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印铁制罐|水性油 墨的研究现状及应用中存在的问题
发布者:新威新材料  日期:2019/7/23 9:26:29  浏览次数:71

随着我 国经济建设的高速发展,环境污 染问题受到人们越来越多的重视。自2015年下半年开始,全国各 省市陆续出台文件,对工业 企业开征挥发性有机物(VOCs)排放费,作为VOCs排放大 户的包装印刷企业成为重点治理对象。因此,推进环保无污染的水性油墨的商业 化应用也成为必然趋势

一、水性油墨的研究现状

水性油墨是以水 为分散介质的油墨,主要由颜料、水性树脂、助剂、水等部分组成。水性油墨是当前印刷行业最为环保的油墨之一,与溶剂型油墨相比,其优势主要为气味小VOCs排放低,溶剂残留低,在食品 包装上应用更安全

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图1:水性油墨的组成及比例


1、水性树 脂连接料的研究现状

树脂连 接料为油墨在印刷基材上提供牢度,同时也 起着分散颜料的作用,对油墨 性能起决定性作用。水性树脂由于具有低毒、不易燃、不含VOCs等特点 而受到越来越多的研究和关注。水性树 脂按其在水中的分散状态可以分为水溶性树脂、水溶胶树脂(碱溶性树脂)和水分散树脂(乳液型树脂)。

表一  水性树脂分类

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    (1)水溶性树脂

水溶性树脂可分为天然树脂、改性天 然树脂和合成树脂。目前在油墨(水性油墨、印刷油墨)中应用 比较多的水溶性树脂有改性松香、纤维素 酯以及聚丙烯酸等。大多数 水溶性树脂具有价格便宜、制作工艺简单、体系稳定、光泽度高等优点,但由于 这些高分子树脂在水中完全溶解,会使体系粘度过高,影响印刷质量,同时水 溶性树脂成膜后仍具有吸水性,其抗水性也很差

(2)水溶胶树脂

水溶胶 树脂也叫作碱溶性树脂,这类树 脂的高分子链上具有一定量酸性基团,这些基 团在碱性条件下酸性基团被中和生成具有水溶能力的高分子盐,从而形 成能在水中均匀分散的水溶胶。这种树脂光泽度 和透明性比水溶性树脂稍差,但抗水性更好。且树脂粘度和 成膜性更适宜印刷。目前市 场上应用比较广泛的水性聚氨酯和水性丙烯酸树脂都可作为凹版印刷油墨连接料使用。

(3)水分散树脂

水分散 树脂是指通过乳液聚合形成能均匀分散于水中的树脂,呈乳白色不透明状,其颗粒大于水溶胶。由于乳 液型树脂的分子量较大,其具有较好的力学性能、干燥性、耐水性、耐腐蚀性。由于其亲水性较差,需要加入大量乳化剂,由其作 为连接料制作的油墨配方也较复杂。目前市 场上水性丙烯酸乳液体系的油墨在纸质基材上应用广泛。

耐水性差、在塑料 基材上附着力不佳仍制约 着水性油墨的广泛应用。针对这些问题,人们开发出水性复配乳液。复配乳 液是以亲水性高分子低聚物为表面活性剂,与憎水 的高分子单体进行乳液聚合而得。这种复合高分子树脂既能均 匀分散于水相中,又增强了抗水性能。例如,用丙烯 酸改性水性聚氨酯制备的水性油墨,能大大 改善油墨的干燥性、抗水性等。

2、颜料的研究现状

颜料决定着水性油墨的色相和色浓度。一般除了黑色、白色、茶色及金属颜料,大多数都为有机颜料。由于水 性油墨的树脂大多为碱溶性的,所以选用颜料时,须使用能耐碱性的颜料。但是,水墨中 颜料的分布密度较溶剂型油墨要大,而水的 表面张力及极性都与溶剂差别大,使得颜 料分散较为困难,直接影 响到油墨的稳定性、粘度和pH值等。通过添 加表面活性剂可增加树脂和水对颜料的润湿性能,从而提 高油墨的光泽度和分散稳定性。随着水性环保油墨的不断发展,开发色泽艳丽、稳定性好、安全性高的颜料 仍是今后的研究方向。

 

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3、助剂的研究现状

助剂对 水性油墨起着改善性能的作用。目前常 用的水性助剂有润湿分散剂、消泡剂、流平剂、pH值稳定剂、防腐剂等。

润湿分散剂:润湿分 散剂能降低颜料与水性树脂乳液的界面张力,提高颜 料的分散均匀性和稳定性,同时也 能提高油墨的光泽度和遮盖力。

消泡剂:与溶剂油墨相比,水性油 墨在印刷过程中会产生大量气泡,影响印刷质量。消泡剂 能降低油墨的界面张力,抑制气泡的产生。消泡剂 可以在印刷过程中根据情况添加。目前常 用的消泡剂有有机硅类和聚醚类。近来人 们开发出的有机硅-聚醚复配消泡剂,消泡效果更佳。

pH值稳定剂:pH值稳定剂起调节水墨pH值的作用。当pH值过高时,碱性太强,油墨的粘度降低,耐水性能变差;当pH值过低时,油墨的粘度升高,干燥速度加快,会造成脏版、起泡等缺陷。一般水墨的pH值在8~9.5为宜,常用氨水、乙醇胺来调节。

防腐剂水性油墨在存储 时很容易引起细菌滋生,导致油墨发霉变质。添加防 腐剂能有效抑制油墨的变质,延长保质期。

随着我 国包装印刷行业在安全、环保方 面投入越来越多的精力。助剂作为水性油墨重要组成部分,也不断朝着安全、无毒、低价方面不断发展。

 

印刷油墨|印刷行 业对印铁制罐油墨的特性要求

防腐涂料

 

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