本发明涉及一种油墨，具体地说，是一种适用于印刷的环保型绿色大豆油墨及其制造方法。
背景技术：
油墨被形容为印刷行业的血液，这是恰如其分的。油墨作为颜色的载体，其本身的作用不仅仅是将各种颜色以较饱满的状态展现在各种纸张上，而且更要兼顾印刷过程中的机器要求，使印刷机在高速运转的情况下能稳定而持续的印刷高质量的产品。因此油墨的性能对于印刷机能否可以正常稳定的运转所起的作用是至关重要的。
自国家十二五规划实施以来，更为严苛的新环保法颁布施行，“绿色印刷”这一概念也被越来越多的提出，并且已经逐步实现到中小学课本的印刷中。而正是基于绿色印刷的理念，将“绿色、环保”等概念深入贯彻到印刷的方方面面，进而实现真正的全方位的绿色印刷，无疑是符合市场和政策需要的。随着国家对绿色印刷的大力推行，环保油墨也越来越受到人们的关注。在实现全国中小学教科书绿色印刷全覆盖的目标同时，也要努力实现中小学试卷及教辅材料的绿色印刷。
我国绝大多数印刷企业由于受价格等因素的限制，并没有使用大豆油墨等最新的环保型油墨。正在使用的油墨普遍在挥发性有机物多环芳香族溶剂、重金属等对环境有严重影响的有害物质，造成产业废弃物如再生纸、资源回收等环保方面的问题。如果学生长期接触含高浓度VOC的印刷产品，会对人体，特别是神经系统造成极大损害。因此如何减少油墨中VOC的含量成为各国治理环境的重中之重。现在各国也都开始陆续制定严格的法令法规，以限制有机溶剂的使用和排放。而水性油墨、大豆油墨和无苯类的各种绿色环保型油墨以其优良的环保性和印刷性能成为环保油墨的重点和未来发展的方向，尤其是对于纸质的平版印刷来说。
尽管大豆油墨具有很好的环保前景，但由于大豆油自身的特点给大豆油墨的开发带来一定的难度，其主要的难点在于：大豆油墨的干燥性问题，含有的较少的可反应双键，与空气中的氧气反应相对缓慢，制造出的油墨干燥不良，给印刷带来如粘脏、附着力差等许多问题，也使油墨的可印刷性和印刷效率大大降低。同时由于大豆油替代了传统油墨配 方中的部分矿物油，使得油墨的干性方式发生了根本性的改变。传统油墨的渗透、挥发、氧化结膜的干燥方式在大豆油油墨中己经不再适用，这就需要通过设计全新的油墨干燥体系，使大豆油墨能在印刷中得到接近传统油墨，甚至更好的表现。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种环保大豆油墨及其制造方法，其以研制大豆油连结料，形成大豆油油墨配方以及解决大豆油替代石油溶剂后在胶印印刷中带来的印刷适应性问题，从而研制出安全性能好，对人体和环境危害低且成本相对较低的环保大豆油墨。
从而，为了实现以上提到的目的，本发明提供的一种环保大豆油墨主要由质量分数为70％～80％的大豆油连结料、15％～30％的颜料以及5％～10％的助剂组成，其中，大豆油连结料由质量分数20％～30％的高粘度酚醛树脂、40％～60％的大豆油、10％～30％的桐油、1％～3％的辅助树脂、1％～3％的凝胶剂以及1％～3％的丙烯酸调节剂组成。
根据本发明的一实施例，高粘度酚醛树脂为高粘度松香改性烷基酚酚醛树脂。
根据本发明的一实施例，高粘度酚醛树脂的松香改性烷基酚选自对一叔丁酚、对一特辛基酚、对一壬基酚以及对一十二烷基酚中的一种或多种。
根据本发明的一实施例，辅助树脂为大豆油改性间苯二甲醇酸树脂，以用于改善连结料亲水性。
根据本发明的一实施例，凝胶剂为有机铝。
优选地，桐油与大豆油的质量比为1：2～4。
优选地，大豆油连结料由质量分数24％的高粘度酚醛树脂、49％的大豆油、21％的桐油、2％的辅助树脂、2％的凝胶剂以及2％的丙烯酸调节剂组成。
本发明提供的一种环保大豆油墨的制造方法，其包括步骤：
S100将相应质量份的大豆油、桐油加入反应釜中，通入氮气或二氧化碳，升温至150℃加入高粘度酚醛树脂，升温至200℃，待树脂溶解后，加入丙烯酸调节剂；
