挥发性酸敏感的变色油墨及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油墨领域，特别是涉及一种挥发性酸敏感的变色油墨及其制备方法。
【背景技术】
[0002]酸敏感的变色油墨的原理一般为:油墨通过吸收酸性气体二氧化碳使pH值降低、酸性增强，进而使油墨中PH值敏感成分发生颜色变化。
[0003]油墨调配过程加入挥发性酸后，当所有的挥发性碱挥发完毕后，由于粘结剂和增塑剂成分具有一定的酸值，残余油墨呈弱酸性，但pH值一般不高于6.5。
[0004]然而，传统的挥发性酸敏感的变色油墨的pH值变化一般不高于6.5，pH变化范围较小，无法满足产品多元化的要求。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种pH变化区间较大的挥发性酸敏感的变色油墨及其制备方法。
[0006]—种挥发性酸敏感的变色油墨，按照质量份数包括0.1份?5份的pH值敏感染料、2份?20份的酸性挥发物、I份?5份的增塑剂、30份?50份的粘结剂、40份?70份的有机溶剂以及喊。
[0007]在一个实施例中，所述挥发性酸敏感的变色油墨按照质量份数包括I份?5份的碱。
[0008]在一个实施例中，所述碱为可溶于水的无机碱。
[0009]在一个实施例中，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡或氢氧化锂。
[0010]在一个实施例中，所述pH值敏感染料为间甲酚紫、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子、中性红、酚红、罗丹明、磺基罗丹明101或百里酚蓝。
[0011]在一个实施例中，所述酸性挥发物为碳原子数为2?12的羧酸。
[0012]在一个实施例中，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛、硝化棉、聚乙烯醇、羟乙基纤维素或轻丙基纤维素。
[0013]在一个实施例中，所述增塑剂为己二酸二异癸酯、磷酸三丁酯、二甲基邻苯二甲酸酯或甘油。
[0014]在一个实施例中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一种。
[0015]上述的挥发性酸敏感的变色油墨的制备方法，包括如下步骤:
[0016]将pH值敏感染料加入到有机溶剂中，混合均匀后得到第一溶液；
[0017]向所述第一溶液中加入碱，混合均匀后得到第二溶液；
[0018]向所述第二溶液中加入酸性挥发物，混合均匀后得到第三溶液；
[0019]向所述第三溶液中加入粘结剂，混合均匀后得到第四溶液；以及
[0020]向所述第四溶液中加入增塑剂，混合均匀后得到所述挥发性酸敏感的变色油墨，其中，所述pH值敏感染料、所述酸性挥发物、所述增塑剂、所述粘结剂和所述有机溶剂的质量比为0.1?5:2?20:1?5:30?50:40?70。
[0021 ]这种挥发性酸敏感的变色油墨通过添加碱，碱与酸性挥发物发生中和反应生产易水解的盐，且该盐水解后呈碱性，从而扩大了挥发性酸敏感的变色油墨的PH值变化范围。与传统的不含碱的挥发性酸敏感的变色油墨相比，这种挥发性酸敏感的变色油墨的pH变化范围较大，可以满足产品多元化的要求。
【附图说明】
[0022]图1为一实施方式的挥发性酸敏感的变色油墨的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面主要结合附图及具体实施例对挥发性酸敏感的变色油墨以及制备方法作进一步详细的说明。
[0024]—实施方式的挥发性酸敏感的变色油墨，按照质量份数包括0.1份?5份的pH值敏感染料、2份?20份的酸性挥发物、I份?5份的增塑剂、30份?50份的粘结剂、40份?70份的有机溶剂以及酸。
[0025]应当理解，挥发性酸敏感的变色油墨中添加的碱所包含的氢氧根离子数量应少于酸性挥发物包含的氢离子数量，确保油墨总体呈酸性。
[0026]优选的，挥发性酸敏感的变色油墨按照质量份数包括I份?5份的碱。
[0027]碱需要可溶于水，可与酸性挥发物发生中和反应生产易水解的盐，且该盐水解后呈碱性，从而扩大了挥发性酸敏感的变色油墨的PH值变化范围。
[0028]优选的，碱为可溶于水的无机碱。具体的，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡或氢氧化锂。应当理解，其它可溶且可与挥发性酸发生中和反应生成可水解的盐，且该盐水解呈酸性的碱都可作为本发明的碱。
[0029]pH值敏感染料对pH值变化敏感，当挥发性酸敏感的变色油墨的pH值发生变化后，PH值敏感染料发生颜色变化。
[0030]pH值敏感染料应当不溶或微溶于水，易溶于有机溶剂。可选的pH值敏感染料包含:间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101、百里酚蓝，等。应当理解，其它对pH值敏感的材料都可作为pH值敏感染料。
[0031]酸性挥发物起到改变挥发性酸敏感的变色油墨的pH值的作用，随着酸性挥发物的挥发，挥发性酸敏感的变色油墨的PH值逐渐升高，酸性减弱，从而满足pH值敏感染料变色的要求。
