)明使用的表面 活性劑為脂肪酸鈉。
[0058] 催干劑的作用是提高干燥速度，本發(fā)明所用催干劑有輕鈣，氯化鈣和熟石膏其中 的一種。
[0059]本發(fā)明水性油墨具有干燥速度快，穩(wěn)定性高，流動性好，而且原料易得且價格低、 工藝簡單、操作簡便、成本低、無毒無味，對環(huán)境無污染、廢舊制品可回收利用也可在自然界 中自行降解。
[0060] 實施例1
[0061] -種水性油墨的制備方法，具體按照以下步驟實施：
[0062] 步驟1、稱量原料:按質(zhì)量百分比稱取淀粉1%，去離子水79%，次氯酸鈉 0.5%，氫 氧化鈉0.1 %，聚乙烯醇2 %，尿素0.3 %，硫酸鎳0.6 %，色料15.3 %，助劑1.2 %，以上各組分 的質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0063] 步驟2、配制成淀粉漿:稱取步驟1中去離子水的12%待用，將步驟1中稱取的淀粉 緩緩加入所稱取的12%的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉漿；
[0064]步驟3、制作淀粉糊:稱取步驟1中去離子水總量的20%加熱到90°C，在不斷攪拌的 情況下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌20min，控制溫度為90°C，攪拌速度為600r/ min，然后再加入步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再加入步驟1中的硫酸鎳和4%的去 離子水的混合溶液，攪拌20min，最后加入氫氧化鈉和1 %的去離子水的混合溶液，攪拌后得 到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀粉糊；
[0065]步驟4、制備聚乙烯醇溶液:稱取步驟1中去離子水總量36%，控制去離子水的溫度 為25°C，將聚乙烯醇加入所稱取的36%的去離子水中，緩慢攪拌使之充分溶脹、分散，然后 將混合溶液升溫到50°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液；
[0066] 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料；
[0067] 步驟6、得到所需要的水性油墨:在步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。
[0068]助劑中，各組分占水性油墨總質(zhì)量的百分比為：消泡劑0.3 %、催干劑0.2 %、表面 活性劑0.7%，催干劑采用氯化鈣，消泡劑為磷酸三丁酯，表面活性劑為脂肪酸鈉，所用色料 為青銅粉。
[0069]本實施例制備的水性油墨黏度滿足0.02-0.3Pa · s(25°C)，可用于凹版印刷。
[0070] 實施例2
[0071] -種水性油墨的制備方法，具體按照以下步驟實施：
[0072] 步驟1、稱量原料:按質(zhì)量百分比稱取淀粉3%，去離子水74%，次氯酸鈉0.3%，氫 氧化鈉0.05 %，聚乙烯醇4 %，尿素0.3 %，硫酸鎳0.2 %，色料16.93 %，助劑1.4 %，以上各組 分的質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0073] 步驟2、配制成淀粉漿:稱取步驟1中去離子水的10%待用，將步驟1中稱取的淀粉 緩緩加入所稱取的10%的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉漿；
[0074] 步驟3、制作淀粉糊:稱取步驟1中去離子水總量的22%加熱到95°C，在不斷攪拌的 情況下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌lOmin，控制溫度為70°C，攪拌速度為400r/ min，然后再加入步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再加入步驟1中的硫酸鎳和10%的 去離子水的混合溶液，攪拌20min，最后加入氫氧化鈉和0.5 %的去離子水的混合溶液，攪拌 后得到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀粉糊；
[0075]步驟4、制備聚乙烯醇溶液:稱取步驟1中去離子水總量38%，控制去離子水的溫度 為20°C，將聚乙烯醇加入所稱取的38%的去離子水中，緩慢攪拌使之充分溶脹、分散，然后 將混合溶液升溫到50°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液；
[0076] 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料；
[0077] 步驟6、得到所需要的水性油墨:在步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。
[0078] 助劑中，各組分占水性油墨總質(zhì)量的百分比為：消泡劑0.4 %、催干劑0.2 %、表面 活性劑〇. 8%。催干劑采用輕鈣;消泡劑為磷酸三丁酯;表面活性劑為脂肪酸鈉。所用色料為 酞菁藍。
[0079]本實施例制備的水性油墨黏度滿足10_40Pa · s(25°C)，可用于絲網(wǎng)印刷。
[0080] 實施例3
[0081] -種水性油墨的制備方法，具體按照以下步驟實施：
