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一種環(huán)保印刷油墨及其制造方法與流程

文檔序號:11805421閱讀:359來源:國知局

本發(fā)明涉及一種油墨,具體地說,是一種適用于印刷的環(huán)保型綠色大豆油墨及其制造方法。



背景技術(shù):

自國家十二五規(guī)劃實施以來,更為嚴(yán)苛的新環(huán)保法頒布施行,“綠色印刷”這一概念也被越來越多的提出,并且已經(jīng)逐步實現(xiàn)到中小學(xué)課本的印刷中。而正是基于綠色印刷的理念,將“綠色、環(huán)?!钡雀拍钌钊胴瀼氐接∷⒌姆椒矫婷?,進而實現(xiàn)真正的全方位的綠色印刷,無疑是符合市場和政策需要的。隨著國家對綠色印刷的大力推行,環(huán)保油墨也越來越受到人們的關(guān)注。在實現(xiàn)全國中小學(xué)教科書綠色印刷全覆蓋的目標(biāo)同時,也要努力實現(xiàn)中小學(xué)試卷及教輔材料的綠色印刷。

由于在傳統(tǒng)平版印刷的油墨中,一般含有30%-60%的石油系礦物油,如苯環(huán)、芳烴等,使油墨中包含大量有毒性揮發(fā)物VOC(Volatile Organic Chemical),這對生產(chǎn)工人和產(chǎn)品使用者的健康、自然環(huán)境等都將帶來嚴(yán)重隱患。尤其是這些油墨還難以降解,若將使用產(chǎn)生的油墨廢液直接排放,將會對水源造成污染。如果學(xué)生長期接觸含高濃度VOC的印刷產(chǎn)品,會對人體,特別是神經(jīng)系統(tǒng)造成極大損害。因此如何減少油墨中VOC的含量成為各國治理環(huán)境的重中之重?,F(xiàn)在各國也都開始陸續(xù)制定嚴(yán)格的法令法規(guī),以限制有機溶劑的使用和排放。而水性油墨、大豆油墨和無苯類的各種綠色環(huán)保型油墨以其優(yōu)良的環(huán)保性和印刷性能成為環(huán)保油墨的重點和未來發(fā)展的方向,尤其是對于紙質(zhì)的平版印刷來說。

目前來說印刷行業(yè)中廣泛使用的還是傳統(tǒng)的溶劑型油墨,溶劑大都具有毒性和污染性,且具有揮發(fā)性,有較濃的刺激性氣味,會污染環(huán)境并影響工人的身體健康,有機溶劑易燃易爆,存在著生產(chǎn)安全隱患。印刷企業(yè)要發(fā)展,提高企業(yè)品質(zhì),應(yīng)當(dāng)樹立資源和環(huán)境的危機意識,推廣環(huán)保印刷新工藝、新技術(shù)、新材料的“綠色印刷”,以實現(xiàn)對傳統(tǒng)印刷生產(chǎn)方式的超越。

與傳統(tǒng)油墨相比,大豆油墨自身的特點給大豆油墨的開發(fā)帶來一定的難度,其中的難點是:(1)價格較貴;(2)大豆油墨的干燥性問題;(3)大豆油含量較低,需調(diào)整大 豆油墨墨性,使其接近甚至超過傳統(tǒng)油墨。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的主要目的在于提供一種環(huán)保印刷油墨及其制造方法,其以大豆油為主要原料,對大豆油基連結(jié)料進行改性,制備出綠色環(huán)保的全豆油基平版膠印油墨,用于安全印刷紙張。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種環(huán)保印刷油墨及其制造方法,通過對傳統(tǒng)油墨的改進,生產(chǎn)出一系列綠色環(huán)保油墨,使印刷過程中減少油墨的用量以及油墨中有毒溶劑的含量,降低了對工人的身體健康的影響和對環(huán)境的污染。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種環(huán)保印刷油墨及其制造方法,其通過對大豆油基溶劑的制備和改性,提高大豆油中的雙鍵脂肪酸含量,制備出干燥性以及耐摩擦性較佳的油墨,得以替代傳統(tǒng)礦物油。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種環(huán)保印刷油墨及其制造方法,其通過大豆油樹脂作為連結(jié)料中主要的組成部分,實現(xiàn)與改性大豆油基溶劑的油墨制備平衡,使大豆油中的脂肪酸甘油酯相互交聯(lián),結(jié)合成大分子鏈聚合物樹脂,從而,增加油墨的粘度和亮度,使印刷的效果更好。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種環(huán)保印刷油墨及其制造方法,其通過對綠色大豆油基樹脂以及綠色大豆油基溶劑的制備,使得其在配方中不使用石油樹脂以及瀝青等其他有害物質(zhì)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種環(huán)保印刷油墨及其制造方法,其中,研制的多種新型印刷油墨、材料及輔料,具有安全性能好,對人體和環(huán)境危害低且成本相對較低的特點。

