水性塑料油墨的制造与使用方法

水性塑料油墨的制造与使用方法

姚红元

概述(一)

在我国凹版塑料油墨，是从六十年代逐渐发展起来的，当时以印 聚氯乙烯为主，到了七十年代，我国聚乙烯工艺设备稳定发展， 再加上聚丙烯，涤纶等塑料的出现并大量广泛运用，促进了这种 油墨的发展。上世纪八十年代以来，我国的塑料软包装业得到了 飞速发展，促进了食品、日化及医药等产品包装的不断更新换代。 工业化进程的加剧，带来更多的环境问题，各国政府制定政策要 求发展经济时应能更好的保护环境及自然资源。人们环保、卫生 安全意识的不断增强，促使我们对塑料软包装的要求更趋于严格， 特别是对卫生安全性指标的要求，如溶剂的毒性、溶剂的残留量、 重金属含量等指标。

概述(二)

软包装凹版印刷业虽然为人们提供功能各异的包装袋，但由于大 量有机溶剂的挥发也带来了严重的环境负面影响。目前，我国的 软包装凹版油墨和干式复合胶黏剂中，大量使用芳烃、酯酮类挥 发性有机溶剂，印刷业内人也普遍认为，只有改进凹印过程中的 环境污染问题，方能长期确保凹版印刷业的更进一步发展，否则 将面临淘汰的可能。

一、水性塑料油墨的性能

全水性塑料油墨是由连接料、高档有机颜料、助剂、水等经高速 分散的液体油墨。溶剂全部是水，不含任何共溶剂。不燃、不爆、 安全。饱和度、鲜艳度近似溶剂墨。对非吸收基材的附着牢度好， 干燥速度可控可调。对印版无腐蚀。是一个非常环保的新型油墨 产品。

二、水性塑料油墨的制造(一) 生产机理

水性塑料油墨的性质如粘度、附着力、光泽、水干燥及适应性等 主要取决于水性树脂。由于其在光泽耐候性耐热性耐水性耐化学 性和耐污染性等方面有显著优势，使其无论在直接分散或合成高 分子乳液中时，均能表现出优良的性能。 水性树脂最重要的性能是对颜料的分散及润湿性。选择碱可溶 的聚合物，树脂中有亲水官能团。使用胺中和侧链上的羧基成盐 而提供水溶性能。胺的用量和种类对高分子的水化及水化后的涂 膜性能影响较大。可选择氨水、单乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲 基乙醇胺和2-氨基-甲基丙醇等。中和程度愈高油墨的粘度愈大， 一般控制PH值在8-8.5为佳。

二、水性塑料油墨的制造(二) (1)乳液型丙烯酸树脂的选择

水性塑料油墨的连接料树脂通常包括几个部分：亲水性较强分散 颜料的水溶性树脂，调节流变和涂膜耐性的疏水性乳液和调节干 性的不成膜的憎水乳液。乳液型树脂是主要的成膜树脂，且不具 有剪切性和耐冻性。亲水官能团能少，墨膜的耐性好

,但膜的复 溶性差，印刷中易堵版。应通过比较试验，筛选三种树脂的种类 及用量。最好形成三角架构。

二、水性塑料油墨的制造(三) (2)水性颜料的选择

水性塑料油墨靠颜料着色，要求颜料分散性好且耐碱。 国产颜料的吸油值普遍偏高，不适合用于水性体系， 即使有一部分能用，也经常出现饱和度不够的情况。 最适宜的是采用高固含量的颜料滤饼，其着色力可提 高5-15%,色泽艳亮，粘度低，体系稳定且只需高速 分散，简化制墨工艺。为了降低成本，可以选用色泽 鲜艳的有机颜料，如立索尔宝红、金光红、酞青蓝、 酞青绿、联苯胺黄、永固黄等，白色选用钛白粉，黑 色选用高色素炭黑。加入表面活性剂有助于颜料离子 的分散和稳定。

二、水性塑料油墨的制造(四) (3)助剂的选择

水性塑料油墨用助剂较溶剂型油墨显得更为重 要，通过助剂来改善水性油墨的缺点，提高其 稳定性及印刷适性。常用的助剂包括润湿分散 剂、流平剂、消泡剂、交联剂、抗磨剂等。在 配方设计过程中应该从物理、化学的各项性能 和指标进行探索和鉴定，并且根据油墨在印刷 机上的使用情况和印刷品的性能来改进和调整。

三、水性塑料油墨的质量指标项 目 颜色 技术指标 近似标样

细度(µm)着色力(%) 粘度(蔡恩3号杯、秒/25℃) 初干性(mm/30秒) 耐水性 耐摩擦 PH值

≤595~110 20±10 10-30 48小时 揉搓20次不掉色 8.0-8.5

粘贴牢度

胶带粘贴无墨迹脱落

四、水性塑料油墨配方(一)

由于本产品所含乳液不具有机械稳定性，故生产采用如下方法：: 第一步：色浆的制备： 原红浆 原黄浆 原蓝浆 白浆 黑浆 树脂液(33%固含): 30 35 35 30 30 57:1洋红： 40 14#黄： 40 15:3酞青蓝 40 996龙蟒钛白粉： 60 高色素炭黑： 35 消泡剂： 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 去离子水： 29.8 24.8 24.8 9.8 34.8 说明：采用专用颜料分散树脂。有非常好的分散能力与展色性，光泽好； 上述色浆粘度一般控制在20秒左右3#杯； 色浆细度小于5微米。储存稳定性为6个月。

四、水性塑料油墨配方(二)

第二步：连接料的配制： 树脂液： 10 成膜乳液： 53 硬乳液： 33 3230D: 0.2 蜡乳液： 3 流平剂： 1 此连接料的粘度为15秒左右，TG值为6.9℃. 操作工艺：先加入硬乳液，开搅拌于300转加入成膜乳液，搅拌均 匀后加入树脂液，搅拌20分钟后加入助剂，再搅拌10分钟。静置待用。 第三步：油墨的调配： 取上述的连接料七份，搅拌下加入三份色浆，搅拌10分钟后做指标，指 标合格后过滤装桶，入库。

五、水性塑料油墨

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