[0032]酸性挥发物可以为碳原子数为2?12的羧酸，具体包括乙酸、丙酸、丁酸，等。应当理解，其他具有挥发性特征的酸性物质也可作为本发明的酸性挥发物。当作为计时油墨时，可通过改变酸性挥发物的种类来改变计时周期。实验表明，使用高沸点的酸性挥发物，其改变颜色所用时间较长，使用低沸点的酸性挥发物，其改变颜色所用时间较短。
[0033]增塑剂起到增加挥发性酸敏感的变色油墨的粘度和柔韧性的作用，可以使用的增塑剂包括己二酸二异癸酯、磷酸三丁酯、二甲基邻苯二甲酸酯、甘油，等。当作为计时油墨时，可通过改变增塑剂的含量可改变计时周期。实验表明，增塑剂含量高，挥发性酸敏感的变色油墨的颜色发生改变的时间短，增塑剂含量低，挥发性酸敏感的变色油墨的颜色发生改变的时间长。
[0034]粘结剂具有干燥成膜的特征，使挥发性酸敏感的变色油墨满足印刷对附着力的要求。可选用的粘结剂包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、硝化棉(NC)、聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)和羟丙基纤维素(HPC)。
[0035]有机溶剂可以是一种或多种醇类的混合物，包括:甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯。应当理解，其它可同时溶解PH值敏感染料和粘结剂的有机溶剂都可作为本发明的有机溶剂。
[0036]这种挥发性酸敏感的变色油墨通过添加碱，碱与酸性挥发物发生中和反应生产易水解的盐，且该盐水解后呈碱性，从而扩大了挥发性酸敏感的变色油墨的PH值变化范围。与传统的不含碱的挥发性酸敏感的变色油墨相比，这种挥发性酸敏感的变色油墨的pH变化范围较大，可以满足产品多元化的要求。
[0037]挥发性酸敏感的变色油墨的pH值变化范围增大后，可使用更多的pH值指示剂作为PH值敏感染料，有利于多元化包装的颜色匹配要求。
[0038]挥发性酸敏感的变色油墨的pH值变化范围增大后，pH值敏感染料可呈现出更丰富的颜色变化。
[0039]如图1所示的上述挥发性酸敏感的变色油墨的制备方法，包括如下步骤:
[0040]S10、将pH值敏感染料加入到有机溶剂中，混合均匀后得到第一溶液。
[0041 ] pH值敏感染料对pH值变化敏感，当挥发性酸敏感的变色油墨的pH值发生变化后，PH值敏感染料发生颜色变化。
[0042]pH值敏感染料应当不溶或微溶于水，易溶于有机溶剂。可选的pH值敏感染料包含:间甲酚紫(MCP)、麝香草酚酞、邻甲酚酞、溴百里酚蓝(BTB)、甲酚红、十六烷基三甲基铵阳离子(CTA)、中性红(NR)、酚红(PR)、罗丹明(R6G)、磺基罗丹明101、百里酚蓝，等。应当理解，其它对pH值敏感的材料都可作为pH值敏感染料。
[0043]有机溶剂可以是一种或多种醇类的混合物，包括:甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯。
[0044]S20、向SlO得到的第一溶液中加入碱，混合均匀后得到第二溶液。
[0045]应当理解，挥发性酸敏感的变色油墨中添加的碱所包含的氢氧根离子数量应少于酸性挥发物包含的氢离子数量，确保油墨总体呈酸性。
[0046]优选的，挥发性酸敏感的变色油墨按照质量份数包括I份?5份的碱。
[0047]碱需要可溶于水，可与酸性挥发物发生中和反应生产易水解的盐，且该盐水解后呈碱性，从而扩大了挥发性酸敏感的变色油墨的PH值变化范围。
[0048]优选的，碱为可溶于水的无机碱。具体的，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡或氢氧化锂。应当理解，其它可溶且可与挥发性酸发生中和反应生成水解呈碱性盐的碱，都可作为本发明的碱。
[0049]S30、向S20得到的第二溶液中加入酸性挥发物，混合均匀后得到第三溶液。
[0050]酸性挥发物起到改变挥发性酸敏感的变色油墨的pH值的作用，随着酸性挥发物的挥发，挥发性酸敏感的变色油墨的PH值逐渐升高，酸性减弱，从而满足pH值敏感染料变色的要求。
[0051]酸性挥发物可以为碳原子数为2?12的羧酸，具体包括乙酸、丙酸、丁酸，等。应当理解，其他具有挥发性特征的酸性物质也可作为本发明的酸性挥发物。当作为计时油墨时，可通过改变酸性挥发物的种类来改变计时周期。实验表明，使用高沸点的酸性挥发物，其改变颜色所用时间较长，使用低沸点的酸性挥发物，其改变颜色所用时间较短。
[0052]S40、向S30得到的第三溶液中加入粘结剂，混合均匀后得到第四溶液。
[0053]粘结剂具有干燥成膜的特征，使挥发性酸敏感的变色油墨满足印刷对附着力的要求。可选用的粘结剂包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、硝化棉(NC)、聚乙烯醇(PVA)、羟乙基纤维素(HEC)和羟丙基纤维素(HPC)。
[0054]S50、向S40得到的第四溶液中加入增塑剂，混合均匀后得到挥发性酸敏感的变色油墨。
[0055]增塑剂起到增加挥发性酸敏感的变色油墨的粘度和柔韧性的作用，可以使用的增塑剂包括己二酸二异癸酯、磷酸三丁酯、二甲基邻苯二甲酸酯、甘油，等。当作为计时油墨时，可通过改变增塑剂的含量可改变计时周期。实验表明，增塑剂含量高，挥发性酸敏感的变色油墨的颜色发生改变的时间短，增塑剂含量低，挥发性酸敏感的变色油墨的颜色发生改变的时间长。
[0056]制得的挥发性酸敏感的变色油墨中，pH值敏感染