本发明涉及油墨领域，特别涉及一种水性抗菌油墨及其制备方法。
背景技术：
油墨是印刷工艺中用于形成图文信息的重要物质，通常由有色体(如颜料、染料等)、连结料、填料、附加料等物质通过一定工艺共混而形成的具有一定流动性能及粘附性能的均匀混合物。油墨在生活中的应用无处不在，如书籍、食品包装、纸币等印刷品都需要通过油墨印刷产生图文信息。随着人们环保意识的提高，水性油墨作为环保型油墨，逐渐代替了传统的油性油墨，但这类油墨制成的印刷品更易滋生细菌、储存时易发生霉变。发生霉变的印刷品很容易成为病菌的传播媒介，给人体健康带来潜在的威胁，因此，急需提升油墨的抗菌性能。
技术实现要素：
本发明的主要目的是提出一种水性抗菌油墨，旨在提供一种附着性能好、且具有优良抗菌性能的环保型水性油墨。
为实现上述目的，本发明提出的水性抗菌油墨，按重量份比，该水性抗菌油墨包括：
水性丙烯酸树脂，30～50份；
颜料，15～20份；
抗菌剂，5～10份；
助剂，5～10份；
去离子水，8～20份；
其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10～20份，苯乙烯10～20份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵5～8份，丙烯酸8～10份，氨水5～8份，引发剂0.5～1份。
优选地，所述水性丙烯酸树脂的重量份数为45份；所述颜料的重量份数为15份；所述抗菌剂的重量份数为8份；所述助剂的重量份数10份；所述去离子水的重量份数为18份。
优选地，所述抗菌剂为天然抗菌剂。
优选地，所述抗菌剂为肉桂精油、蓖麻油、茶树油中的至少一种。
优选地，将所述抗菌剂通过以下方法制成微胶囊颗粒：
在反应釜中加入10～80份的β-环糊精的饱和水溶液，再将5～10份抗菌剂的乙醇溶液逐滴加入到中，在60℃～80℃的温度条件下，搅拌1h～3h，待溶液冷却至室温后，静置，抽滤，真空干燥。
优选地，所述抗菌剂为正丁-苯丙异噻唑啉-三酮。
优选地，所述助剂包括无机填料、流平剂、消泡剂及爽滑剂。
优选地，所述无机填料为多孔粉石英、海泡石、高岭土中的至少一种。
优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸铵中的一种。
本发明还提出一种水性抗菌油墨的制备方法，该水性抗菌油墨的制备方法包括以下步骤：
(1)将水性丙烯酸树脂加热至45～60℃，在1000rmp～1500rmp转速下搅拌10min～30min；
(2)加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp～5000rmp转速下搅拌30min～50min，制得上述水性抗菌油墨。
本发明技术方案通过合成一种新型的水性丙烯酸树脂，并将其与颜料、抗菌剂、助剂及去离子水进行复配，得到一种水性抗菌油墨。该水性抗菌油墨以水为溶剂，能够有效降低有机挥发物的挥发，符合绿色环保的发展要求，同时该水性抗菌油墨还具有较好的附着性能及抗菌性能，其抗菌效果好，抗菌持续时间长，可广泛应用于各种印刷制品。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种水性抗菌油墨。
在本发明实施例中，该水性抗菌油墨按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂，30～50份；颜料，15～20份；抗菌剂，5～10份；助剂，5～10份；去离子水，8～20份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10～20份，苯乙烯10～20份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵5～8份，丙烯酸8～10份，氨水5～8份，引发剂0.5～1份。
其中，抗菌剂包括无机抗菌剂、有机抗菌剂及天然抗菌剂。在本发明实施例中优选为天然抗菌剂，具体可包括肉桂精油、蓖麻油、茶树油中的至少一种，当然也可以将上述多种抗菌剂进行复配。或者抗菌剂为正丁-苯丙异噻唑啉-三酮，也具有较好的抗菌效果。
抗菌剂可通过机械混合的方式与水性丙烯酸树脂进行复配，也可以通过微胶囊技术将抗菌剂包裹至微胶囊中，再与水性丙烯酸树脂进行混合。通过将抗菌剂制备成微胶囊，可以避免抗菌剂受到外部环境影响而失效，且可有效提升抗菌剂与水性丙烯酸树脂的相容性，同时微胶囊具有很好的缓释效果，通过控制囊壁微孔直径大小来控制释放速率，如此，能够有效提升抗菌的持久性，使得抗菌效果得到有效提升。
具体地，所述抗菌剂通过以下方法制成微胶囊颗粒：
在反应釜中加入10～80份的β-环糊精的饱和水溶液，再将5～10份抗菌剂的乙醇溶液逐滴加入到中，在60℃～80℃的温度条件下，搅拌1h～3h，待溶液冷却至室温后，静置，抽滤，真空干燥。
所述助剂包括无机填料、流平剂、消泡剂及爽滑剂。其中，所述无机填料为多孔粉石英、海泡石、高岭土中的至少一种。所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸铵中的一种。
水性抗菌油墨的制备方法，包括以下步骤：
(1)将水性丙烯酸树脂加热至45～60℃，在1000rmp～1500rmp转速下搅拌10min～30min；
(2)加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp～5000rmp转速下搅拌30min～50min，制得上述水性抗菌油墨。
下面将结合具体实施例，详细说明本发明的具体实施方式：
实施例1
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂30份；颜料15份；抗菌剂5份；助剂5份；去离子水20份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯10份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵5份，丙烯酸8份，氨水5份，引发剂0.5份。
将水性丙烯酸树脂加热至45℃，在1000rmp转速下搅拌10min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp转速下搅拌30min，制得上述水性抗菌油墨。
实施例2
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂40份；颜料15份；抗菌剂8份；助剂5份；去离子水15份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯15份，苯乙烯15份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵6份，丙烯酸8份，氨水6份，引发剂0.5份。
将水性丙烯酸树脂加热至45℃，在1000rmp转速下搅拌10min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp转速下搅拌30min，制得上述水性抗菌油墨。
实施例3