從而,為了實現(xiàn)以上提到的目的,本發(fā)明提供的一種環(huán)保印刷油墨,其中四色油墨的最佳配方包括:黑色油墨,大豆油基樹脂60%,大豆油基溶劑20%,顏料15%,助劑5%;青色油墨,大豆油基樹脂55.5%,大豆油基溶劑17.5%,顏料16%,助劑11%;品紅色油墨,大豆油基樹脂53%,大豆油基溶劑18%,顏料16%,助劑13%;以及黃色油墨,大豆油基樹脂43.5%,大豆油基溶劑17.5%,顏料16%,助劑23%,其中,四色油墨作為基礎(chǔ)油墨,其他顏色可以按照這四色進行調(diào)配。

本發(fā)明提供的一種環(huán)保印刷油墨,其進一步包括高亮型大豆環(huán)保油墨,適于印刷質(zhì)量要求較高的高檔印刷品,其中,所述高亮型大豆環(huán)保油墨包括大豆油基樹脂71.2%,大豆 油基溶劑8.9%,顏料10.0%,助劑9.9%。

本發(fā)明提供的一種環(huán)保印刷油墨,其進一步包括耐磨型大豆環(huán)保油墨,適于增加產(chǎn)品的耐摩擦性,其中,所述耐磨型大豆環(huán)保油墨包括大豆油基樹脂50.4%,大豆油基溶劑23.6%,顏料15.0%,助劑10.0%。

本發(fā)明提供的一種環(huán)保印刷油墨,其進一步包括快干型大豆環(huán)保油墨,適于減少油墨固著時間,其中,所述快干型大豆環(huán)保油墨包括大豆油基樹脂41.5%,大豆油基溶劑34.2%,顏料16.0%,助劑8.3%。

本發(fā)明提供的一種環(huán)保印刷油墨,其進一步包括慢干型大豆環(huán)保油墨,適于手工絲印與高溫低濕的環(huán)境使用,其中,所述慢干型大豆環(huán)保油墨包括大豆油基樹脂55.2%,大豆油基溶劑14.8%,顏料16.0%,助劑14.0%。

本發(fā)明提供的一種環(huán)保印刷油墨的制備方法,其包括步驟:

S100制備大豆油基樹脂,通過大豆油在一定溫度以及催化劑的作用下,經(jīng)過熱聚合反應(yīng),交聯(lián)形成大豆油基樹脂,其中,所述催化劑為蒽醌,使大豆油中的脂肪酸甘油酯相互交聯(lián),結(jié)合成大分子鏈聚合物樹脂;

S200制備大豆油基溶劑,通過大豆油與桐油的混合液來進行大豆油基溶劑的制備,在催化劑的催化作用下使得豆油與乙醇發(fā)生酯交換反應(yīng),生成豆油乙酯;以及

S300制備環(huán)保印刷油墨,將所述大豆油基樹脂與所述大豆油基溶劑在預(yù)設(shè)溫度混合一定時間,制成大豆油基連結(jié)料,加入顏料、助劑制得相應(yīng)油墨。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述步驟S100包括步驟:

S110將大豆油、催化劑0.5%~4%,助催化劑氧化鋁0%~6%放置于剛性反應(yīng)釜內(nèi),同時放入磁力轉(zhuǎn)子以用于溶液攪拌;

S120調(diào)節(jié)反應(yīng)釜壓力,排凈反應(yīng)釜內(nèi)空氣,在反應(yīng)釜真空條件下用循壞式水泵調(diào)節(jié),將壓力調(diào)至0至8MPa;

