一种水松纸抗菌水性油墨的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水性油墨技术领域，尤其涉及一种水松纸抗菌油墨。
【背景技术】
[0002]水松纸，又名“接装纸”，是生产生产卷烟的重要材料之一。其以水松原纸为基材，通过印前设计、印刷加工及印后处理等工序，将滤嘴与卷烟烟支卷接起来的一种专用工业纸。由于水松纸在使用时是与嘴唇直接接触的，因此，水松纸的纸以及印刷在水松纸上的油墨必须是对人体无毒无害的。由于溶剂型油墨含有大量的有机挥发溶剂，不仅对人体有害，也不利于环保，因为水性油墨逐渐越来越得到了重视。但是对于水性油墨的发展，特别是用于水松纸的水性油墨，不能仅仅停留在自身无毒无害的研宄上，因烟嘴频繁地与嘴接触，烟嘴的卫生要求非常高，不能有细菌的存在，如果水松纸用水性油墨具有抗菌功能，将能有效解决这一问题。
[0003]王灿才等在《包装工程》发表的“水松纸抗菌水性油墨研宄”中公开了一种抗菌水性油墨，其配方为:联苯胺黄5%，二氧化钛25%，水性丙烯酸树脂液45%，乙醇15%以及去离子水10%。该水性油墨在水松纸上具有良好的印刷适性，并且具有良好的抗菌效果。但不足之处是二氧化钛与其他成分仅仅是物理混合，虽然起到了抗菌作用，但是分散性一般。
[0004]中国发明专利CN 102952431A公开了一种烟用水松纸水性油墨及其制作方法，包括水性乳化树脂油50-60份+氧化铁颜料10-20份+去离子水10-20份+消泡剂、防沉降剂、流平剂、润湿剂、抗菌剂、润湿分散剂、表面张力剂助剂中的一种或一种以上0.5-1份。该发明的烟用水松纸水性油墨具有细度小，干燥速度快，稠度高，粘度低，分散稳定性好，无硬结性沉淀，无凝聚，无残留异味等优点，但是该发明将杀菌剂直接配入水性油墨中，该杀菌剂虽然能够起到杀菌作用，但是可能也会对人体有害，造成副作用。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了自身无毒无害、分散性好、抗菌效果强的一种水松纸抗菌水性油墨。
[0006]本发明的具体技术方案为:一种水松纸抗菌水性油墨，按重量百分比计，其各组分含量如下:
30-40wt%水性树脂液A ；
10-20 wt%水性树脂液B ；
0.5-1.5wt% 茶皂素；
5~15 wt%去尚子水;
10-20 wt% 乙醇；
10-30 wt%有机颜料；
0.5-1.5wt% 消泡剂；
1-2 wt%流平剂； 1-2 ?丨％缓冲剂。
[0007]所述水性树脂液A为纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，所述水性树脂液B选自水性氨基树脂液、马来酸树脂液、水性聚氨酯树脂液中的一种。
[0008]上述的水松纸抗菌水性油墨按如下方法制备:
(1)将纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂混合均匀后在60°C水浴回流反应8_16h，然后降至室温，产物经过离心分离和洗涤，得到硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，所述纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂的重量用量比为1:30-50:5-15:1-3 ；
(2)将30-60份去离子水和1-3份乳化剂放入反应器加热至80°C，再将10-20份烷烃基丙烯酸酯单体、10-20份羟烷基丙烯酸酯单体、15-25份步骤(I)所得的硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，3-5份聚乙二醇和0.25-0.5份水溶性引发剂放入反应器后搅拌均匀，保温
0.5-1小时后，在2小时内匀速加入0.25-0.5份水溶性引发剂，然后再保温4_8小时，之后一边搅拌一边加入氨水进行中和，使溶液pH维持在7.5-8.5之间，再抽真空去除游离的氨水，最后过滤得到纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，以上物质份数均为重量份数；
(3)将步骤(2)所得的纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液与水性树脂液B、茶皂素、去离子水、乙醇、有机颜料、消泡剂、流平剂、缓冲剂按配比混合均匀，再通过研磨分散得到水松纸抗菌水性油墨。