[0082]步驟1、稱量原料:按質(zhì)量百分比稱取淀粉2%，去離子水77%，次氯酸鈉0.4%，氫 氧化鈉0.08 %，聚乙烯醇3 %，尿素0.2 %，硫酸鎳0.4 %，色料15.42 %，助劑1.5 %，以上各組 分的質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0083] 步驟2、配制成淀粉漿:稱取步驟1中去離子水的12%待用，將步驟1中稱取的淀粉 緩緩加入所稱取的12%的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉漿；
[0084] 步驟3、制作淀粉糊:稱取步驟1中去離子水總量的23 %加熱到85°C，在不斷攪拌的 情況下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌15min，控制溫度為80°C，攪拌速度為500r/ min，然后再加入步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再加入步驟1中的硫酸鎳和7%的去 離子水的混合溶液，攪拌15min，最后加入氫氧化鈉和0.8 %的去離子水的混合溶液，攪拌后 得到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀粉糊；
[0085]步驟4、制備聚乙烯醇溶液:稱取步驟1中去離子水總量42%，控制去離子水的溫度 為22°C，將聚乙烯醇加入所稱取的42%的去離子水中，緩慢攪拌使之充分溶脹、分散，然后 將混合溶液升溫到70°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液；
[0086] 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料；
[0087] 步驟6、得到所需要的水性油墨:在步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。
[0088]助劑中，各組分占水性油墨總質(zhì)量的百分比為：消泡劑〇. 4 %、催干劑0.3 %、表面 活性劑〇. 8%。催干劑采用輕鈣;消泡劑為磷酸三丁酯;表面活性劑為脂肪酸鈉。所用色料為 炭黑。
[0089]本實施例制備的水性油墨黏度滿足0.02-0.3Pa · s(25°C)，可用于凹版印刷。
[0090] 實施例4
[0091] -種水性油墨的制備方法，具體按照以下步驟實施：
[0092]步驟1、稱量原料:按質(zhì)量百分比稱取淀粉3%，去離子水80%，次氯酸鈉0.4%，氫 氧化鈉0.1 %，聚乙烯醇4%，尿素0.2%，硫酸鎳0.6 %，色料10.5 %，助劑1.2 %，以上各組分 的質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0093]步驟2、配制成淀粉漿:稱取步驟1中去離子水的12%待用，將步驟1中稱取的淀粉 緩緩加入所稱取的12%的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉漿；
[0094]步驟3、制作淀粉糊:稱取步驟1中去離子水總量的23 %加熱到85°C，在不斷攪拌的 情況下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌16min，控制溫度為75°C，攪拌速度為450r/ min，然后再加入步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再加入步驟1中的硫酸鎳和12%的 去離子水的混合溶液，攪拌15min，最后加入氫氧化鈉和1 %的去離子水的混合溶液，攪拌后 得到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀粉糊；
[0095]步驟4、制備聚乙烯醇溶液:稱取步驟1中去離子水總量45%，控制去離子水的溫度 為22°C，將聚乙烯醇加入所稱取的45%的去離子水中，緩慢攪拌使之充分溶脹、分散，然后 將混合溶液升溫到70°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液；
[0096] 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料；
[0097]步驟6、得到所需要的水性油墨:在步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。
[0098]助劑中，各組分占水性油墨總質(zhì)量的百分比為：消泡劑0.4 %、催干劑0.3 %、表面 活性劑0.5%。催干劑采用輕鈣；消泡劑為磷酸三丁酯；表面活性劑為脂肪酸鈉。色料使用 C.I.直接紅225(C.I .Direct red 225)〇
[0099]本實施例制備的水性油墨黏度滿足0.2-lPa · s(25°C)，可用于柔版印刷。
[0100] 實施例5
[0101 ]步驟1、稱量原料:按質(zhì)量百分比稱取淀粉3 %，去離子水80 %，次氯酸鈉0.5%，氫 氧化鈉0.08 %，聚乙烯醇3 %，尿素0.3 %，硫酸鎳0.4 %，色料11.32 %，助劑1.4 %，以上各組 分的質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0102] 步驟2、配制成淀粉漿:稱取步驟1中去離子水的10%待用，將步驟1中稱取的淀粉 緩緩加入所稱取的8%的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉漿；