S130分離催化劑,將反應(yīng)后的產(chǎn)物放于暗處靜置20~24h,然后取上層透明連結(jié)料,加熱使其具有一定流動性,趁熱進行真空抽濾,回收催化劑,獲取最終產(chǎn)物大豆油基樹脂。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述步驟S100的所述大豆油基樹脂的反應(yīng)溫度為310℃,反應(yīng)時間1.5h,反應(yīng)溫度壓力為6MPa,催化劑蒽醌用量4%,助催化劑氧化鋁用量3.5%。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述步驟S200包括步驟:

S210將含量為60%~100%的大豆油與桐油混合進行預(yù)熱,直到溫度達到50℃~80℃;

S220將0%~5%的氫氧化鉀催化劑溶于40%~80%的乙醇中,加入到原料油中,啟動 攪拌,開始計時,達到所需反應(yīng)時間0.5h~3h后,結(jié)束反應(yīng);

S230通過蒸餾的方式分離回收過量乙醇;以及

S240分離獲取所述大豆油基溶劑,冷卻至室溫后,通過攪拌重新將甘油層和乙酯層混合在一起,添加50ml水繼續(xù)攪拌30分鐘,再將混合液移入分液漏斗中進行分離,水洗上層乙酯層,除去殘余皂和催化劑,直至洗滌水清澈透明,得到最終產(chǎn)物所述大豆油基溶劑。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述步驟S200的所述大豆油基溶劑的反應(yīng)溫度為65℃,反應(yīng)時間為1.5h,大豆油的含量為80%,桐油的含量為20%,乙醇用量超過其理論用量的70%,催化劑氫氧化鉀用量為2.6%。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述步驟S300包括步驟:將所述大豆油基連結(jié)料通過將所述大豆油基樹脂與大豆油基溶劑在大約180℃制備,反應(yīng)時間為1h,通過所述連結(jié)料的成分配比調(diào)節(jié)所述環(huán)保印刷油墨不同的印刷性能。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例的一種環(huán)保印刷油墨的制備流程圖。

具體實施方式

根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書所公開的內(nèi)容,本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下文所述。

一種環(huán)保印刷油墨從大豆油基油墨的連結(jié)料出發(fā),采用大豆油為主要原料,研發(fā)出全新的油墨配方使油墨墨性重新達到平衡,所述環(huán)保印刷大豆油墨包括30%到70%的大豆油基樹脂,10%到30%的大豆油基溶劑,10%到20%的顏料以及0%到30%的助劑。所述大豆油墨在流動性、水墨平衡等方面都與傳統(tǒng)油墨接近甚至超過傳統(tǒng)油墨,制備出綠色環(huán)保的全豆油基平版膠印油墨,用于安全印刷試卷紙張,同時,還可以回收廢棄試卷紙張,利用相配套研發(fā)的脫墨劑進行生物降解大豆油墨,降低再生紙的制造成本,也減少油墨廢液對環(huán)境的污染。

其中,所述大豆油基樹脂的制備通過大豆油在一定溫度以及催化劑的催化作用下,經(jīng)過熱聚合反應(yīng),分子間相互交聯(lián)形成大分子聚合物,從而,所述大豆油基樹脂得以作為油墨中的樹脂部分來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油樹脂。

其中,所述大豆油基溶劑的制備通過對豆油進行改性制成溶劑,在催化劑的催化作用下使得豆油中的脂肪酸甘油酯與乙醇發(fā)生酯交換反應(yīng),生成豆油乙酯,從而,所述改 性的大豆油基溶劑得以作為所述油墨的溶劑,替代有毒的礦物油溶劑。

其中,所述環(huán)保印刷油墨的制備通過將所述大豆油基樹脂以及大豆油基溶劑在一定的溫度下,混合一定時間,制成大豆油基連結(jié)料,添加相應(yīng)的顏料以及通過助劑相輔,經(jīng)過混合攪拌、軋研等工序制得相應(yīng)所需的油墨。

大豆油基樹脂的制備。樹脂是連結(jié)料中主要的組成部分,它決定了整個連結(jié)料的性能取向,也是油墨開發(fā)中平衡各種油墨性能的關(guān)鍵。大豆油本身作為油墨用植物油對于油墨某些性能如固著、干燥等有一些不利因素,因此在制備樹脂時就要針對這些特性,應(yīng)盡可能制備出能夠補充和平衡這些不利因素的樹脂,這也是制備大豆油基油墨用樹脂的標(biāo)準(zhǔn)。