[0009]作为优选，所述的纳米二氧化钛的粒径在10-20nm。
[0010]作为优选，所述的烷烃基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯；所述羟烷基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯。
[0011]本发明的有益效果是:本发明方法通过聚乙二醇对丙烯酸树脂引入了亲水结构，提高了丙烯酸树脂的亲水性，将水性丙烯酸树脂与水性氨基树脂液、马来酸树脂液或水性聚氨酯树脂液进行复配，融合了各种树脂的优点。
[0012]同时，采用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行改性，使其能与丙烯酸酯单体共聚，将纳米二氧化钛和羟烷基引入到水性丙烯酸树脂上，经修饰后的纳米二氧化钛直接参与聚合，在树脂中的分布均匀，对水性丙烯酸树脂的改性效果更佳。
[0013]纳米二氧化钛具有出色的耐光老化性能和抗菌防霉性能，此外，在水性油墨的配方中添加了茶皂素，茶皂素拥有出色的乳化、润湿、分散性能，在水性油墨中能够起到分散剂的作用，不仅如此，茶皂素还具有一定的杀菌功能，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等具有良好的抑制能力，茶皂素在醇水溶液中溶解性好，作为水性油墨的分散剂和抗菌剂具有广阔前景，虽然茶皂素会有在振荡情况下起泡的问题，但是通过消泡剂便可解决。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0015]实施例1
(I)硅烷偶联剂改性无机纳米粒子的制备
将重量用量比为1:40:10:2的纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂混合均匀后在60°C水浴回流反应12h，然后降至室温，产物经过离心分离和洗涤，得到硅烷偶联剂改性无机纳米粒子。所述纳米二氧化钛的粒径为10nm。
[0016](2)纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液的制备将45份去离子水和2份乳化剂放入反应器加热至80°C，再将15份甲基丙烯酸甲酯、15份甲基丙烯酸羟乙酯、20份步骤(I)所得的硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，4份聚乙二醇和
0.4份水溶性引发剂放入反应器后搅拌均匀，保温0.75小时后，在2小时内匀速加入0.4份水溶性引发剂，然后再保温6小时，之后一边搅拌一边加入氨水进行中和，使溶液pH维持在7.5-8.5之间，再抽真空去除游离的氨水，最后过滤得到纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液，以上物质份数均为重量份数。
[0017](3)纳米二氧化钛改性的复合型水性油墨的制备水松纸抗菌水性油墨各组分含量如下:
35wt%纳米二氧化钛改性水性丙稀酸树脂液；
15 wt%水性氨基树脂液； lwt%茶阜素；
10 wt%去离子水；
15 wt%乙醇；
20 wt%有机颜料； lwt%消泡剂；
1.5 wt%流平剂；
1.5 ?丨％缓冲剂。
[0018]将步骤(2)所得的纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液与水性氨基树脂液、茶皂素、去离子水、乙醇、有机颜料、消泡剂、流平剂、缓冲剂按配比混合均匀，再通过研磨分散得到水松纸抗菌水性油墨。
[0019]实施例2
(I)硅烷偶联剂改性无机纳米粒子的制备
将重量用量比为1:30:5:1的纳米二氧化钛、乙醇、去离子水和硅烷偶联剂混合均匀后在60°C水浴回流反应8h，然后降至室温，产物经过离心分离和洗涤，得到硅烷偶联剂改性无机纳米粒子。所述纳米二氧化钛的粒径为20nm。
[0020](2)纳米二氧化钛改性水性丙烯酸树脂液的制备
将30份去离子水和I份乳化剂放入反应器加热至80°C，再将10份甲基丙烯酸乙酯、10份甲基丙烯酸羟丙酯、15份步骤(I)所得的硅烷偶联剂改性无机纳米粒子，3份聚乙二醇和
0.25份水溶性引发剂放入反应器后搅拌均匀，保温0.5小时后，在2小时内匀速加入0.25份水溶性引发剂，然后再保温4小时，之后一边搅拌一边加入氨水进行中和，使溶液p