[0103] 步驟3、制作淀粉糊:稱取步驟1中去離子水總量的20%加熱到95°C，在不斷攪拌的 情況下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌20min，控制溫度為80°C，攪拌速度為600r/ min，然后再加入步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再加入步驟1中的硫酸鎳和12%的 去離子水的混合溶液，攪拌l〇min，最后加入氫氧化鈉和1 %的去離子水的混合溶液，攪拌后 得到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀粉糊；
[0104] 步驟4、制備聚乙烯醇溶液:稱取步驟1中去離子水總量45%，控制去離子水的溫度 為22°C，將聚乙烯醇加入所稱取的45%的去離子水中，緩慢攪拌使之充分溶脹、分散，然后 將混合溶液升溫到60°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液；
[0105] 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料；
[0106] 步驟6、得到所需要的水性油墨:在步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。
[0107] 助劑中，各組分占水性油墨總質(zhì)量的百分比為：消泡劑0.6 %、催干劑0.3 %、表面 活性劑〇. 5%。催干劑采用熟石膏；消泡劑為磷酸三丁酯;表面活性劑為脂肪酸鈉。色料使用 C.I.活性黃15。
[0108] 本實施例制備的水性油墨黏度滿足0.2-lPa · s(25°C)，可用于柔版印刷。
【主權(quán)項】
1. 一種水性油墨，其特征在于，按質(zhì)量百分比由以下原料的有效組分組成：淀粉1%~ 3%，去離子水70%~80%，次氯酸鈉0 · 1 %~0 · 5%，氫氧化鈉0 · 05%~0 · 1 %，聚乙烯醇2% ~4%，尿素0.1 %~0.3%，硫酸鎳0.2%~0.6%，色料5%~18%，助劑1 %~2%，以上各組 分的質(zhì)量百分比之和為100%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性油墨，其特征在于，所述助劑為消泡劑、催干劑和表 面活性劑組成的混合物，其中，各組分占水性油墨總質(zhì)量的百分比為：消泡劑0.3%~ 0.8%、催干劑0.1 %~0.6%、表面活性劑0.5%~1 %。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性油墨，其特征在于，所述催干劑為輕鈣、氯化鈣和熟 石膏中的其中一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性油墨，其特征在于，所述消泡劑為磷酸三丁酯。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水性油墨，其特征在于，所述表面活性劑為脂肪酸鈉。6. -種水性油墨的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施： 步驟1、稱量原料：按質(zhì)量百分比稱取淀粉1 %~3 %，去離子水70 %~80 %，次氯酸鈉 0.1%~0.5%，氫氧化鈉0.05%~0.1%，聚乙烯醇2%~4%，尿素0.1%~0.3%，硫酸鎳 0.2%~0.6%，色料5%~18%，助劑1 %~2%，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100% ; 步驟2、配制成淀粉漿； 步驟3、制作淀粉糊； 步驟4、制備聚乙烯醇溶液； 步驟5、聚乙烯醇淀粉連接料:將所述步驟3得到的淀粉糊和步驟4得到的聚乙烯醇溶液 按質(zhì)量分數(shù)為1:1混合，并攪拌均勻，即得到聚乙烯醇淀粉連接料； 步驟6、得到所需要的水性油墨：在所述步驟5得到的聚乙烯醇淀粉連接料中繼續(xù)加入 色料、尿素和助劑，攪拌均勻，即得到所需要的水性油墨。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水性油墨的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體為： 稱取所述步驟1中去離子水的7.5%~12.5%待用，將步驟1中稱取的淀粉緩緩加入所 稱取的7.5%~12.5%的去離子水中，混合并攪拌均勻，配制成淀粉漿。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水性油墨的制備方法，其特征在于，所述步驟3具體為： 稱取所述步驟1中去離子水總量的15%~25%加熱到80°C~95°C，在不斷攪拌的情況 下，緩慢加入所述步驟2得到的淀粉漿，攪拌10~20min，控制溫度為70°C~90°C，攪拌速度 為400~600r/min，然后再加入所述步驟1中稱取的次氯酸鈉，并攪拌均勻，再加入所述步驟 1中的硫酸鎳和4 %~10 %的去離子水的混合溶液，攪拌10~20min，最后加入氫氧化鈉和 0.5%~1%的去離子水的混合溶液，攪拌后得到均勻透明的淡黃色膠體，即得到淀粉糊。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水性油墨的制備方法，其特征在于，所述步驟4具體為： 稱取步驟1中去離子水總量35%~45%，控制去離子水的溫度為20°C~25°C，將聚乙烯 醇加入所稱取的35%~45%的去離子水中，緩慢攪拌使之充分溶脹、分散，然后將混合溶液 升溫到50°C~80°C加速攪拌，待聚乙烯醇完全溶解，即得到聚乙烯醇溶液。
【文檔編號】C09D11/14GK105968947SQ201610459569
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】劉昕, 牛倩倩, 顏悅, 寇柔娟
【申請人】西安理工大學(xué)