為了實現(xiàn)與改性大豆油基溶劑的油墨制備平衡,樹脂選擇的是大豆油基樹脂。采用堿煉大豆油為原料油,通過蒽醌為催化劑、氧化鋁為助催化劑,在一定的壓力與溫度條件下進行大豆油的熱聚合反應(yīng),使大豆油中的脂肪酸甘油酯相互交聯(lián),結(jié)合成大分子鏈聚合物樹脂。

其中,具體的反應(yīng)步驟為:(a)量取實驗所需體積大豆油置于剛性反應(yīng)釜內(nèi)同時放入磁力轉(zhuǎn)子和所需催化劑蒽醌0.5%~4%,助催化劑0%~6%;(b)調(diào)節(jié)反應(yīng)釜壓力,將反應(yīng)釜入氣口與氮氣罐相連接,開啟氮氣罐閥門沖入氣體,當(dāng)反應(yīng)釜壓力表升至1MPa時關(guān)閉閥門并打開反應(yīng)釜出氣口使指針歸零,反復(fù)2至3次可排凈反應(yīng)釜內(nèi)空氣,之后開啟氣罐閥門可調(diào)節(jié)至所需壓力,反應(yīng)釜真空條件可用循環(huán)式真空水泵調(diào)節(jié)。通過單因素篩選確定本實驗所需壓力0至8MPa。(c)加熱,將剛性反應(yīng)釜放在DF-Ⅰ集熱式磁力加熱攪拌器的反應(yīng)槽內(nèi),反應(yīng)槽中為二甲基硅油,最高溫度可達300℃,由于剛性反應(yīng)釜導(dǎo)熱效率極佳,通過導(dǎo)熱油加熱剛性反應(yīng)釜可間接對反應(yīng)釜內(nèi)原料進行加熱,從而達到熱聚合反應(yīng)目的,而300℃以上溫度要求可選用電熱套,通過單因素實驗可知本實驗所需溫度為270℃~380℃;(d)反應(yīng)時間,本實驗前期通過大量單因素實驗確定反應(yīng)時間,反應(yīng)時間0.5h~2.5h;(e)反應(yīng)結(jié)束后處理,加熱到預(yù)定溫度后保持到指定時間,反應(yīng)完全結(jié)束后停止加熱,待整套設(shè)備自然冷卻后開啟反應(yīng)釜取出熱聚合產(chǎn)物進行相應(yīng)測試;(f)催化劑的分離方法,將反應(yīng)后的產(chǎn)物放于暗處靜置20~24h,然后取上層透明連結(jié)料,加熱使其具有一定流動性,趁熱進行真空抽濾,除去殘留的催化劑,濾液即為最終產(chǎn)物,再回收催化劑,再次利用。

在大豆油基樹脂的制備過程中,隨著反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間的增加,產(chǎn)物的粘度不斷增大,聚合程度不斷增大,分子質(zhì)量增大。但同時酸值增大,碘值減小,色澤加深。而 加入蒽醌催化劑可明顯加速反應(yīng)進程,其中,隨著催化劑用量的增加,粘度開始時升高較快。但是蒽醌在高溫作用下較易升華,這樣就會阻礙催化劑與反應(yīng)物的充分接觸,從而影響蒽醌的催化效果,抑制大豆油分子的聚合。研究中使用氧化鋁作為助催化劑,不僅抑制了蒽醌的升華,確保了蒽醌對豆油聚合的催化作用,而且還便于催化劑的回收利用。此外,氧化鋁的加入可以加速大豆油熱聚合反應(yīng)的進行,降低聚合產(chǎn)物的酸值,提高聚合油的粘度,使樹脂的色澤下降,而且在反應(yīng)過程中生成的少量的皂,在油墨連結(jié)料中充當(dāng)膠質(zhì)劑,從而提高油墨的身骨,省去在傳統(tǒng)油墨中添加填充料生成鋁皂的步驟,使得氧化鋁在油墨的制備過程中起到多用的效果,減少化學(xué)試劑的成本與污染,并且,通過與鈷類干燥劑與錳類干燥劑的共同使用,可提高油墨的催干效率。