S200升温至220℃，取样测粘度，保温30分钟以上，再取样测粘度；
S300降温至200～150℃，取样测粘度，加入凝胶剂，保温30分钟以上；
S400加入辅助树脂，降温至100℃以下，取样测粘度，关氮气或二氧化碳，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤，制得大豆油连结料；以及
S500将相应质量份的大豆油连结料、颜料、干燥剂、分散剂、撤粘剂以及蜡进行搅拌、研磨，制得环保大豆油墨。
根据本发明的一实施例，所述步骤S500包括步骤：将相应质量份的大豆油连结料、颜料以及助剂于搅拌机中拌和均匀，将混合均匀的浆料在三辊机上进行轧制，研磨分散4～5遍后，取样，检测细度达标后，加入催干剂，再轧制一遍后检测粘度。
具体实施方式
根据本发明的权利要求和说明书所公开的内容，本发明的技术方案具体如下文所述。
本发明提供的一种环保大豆油墨主要由质量分数为70％～80％的大豆油连结料、15％～30％的颜料以及5％～10％的助剂组成，其中，大豆油连结料由质量分数20％～30％的高粘度酚醛树脂、40％～60％的大豆油、10％～30％的桐油、1％～3％的辅助树脂、1％～3％的凝胶剂以及1％～3％的丙烯酸调节剂组成。以研制大豆油连结料，形成大豆油油墨配方以及解决大豆油替代石油溶剂后在胶印印刷中带来的印刷适应性问题，从而研制出安全性能好，对人体和环境危害低且成本相对较低的环保大豆油墨。
其中，高粘度酚醛树脂为高粘度松香改性烷基酚酚醛树脂。
其中，高粘度酚醛树脂的松香改性烷基酚选自对一叔丁酚、对一特辛基酚、对一壬基酚以及对一十二烷基酚中的一种或多种。
其中，辅助树脂为大豆油改性间苯二甲醇酸树脂，以用于改善连结料亲水性。
其中，凝胶剂为有机铝，从而将油墨的触变性能优化或提升。
优选地，桐油与大豆油的质量比为1：2～4。
优选地，大豆油连结料由质量分数24％的高粘度酚醛树脂、49％的大豆油、21％的桐油、2％的辅助树脂、2％的凝胶剂以及2％的丙烯酸调节剂组成。
本发明提供的一种环保大豆油墨的制造方法，其包括步骤：
S100将相应质量份的大豆油、桐油加入反应釜中，通入氮气或二氧化碳，升温至150℃加入高粘度酚醛树脂，升温至200℃，待树脂溶解后，加入丙烯酸调节剂；
S200升温至220℃，取样测粘度，保温30分钟以上，再取样测粘度；
S300降温至200～150℃，取样测粘度，加入凝胶剂，保温30分钟以上；
S400加入辅助树脂，降温至100℃以下，取样测粘度，关氮气或二氧化碳，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤，制得大豆油连结料；以及
S500将相应质量份的大豆油连结料、颜料、干燥剂、分散剂、撤粘剂以及蜡进行搅拌、研磨，制得环保大豆油墨。
根据本发明的一实施例，所述步骤S500包括步骤：将相应质量份的大豆油连结料、 颜料以及助剂于搅拌机中拌和均匀，将混合均匀的浆料在三辊机上进行轧制，研磨分散4～5遍后，取样，检测细度达标后，加入催干剂，再轧制一遍后检测粘度。
制备的所述环保大豆油墨在流动性、水墨平衡等方面都与传统油墨接近甚至超过传统油墨，制备出绿色环保的全豆油基平版胶印油墨，用于安全印刷试卷纸张，同时，还可以回收废弃试卷纸张，利用相配套研发的脱墨剂进行生物降解大豆油墨，降低再生纸的制造成本，也减少油墨废液对环境的污染。
大豆油本身作为油墨用植物油对于油墨某些性能如固着、干燥等有一些不利因素，因此在制备树脂时就要针对这些特性，应尽可能制备出能够补充和平衡这些不利因素的树脂，这也是制备大豆油基油墨用树脂的标准。通过桐油与大豆油的配比，以及丙烯酸调节剂的干性调节，使得制备的大豆油墨适于印刷。
颜料选自环保无机颜料，分别为钛镍黄、钛铬棕、铁锌铬棕、铁铬黑、钴绿、钴蓝、铜铬黑、复合钛黄及复合钛红中的一种或两种以上。
实施例1
