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水性油墨绿色环保一

2021-08-18 来源:西安农业机械网

水性油墨:绿色环保(一)

水性油墨发展

早在上世纪60年代,人们就开始了水性油墨的研究和应用。由于环保的要求和石油原材料的紧张,一些发达国家逐渐限制使用石油产品制造印刷油墨。于是,人们开始着手研究非有机溶剂型油墨,这使水性油墨取得了较大的进步和发展。最初水性油墨主要使用糊精、虫胶、酪素、木质酸钠等物质为水性油墨的连接料,制备的水性油墨主要用于一些低档产品的印刷。

到了60年代末期,随着材料科学的发展,松香、马来酸改性树脂的合成技术成功,取代了酪素、虫胶等材料,成为水性油墨的主要材料,基本能够满足当时的印刷需要。但是这些初级产品依然存在一些弊端,如光泽度差、抗水性不佳、附着力差容易起泡、存放稳定性差等。后来,人们把此阶段生产的水性油墨称之为第一代产品。

到了70年代,由于石油危机,导致油墨用原材料再度十分紧张,同时各发达国家立法控制空气品质,限制有机挥发物(VOC)向大气中排放,对食品、饮料、药品等卫生条件要求严格的包装印刷制品其重金属含量、残留溶剂等进行限制。各国油墨研发人员继续深入研究,制出了溶液型苯乙烯—、丙烯酸共聚树脂为连接料的第二代水性油墨。该产品弥补了第一代水性油墨抗水性和存放稳定性差的不足,但是在光泽度和印刷适性方面与溶剂型油墨仍有差距。为此,油墨研发人员在第二代水性油墨的基础上,引进丙烯酸类单体与苯乙烯聚合,研制出一种具有核壳结构和网状结构的聚合物乳液树脂。该系列树脂大大改善了油墨的光泽度和干燥性,促进了水性油墨的发展,使水性油墨不断拓宽与溶剂型油墨的竞争领域。水性油墨进入了一个新的发展时期。

我国水性油墨最早的是主要为凹版印刷服务。因当时凹版印刷油墨由苯类溶剂改进为汽油基溶剂后,虽在毒性上比苯型油墨有所降低,但易燃性并未改进。因此,就有人提出了将凹版印刷油墨再改进为无毒不燃的水性油墨,当时叫水凹油墨。由于该墨是以松香酸胺盐为主连接料,而该连接料在水介质中存放不稳定,因此使油墨在存放中易失光、变烯,干燥性、抗水性变差,易造成纸张收缩等弊端。这使我国的凹版印刷及柔版印刷受到了限制,不得不采用进口的高档水性油墨。由于进口油墨价格昂贵,致使无形中增加了印刷成本,限制了我国印刷业的发展。

后来研制出的水性油墨系列产品,具有无毒、无刺激性气味、无腐蚀性、不易燃、不爆、使用安全性好等特点。该油墨系列可广泛应用于金、银卡纸、铜版纸、白板纸、瓦楞纸、不干胶纸、纸箱、纸品包装袋及书刊杂志的印刷等。

水性油墨的研发

水性油墨简称为水墨,柔性版水性墨也称液体油墨,它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。

1.水溶性树脂

水溶性树脂或水分散性树脂皆为水性墨的连接料,它对油墨的粘度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响。在国内,常采用松香改性马来酸树脂作连接料来制作油墨,但此种油墨仅能用于印刷一般纸箱,满足不了中、高档包装印刷所要求的光泽和耐水性的要求。氨基甲酸乙酯树脂的稳定性较好,但印刷适应性和可溶性略差一些,其他还有用苯乙烯改性马来酸树脂、水性氨基树脂以及聚乙烯醇和羧甲基纤维素等,这些高分子树脂一般均含有-COOH(羧基)、-OH(羟基)、-NH2(胺基)等亲水基团,经过特定的工艺处理,成为完全溶于水的树脂,可以作为水性油墨的连接料。但是,依然明显地存在一些不尽人意的地方,且对水性油墨的印刷适应性、光泽度、耐水性等都有不同的影响(见表1)。

马来酸树脂

氨基甲酸乙酯树脂

水性氨基树脂 羧甲基纤维素 水溶性丙烯酸树脂 颜料分散性 中 中 良 良 优 印刷适应性 中 中 中 良 优 耐湿摩擦性 中 中 良 中 优 耐干摩擦性 差 中 差 中 优 油墨稳定性 中 良 中 中 优 耐热性 差 差 中 中 极优 耐水性 差 差 中 差 优 着色性 中 中 差 中 良 光泽 差 差 中

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