通過正交試驗,可以得出大豆油熱聚合反應(yīng)的最佳工藝條件為:反應(yīng)時間1.5h,反應(yīng)溫度310℃,壓力為6MPa,催化劑蒽醌用量4%,助催化劑氧化鋁用量3.5%。且由此條件下制備出的樹脂性能為:粘度大約為15.2Pa·s,酸值3.64(KOH)mg/g,色澤4,碘值62.77/100g,含皂量0.62%,容納度1.4g/g,其中,與傳統(tǒng)油墨連結(jié)料粘度值比較接近,基本符合環(huán)保大豆油墨連結(jié)料開發(fā)中對粘度這一指標(biāo)要求。由于聚合過程中加入有效的催化劑,提高了樹脂分子量,在催干劑的作用下,大豆油樹脂的氧化聚合速度加快,而溶劑選擇的是改性大豆油溶劑,使得干燥方式以滲透干燥為主,氧化聚合為輔,從而,油墨的固著速度趕超傳統(tǒng)油墨。同時,使用氧化鋁作為助催化劑制備的大豆油基樹脂可以為油墨帶來很多優(yōu)勢,如較寬范圍的粘度、適中的流變性和觸變性、較快的固著速度、較高的色密度和光澤度。

大豆油基溶劑的制備和改性。由于大豆油中含有較少的可反應(yīng)雙鍵,與空氣中的氧氣聚合反應(yīng)相對緩慢,使制造出的大豆油墨出現(xiàn)干燥不良,會給印刷帶來如粘臟、附著力差等許多問題,也使油墨的可印刷性和印刷效率大大降低。為了制備出干燥性以及耐摩擦性較佳的油墨,對替代傳統(tǒng)礦物油的大豆油基溶劑進行改性和研發(fā)。

為了提高大豆油中的雙鍵脂肪酸含量,采用大豆油與桐油的混合液來進行大豆油基溶劑的制備。通過加入乙醇與催化劑,使得豆油與桐油中的脂肪酸甘油酯的甘油基與乙醇的乙基發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)換為植物油乙酯,其中,在單變量實驗中,隨著乙醇用量、催化劑用量的增多,以及反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間的增加,植物油乙酯的轉(zhuǎn)換率不斷增大,產(chǎn)物的粘度也隨之降低,有利于增加油墨對紙張的固著速度。

其中,具體的研究與開發(fā)的反應(yīng)步驟為:(a)稱取200g原料油,原料油是由不同含量的大豆油與桐油組成,大豆油的含量為60%~100%,加入到裝有冷凝管的500ml三頸 瓶中進行預(yù)熱,直到溫度達到50℃~80℃;(b)將0%~5%的氫氧化鉀催化劑溶于40%~80%的乙醇中,加入到原料油中,啟動攪拌,開始計時,達到所需反應(yīng)時間0.5h~3h后,結(jié)束反應(yīng);(c)進行蒸餾回收過量乙醇,乙醇的餾分大約為78℃;(d)冷卻至室溫后,攪拌20分鐘,重新將甘油層和乙酯層混合在一起,添加50ml水繼續(xù)攪拌30分鐘,再將混合液移入分液漏斗中進行分離,水洗上層乙酯層,除去殘余皂和催化劑,直至洗滌水清澈透明,得到最終產(chǎn)物,并進行分析。其中,實際制備工藝根據(jù)設(shè)備的不同而進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

通過對豆油進行改性,可以顯著地降低豆油粘度,且制備出的油乙酯對油性樹脂具有很高的溶解性能,以其取代傳統(tǒng)油墨中的礦物油成分不僅具有環(huán)保優(yōu)勢,而且相對于直接應(yīng)用豆油,能夠使油墨的干燥速度明顯加快。

通過正交試驗,得出制備大豆油基溶劑的最佳反應(yīng)條件為:大豆油的含量為80%,桐油的含量為20%,乙醇的用量超過其理論用量的70%,催化劑氫氧化鉀用量為2.6%,反應(yīng)溫度為65℃,反應(yīng)時間為1.5h,產(chǎn)物乙酯的轉(zhuǎn)化率可達99.12%,而改性豆油的粘度與純豆油相比降低84%,表面張力降低35%。在紙上的滲透能力趕超礦物油,從而,改性大豆油基溶劑為油墨提供較低的表面張力,提高油墨潤濕、附著、浸透承印物表面的能力,使其在承印物表面流平成光滑而均勻的磨面,光澤度得到提高。經(jīng)過實驗對比,改性大豆油基溶劑制備的油墨與石油基油墨印刷的紙張經(jīng)過兩天的氧化后,改性豆油油墨的墨膜比礦物油基的墨膜來得更加堅硬,表明改性豆油油墨更具有耐磨性,免除使用者在做試卷時手沾黑的困擾,同時沒有不良刺激氣味,有助于使用者的健康安全。