将质量分数为40％大豆油、31％桐油加入反应釜中，通入氮气或二氧化碳，升温至150℃加入20％高粘度酚醛树脂，升温至200℃，待树脂溶解后，加入3％丙烯酸调节剂；升温至220℃，取样测粘度，保温30分钟以上，再取样测粘度；降温至200～150℃，取样测粘度，加入3％凝胶剂，保温30分钟以上；加入3％辅助树脂，降温至100℃以下，取样测粘度，关氮气或二氧化碳，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤，制得大豆油连结料。
将质量分数为70％大豆油连结料、25％颜料、以及5％的助剂进行搅拌、研磨，制得环保大豆油墨。所述助剂为干燥剂、分散剂、撤粘剂以及蜡的总和。所述环保大豆油墨的粘度(Pa.S/30℃)为35，干性(min/80℃)为30。
实施例2
将质量分数为49％大豆油、21％桐油加入反应釜中，通入氮气或二氧化碳，升温至150℃加入24％高粘度酚醛树脂，升温至200℃，待树脂溶解后，加入2％丙烯酸调节剂；升温至220℃，取样测粘度，保温30分钟以上，再取样测粘度；降温至200～150℃，取样测粘度，加入2％凝胶剂，保温30分钟以上；加入2％辅助树脂，降温至100℃以下，取样测粘度，关氮气或二氧化碳，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤，制得大豆油连结料。
将质量分数为75％大豆油连结料、18％颜料、以及7％的助剂进行搅拌、研磨，制得 环保大豆油墨。所述助剂为干燥剂、分散剂、撤粘剂以及蜡的总和。所述环保大豆油墨的粘度(Pa.S/30℃)为13，干性(min/80℃)为12。
实施例3
将质量分数为60％大豆油、10％桐油加入反应釜中，通入氮气或二氧化碳，升温至150℃加入26％高粘度酚醛树脂，升温至200℃，待树脂溶解后，加入2％丙烯酸调节剂；升温至220℃，取样测粘度，保温30分钟以上，再取样测粘度；降温至200～150℃，取样测粘度，加入1％凝胶剂，保温30分钟以上；加入1％辅助树脂，降温至100℃以下，取样测粘度，关氮气或二氧化碳，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤，制得大豆油连结料。
将质量分数为80％大豆油连结料、15％颜料、以及5％的助剂进行搅拌、研磨，制得环保大豆油墨。所述助剂为干燥剂、分散剂、撤粘剂以及蜡的总和。所述环保大豆油墨的粘度(Pa.S/30℃)为30，干性(min/80℃)为20。
实施例4
将质量分数为54％大豆油、10％桐油加入反应釜中，通入氮气或二氧化碳，升温至150℃加入30％高粘度酚醛树脂，升温至200℃，待树脂溶解后，加入2％丙烯酸调节剂；升温至220℃，取样测粘度，保温30分钟以上，再取样测粘度；降温至200～150℃，取样测粘度，加入1％凝胶剂，保温30分钟以上；加入3％辅助树脂，降温至100℃以下，取样测粘度，关氮气或二氧化碳，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤，制得大豆油连结料。
将质量分数为73％大豆油连结料、17％颜料、以及10％的助剂进行搅拌、研磨，制得环保大豆油墨。所述助剂为干燥剂、分散剂、撤粘剂以及蜡的总和。所述环保大豆油墨的粘度(Pa.S/30℃)为28，干性(min/80℃)为25。
上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用，仅为本发明技术方案的列举，并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本发明权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本发明权利要求书及说明书所公开的范围。