一种速印一体机用油包水型油墨的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油墨，具体来说，涉及一种速印一体机用油包水型油墨。
【背景技术】
[0002] 速印一体机油墨的使用在我国经过二十多年的市场推广，现在已经广泛应用于学 校、政府机关、大中型企业和街头文印社，速印机目前在国内使用的机型有理想系列、理光/ 基士得耶系列、得宝系列等，不同的速印机机型配用相应的速印一体机油墨，所有的速印机 油墨均为油包水型乳液油墨；速印机油墨不同于普通的纯油性油墨或水性油墨，它是在乳 化剂的作用下将两种不互溶的油相与水相乳化而成。
[0003] 速印机油墨的油相是由作为分散相的碳黑以及其他连结料与矿物油组成的一种 稳定的分散体系，其中碳黑除了赋予油墨颜色外，它的各项物化指标又直接影响到油墨的 流动性、化学稳定性以及油墨的保质期；水相是速印机油墨的重要组成部分，占油墨比重的 60-80%，传统的油墨保质期不长大部分是因为水相的水分挥发所致，导致油墨存放稳定性 好，水分蒸发而油水分离，油墨变质等情况。
[0004] 目前，随着速印机广泛使用以及用户的认知不断加深，除了对速印机油墨的"机上 不干，纸上即干"的基本要求外，对油墨的光泽度、流动性、稳定性、印刷黑度、印刷牢度等性 能要求也越来越高，而传统的使用单一碳黑制成的速印机油墨由于碳黑自身的性能缺陷导 致油墨某些性能上的弊端，已经很难满足客户的要求；速印机油墨虽然在国内的技术研发 经历了很长一段过程，但目前国产油墨的通病仍然存在，保质期不长，保质期内油墨油水分 离，速印机快速印刷时容易出现甩墨、溢墨等现象。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述现有技术问题，本发明提供了一种由双组份碳黑和黏性水相制造的 用于速印一体机的油包水型油墨，
[0006] 本发明的技术方案为：一种速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述油包水 型油墨为由油相与水相在通过物理搅拌后在乳化剂的作用下而形成的油包水型油墨，所述 水相为具有一定黏度的黏性水相，所述油相包括以下组分：矿物油、树脂、乳化剂、抗氧化剂 和碳黑，所述水相包括以下组分：纯水、保水剂、保湿剂、防腐杀菌剂，所述水相为具有黏度 的黏性水相。
[0007] 进一步地，一种速印一体机用油包水型油墨，其特征在于，所述碳黑为双组份碳 黑，所述油墨按照按照重量百分比计，其组分含量如下：矿物油15~25%、树脂2~5%、乳 化剂3~6%、抗氧化剂0.01~0· 1 %、碳黑A 3~5%、碳黑B 1~2%、纯水60~70%、 保水剂1~3%、保湿剂3~5%、防腐杀菌剂0. 01~0. 2%，以上各组分的总重量百分比为 100%〇
[0008] 所述矿物油选用具有无色无味，纸张渗透性强，树脂溶解性和释放性好，粘度变性 小等特点的环烷基基础油。
[0009] 所述树脂选用软化点在40_50°C的α -蒎烯改性萜烯酚树脂，色度< 9,在油墨中 可发挥良好的接着力、剪断力及耐水性能，在速印机油墨制造中是非常理想的增粘树脂。 [0010] 所述乳化剂，选用油包水型非离子表面活性剂，乳化剂必须具有良好的表面活性， 一般来讲，油与水不互溶，要得到稳定的乳状液就必须加入乳化剂，降低其界面表面张力， 在制备速印机油墨时，作为乳化剂使用的表面活性剂的亲水亲油平衡值一一HLB值是制取 稳定油包水体系的主要因素，本发明选用HLB值在4. 0左右范围的Span80(失水山梨醇单 油酸酯）、Span83 (失水山梨醇倍半油酸酯）作为油墨制造的乳化剂，它们都可以单独作为 油包水型油墨的乳化剂，也可以进行复配使用，均能形成稳定的油包水体系。
[0011] 所述抗氧剂优选用受阻酚类抗氧化剂2246,氧气是造成油墨变质的最主要因素， 加入强还原性的抗氧化剂能有效地防止或抑制油墨被空气中的氧气氧化而交联干燥，对氧 气、热、日光照射引起的油墨老化、结皮起到很好的防护作用。