所述大豆油基連結(jié)料通過將所述大豆油基樹脂與大豆油基溶劑在大約180℃制備,反應(yīng)時間為1h,通過所述連結(jié)料的成分配比調(diào)節(jié)所述環(huán)保印刷油墨不同的印刷性能。

確定四色油墨的最佳配方為。黑色油墨:大豆油基樹脂60%,大豆油基溶劑20%,顏料15%,助劑5%;青色油墨:大豆油基樹脂55.5%,大豆油基溶劑17.5%,顏料16%,助劑11%;品紅色油墨:大豆油基樹脂53%,大豆油基溶劑18%,顏料16%,助劑13%;黃色油墨:大豆油基樹脂43.5%,大豆油基溶劑17.5%,顏料16%,助劑23%。其中,四色油墨作為基礎(chǔ)油墨,其他顏色可以按照這四色進行調(diào)配。

通過設(shè)計正交實驗表進行實驗,選擇合適的連結(jié)料配方和制造工藝。通過連結(jié)料固著速度的比較,流變性的對比,以及連結(jié)料溶納度和粘度的參考,最終確定了一軟、一硬兩種連結(jié)料的配方比例和制造工藝。兩種連結(jié)料綜合參數(shù)分別為:軟連結(jié)料粘度54800、溶納度1.0、固著速度8分鐘之內(nèi)、指觸感較軟有彈性身骨軟而滑,硬連結(jié)料粘度66300、溶納度0.9、固著速度8分鐘之內(nèi)、指觸感較硬有彈性身骨硬而滑。

通過干燥劑添加量的實驗,以確定每一種連結(jié)料應(yīng)加多少干燥劑才能確保油墨的氧化干燥性能。通過不同比例的配置,最終確定兩種連結(jié)料在0.15%鉆類干燥劑和0.45%錳類干燥劑用量的作用下可以達到一個比較好的氧化干燥性能。

通過拼混法得出合適的油墨配方比例。最終得到分別適合紅、黃、藍、黑四色油墨的合理配方,其性能基本接近甚至超過同類型的傳統(tǒng)油墨。

研制具有安全環(huán)保、無毒無害、干燥速度快、抗水性好的新型環(huán)保油墨,通過新型環(huán)保油墨的利用,實現(xiàn)環(huán)保印刷。不同印刷性能的環(huán)保油墨配方:高亮型大豆環(huán)保油墨:大豆油基樹脂71.2%,大豆油基溶劑8.9%,顏料10.0%,助劑9.9%。特性:光澤度高,色彩鮮艷,適于印刷質(zhì)量要求較高的高檔印刷品,光澤度級別達到最高的5級,印刷品可獲得類似上光后的高光澤效果,并且,該款產(chǎn)品通過光澤度測量,可以達到85%以上,遠遠高于標(biāo)準(zhǔn)要求的55%。

耐磨型大豆環(huán)保油墨配方:大豆油基樹脂50.4%,大豆油基溶劑23.6%,顏料15.0%,助劑10.0%。其特性為保證了油墨的濃度和關(guān)澤度的前提下,改變助劑成分,增加產(chǎn)品的耐摩擦性,使印刷品具有較高的耐磨性,產(chǎn)品的耐磨性比傳統(tǒng)油墨高出32%。

快干型大豆環(huán)保油墨配方:大豆油基樹脂41.5%,大豆油基溶劑34.2%,顏料16.0%,助劑8.3%。其特性:固著速度5分鐘之內(nèi),遠快于同行業(yè)所需的10分鐘左右的固著時間,而且,能夠達到在未使用狀況下,保證油墨在印刷機械上3天左右不結(jié)皮。