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂45份；颜料15份；抗菌剂8份；助剂10份；去离子水18份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯20份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵8份，丙烯酸10份，氨水8份，引发剂0.8份。
将水性丙烯酸树脂加热至50℃，在1300rmp转速下搅拌20min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在4000rmp转速下搅拌40min，制得上述水性抗菌油墨。
实施例4
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂50份；颜料20份；抗菌剂10份；助剂10份；去离子水8份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯20份，苯乙烯10份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵8份，丙烯酸10份，氨水8份，引发剂1份。
将水性丙烯酸树脂加热至60℃，在1500rmp转速下搅拌30min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在5000rmp转速下搅拌50min，制得上述水性抗菌油墨。
实施例5
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂45份；颜料15份；抗菌剂8份；助剂10份；去离子水18份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯20份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵8份，丙烯酸10份，氨水8份，引发剂0.8份。
将水性丙烯酸树脂加热至50℃，在1300rmp转速下搅拌20min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在4000rmp转速下搅拌40min，制得上述水性抗菌油墨。
其中，所述抗菌剂通过以下步骤制成微胶囊，在反应釜中加入10份的β-环糊精的饱和水溶液，再将5份抗菌剂的乙醇溶液逐滴加入到中，在60℃的温度条件下，搅拌1h，待溶液冷却至室温后，静置，抽滤，真空干燥。
实施例6
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂30份；颜料15份；抗菌剂5份；助剂5份；去离子水20份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯10份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵8份，丙烯酸8份，氨水5份，引发剂0.5份。
将水性丙烯酸树脂加热至45℃，在1000rmp转速下搅拌10min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp转速下搅拌30min，制得上述水性抗菌油墨。
其中，所述抗菌剂通过以下步骤制成微胶囊，在反应釜中加入80份的β-环糊精的饱和水溶液，再将10份抗菌剂的乙醇溶液逐滴加入到中，在80℃的温度条件下，搅拌3h，待溶液冷却至室温后，静置，抽滤，真空干燥。
对比例1
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂30份；颜料15份；抗菌剂5份；助剂5份；去离子水20份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯10份，丙烯酸8份，氨水5份，引发剂0.5份。
将水性丙烯酸树脂加热至45℃，在1000rmp转速下搅拌10min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp转速下搅拌30min，制得上述水性抗菌油墨。
对比例2
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂30份；颜料15份；助剂5份；去离子水20份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯10份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵5份，丙烯酸8份，氨水5份，引发剂0.5份。
将水性丙烯酸树脂加热至45℃，在1000rmp转速下搅拌10min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp转速下搅拌30min，制得上述水性抗菌油墨。
对比例3
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂30份；颜料15份；助剂5份；去离子水20份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯10份，丙烯酸8份，氨水5份，引发剂0.5份。
将水性丙烯酸树脂加热至45℃，在1000rmp转速下搅拌10min；再加入颜料、助剂及去离子水，在3000rmp转速下搅拌30min，制得上述水性抗菌油墨。
对比例4
一种水性抗菌油墨，按重量份比，包括：水性丙烯酸树脂30份；颜料15份；抗菌剂5份；助剂5份；去离子水20份；其中，所述水性丙烯酸树脂包括以下重量分数的组成物：甲基丙烯酸甲酯10份，苯乙烯10份，丙烯酰氧乙基二甲基乙基溴化铵10份，丙烯酸8份，氨水5份，引发剂0.5份。
将水性丙烯酸树脂加热至45℃，在1000rmp转速下搅拌10min；再加入颜料、抗菌剂、助剂及去离子水，在3000rmp转速下搅拌30min，制得上述水性抗菌油墨。
油墨性能测试
耐磨性测试：参照gb/t7706-2008
附着牢度测试：参照gb/t13217.7-2009
抗菌性能测试：参照gb/t21866-2008
为了验证本发明水性抗菌油墨的机械性能及抗菌性能，对上述六个实施例，以及四个对比例中的水性抗菌油墨的耐磨性能、附着牢度及抗菌性进行测试。
测试结果如下表所示：
由上表可看出，相较于对比例1-4，根据本发明实施例1-6所得到的水性抗菌油墨，其耐磨性能及附着牢度均得到有效的提升，同时，均具有优良的抗菌效果，抗菌率达到95％以上。本发明技术方案通过合成一种新型的水性丙烯酸树脂，并将其与颜料、抗菌剂、助剂及去离子水进行复配，得到一种水性抗菌油墨。该水性抗菌油墨以水为溶剂，能够有效降低有机挥发物的挥发，符合绿色环保的发展要求，同时该水性抗菌油墨还具有较好的附着性能及抗菌性能，其抗菌效果好，抗菌持续时间长，可广泛应用于各种印刷制品。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。