[0012] 本发明中碳黑选用炉法色素碳黑，优选地，选用双组份碳黑：碳黑A和碳黑B，碳黑 A采用PH值为2~5的炉法色素碳黑，碳黑B采用PH值为7~10的炉法色素碳黑，碳黑 作为速印机油墨中固含量成分，它的各方面的性能与用量对油墨的品质起重要的影响，碳 黑除了赋予油墨颜色外，它的分散、聚集又直接影响到油墨的品质，碳黑聚集体的形态对油 墨的性能有关键的影响，选用双组份碳黑充分考虑了碳黑的比表面积以及粒径大小对油墨 性能的影响，经过分散后油墨油相细度非常低且粒度分布很均匀，并且制成的油相在长时 间静置存放的情况下不返粗聚集也不分层出油；其次油墨PH值会随碳黑的PH值变化而变 化，当整个油墨处于酸碱情况下时，油墨的当中的具有极性共价键的弱电解质（如水，具有 极性共价键的弱酸成分、弱碱成分）会发生电离反应，使油墨整体的化学稳定性减弱，油墨 的保质期大大的缩短，传统一体机油墨采用单一碳黑很难做到PH值为中性，而使用两种PH 值不同的碳黑通过测试能将PH值调节为中性，中性PH值下的碳黑组成成分能很大程度上 让油墨体系中弱电解质分子的浓度与电离出来的离子浓度处于相对的动态稳定状态，最大 限度地减小碳黑对油墨体系中其它的介质影响，大大提高了油墨的化学稳定型，延长油墨 的保质期；还有就是应用碳黑DBP吸油值、PH值，等碳黑特性对油墨粘度、化学稳定性的影 响，单一碳黑制成的油墨往往在某一性能上能达到要求，但往往会造成油墨其它方面的性 能缺失，而采用双组份碳黑在制备速印一体机油墨当中则能很好的解决这一问题。
[0013] 所述纯水为中性去离子纯净水，速印机油墨对纯水水质的要求必须经过电渗析、 反渗透和离子交换等设备处理，使纯水PH值为中性，电导率在15us/cm以下才能使用。
[0014] 所述保水剂是制备黏性水相的重要组分，本发明保水剂选用了羟甲基纤维素钠 (简称CMC)，它溶于水中且在搅拌机搅拌下充分溶解后得到具有黏性的水相（可以认为是 CMC的水溶液），在水相中起到增粘的作用，由于CMC的增粘增稠性，黏性水相有一定的假塑 性和触变性，能给乳化搅拌提供大的剪切力，有利于油相与水相在高速搅拌条件下充分的 乳化，生产操作简单便利，只需将水相油相混合乳化即可；具有触变性的黏性水相制造的 油墨在存储过程中，即当搅拌机剪切力停止后存放一段时间，其表观粘度会显著提高，但当 对其施加足够外力时界面的粘度降低，凝胶会发生流动，例如逐渐挤出油墨时所发生的流 动即具有这一特征，使用CMC制成的水相还能赋予油墨一定的挺立度，例如竖直挤出油墨 在一平台上，油墨呈垂直挺立状而不迅速塌陷；在油墨制造中，CMC提高水相的凝胶强度， 使水相与油相具有相近的粘度，在乳化过程中可以更好的分散油相与水相中的各种介质， 在乳化过程中更容易得到分布均匀的油包水粒子，更好的控制油墨的乳化粘度，制造出来 的油墨就更加稳定，从表观上看油墨更具光泽更加有挺立度，且由于CMC本身具有优越的 保水性能，在高温条件下能减轻油墨的水分蒸发。
[0015] 所述保湿剂为选自乙二醇、丙二醇、丙三醇或者山梨醇中的一种或多种，本发明优 选丙三醇作为保湿剂，在油墨中主要防止油墨在低温环境下发生冻结，影响油墨的使用性 能，起保湿抗冻的作用。
[0016] 所述防腐杀菌剂是一种高效广谱防霉杀菌剂，虽然防腐剂的添加成分少，但是在 油墨的保质期上是必不可少的一种成分，速印机油墨的主要成分是水和油，大多在其中添 加有微生物生长和繁殖的所需物质，如水、甘油、CMC、乳化剂等，被微生物污染后，油墨即变 质发霉，致使成品质量下降，采用防腐杀菌剂起到防止油墨变质发霉影响质量的作用。
[0017] 所述保湿剂以及防腐杀菌剂作为一种油墨助剂添加，对水相的粘度影响很小。
[0018] 本发明的有益效果为：
[0019] 1、本发明速印一体机用油包水型油墨，采用双组份碳黑支撑，采用两种PH值不同 的碳黑能将碳黑PH值调节为中性，中性PH值下的碳黑组成成分能很大程度上让油墨体系 中弱电解质分子的浓度与电离出来的离子浓度处于相对的动态稳定状态，最大限度地减小 碳黑对油墨体系中其它的介质影响，大大提高了油墨的化学稳定型，延长油墨的保质期；选 用双组份碳黑的充分考虑