慢干型大豆環(huán)保油墨配方:大豆油基樹脂55.2%,大豆油基溶劑14.8%,顏料16.0%,助劑14.0%。其特性為固著速度慢,適于手工絲印與高溫低濕的情況下使用,溶解力強,揮發(fā)慢,有助于墨膜的流平,有效防止堵網(wǎng)。

一種環(huán)保印刷油墨的制造方法,其包括步驟:

S100制備大豆油基樹脂,通過大豆油在一定溫度以及催化劑的作用下,經(jīng)過熱聚合反應(yīng),交聯(lián)形成大豆油基樹脂,其中,所述催化劑為蒽醌,使大豆油中的脂肪酸甘油酯相互交聯(lián),結(jié)合成大分子鏈聚合物樹脂;

S200制備大豆油基溶劑,通過大豆油與桐油的混合液來進行大豆油基溶劑的制備,在催化劑的催化作用下使得豆油與乙醇發(fā)生酯交換反應(yīng),生成豆油乙酯;以及

S300制備環(huán)保印刷油墨,將所述大豆油基樹脂與所述大豆油基溶劑在預(yù)設(shè)溫度混合一定時間,制成大豆油基連結(jié)料,加入顏料、助劑制得相應(yīng)油墨。

其中,所述步驟S100包括步驟:

S110將大豆油、催化劑0.5%~4%,助催化劑氧化鋁0%~6%放置于剛性反應(yīng)釜內(nèi), 同時放入磁力轉(zhuǎn)子以用于溶液攪拌;

S120調(diào)節(jié)反應(yīng)釜壓力,排凈反應(yīng)釜內(nèi)空氣,在反應(yīng)釜真空條件下用循壞式水泵調(diào)節(jié),將壓力調(diào)至0至8MPa;

S130分離催化劑,將反應(yīng)后的產(chǎn)物放于暗處靜置20~24h,然后取上層透明連結(jié)料,加熱使其具有一定流動性,趁熱進行真空抽濾,回收催化劑,獲取最終產(chǎn)物大豆油基樹脂。

其中,所述步驟S100的所述大豆油基樹脂的反應(yīng)溫度為310℃,反應(yīng)時間1.5h,反應(yīng)溫度壓力為6MPa,催化劑蒽醌用量4%,助催化劑氧化鋁用量3.5%。

其中,所述步驟S200包括步驟:

S210將含量為60%~100%的大豆油與桐油混合進行預(yù)熱,直到溫度達到50℃~80℃;

S220將0%~5%的氫氧化鉀催化劑溶于40%~80%的乙醇中,加入到原料油中,啟動攪拌,開始計時,達到所需反應(yīng)時間0.5h~3h后,結(jié)束反應(yīng);

S230通過蒸餾的方式分離回收過量乙醇;以及

S240分離獲取所述大豆油基溶劑,冷卻至室溫后,通過攪拌重新將甘油層和乙酯層混合在一起,添加50ml水繼續(xù)攪拌30分鐘,再將混合液移入分液漏斗中進行分離,水洗上層乙酯層,除去殘余皂和催化劑,直至洗滌水清澈透明,得到最終產(chǎn)物所述大豆油基溶劑。

其中,所述步驟S200的所述大豆油基溶劑的反應(yīng)溫度為65℃,反應(yīng)時間為1.5h,大豆油的含量為80%,桐油的含量為20%,乙醇用量超過其理論用量的70%,催化劑氫氧化鉀用量為2.6%。

其中,所述步驟S300包括步驟:將所述大豆油基連結(jié)料通過將所述大豆油基樹脂與大豆油基溶劑在大約180℃制備,反應(yīng)時間為1h,通過所述連結(jié)料的成分配比調(diào)節(jié)所述環(huán)保印刷油墨不同的印刷性能。

上述內(nèi)容為本發(fā)明的具體實施例的例舉,對于其中未詳盡描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu),應(yīng)當(dāng)理解為采取本領(lǐng)域已有的通用設(shè)備及通用方法來予以實施。

同時本發(fā)明上述實施例僅為說明本發(fā)明技術(shù)方案之用,僅為本發(fā)明技術(shù)方案的列舉,并不用于限制本發(fā)明的技術(shù)方案及其保護范圍。采用等同技術(shù)手段、等同設(shè)備等對本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書所公開的技術(shù)方案的改進應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是沒有超出本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書所公開的范圍。

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