本发明属于印刷复制技术领域，涉及一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨，本发明还涉及该聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨的制备方法。
背景技术
水基型柔印油墨是由高分子树脂和乳液、颜料、溶剂(主要是水)及相关助剂经过物理化学的过程混合而成的。水基型油墨具有不含挥发性有机溶剂、不易燃烧、不会损害印刷操作者的身体健康、对环境无污染的特点。水基型油墨作为一种新型的印刷油墨，消除了以往溶剂型油墨中有毒、有害物质对人的危害和对包装印刷商品的危害，特别适用于食品、饮料、药品等卫生条件要求严格的包装印刷产品，改善了印刷作业的环境。
目前，不管是进口水性油墨还是国产水性油墨，都存在着不抗碱、不抗乙醇、不抗水、干燥慢、光泽度差、易造成纸张收缩等弊病，在凹版领域，要克服以上缺点，可以采取紫外线固化油墨。在印刷中紫外线固化油墨容易保持色彩和黏度的稳定，一旦在印前将墨色调整好后，在印刷机上的调整工作量就非常之小，也无须再加入其他的添加剂。印刷中途停机时，在印版上的油墨也不会干燥。紫外线固化墨层的表面具有极高的耐磨性和化学稳定性，紫外线固化油墨具有很高的遮盖力和光泽度，印品的清晰度也很高。
目前，紫外线固化油墨的黏度和黏结力、迁移率是一个挑战，一般的紫外线固化油墨黏度都大，因此迁移率就较低。同时，紫外线固化油墨的干燥性也是一种挑战，一般紫外线固化油墨也存在不能完全干燥的问题。还有，因为油墨是有色体系，必须添加各种颜料，而颜料会吸收紫外光，使引发剂对紫外光的吸收减少，降低引发剂的效率，造成颜料对引发剂的屏蔽。因此，必须对引发剂进行筛选，选择合适的引发剂，所用的紫外线固化油墨的成本一般很高。
聚乙烯醇(pva)，是一种用途广泛的水溶性高分子聚合物，白色片状、絮状或粉末状固体，无味。此外，还具有良好的成膜性、粘接力、乳化性和耐溶剂性，是重要的化工原料，用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等，是一种绿色环保材料，可作为水性紫外线固化油墨连接料的主要成分。但直接用聚乙烯醇做油墨连接料的主要成分的普遍问题是耐水性很差，通过醚化、酯化、缩醛化对聚乙烯醇进行改性可以提高其耐水性能，但都存在挥发性有机溶剂，不环保，或者与其他有机水性物质共混，所用材料多，且材料不易得，增加了制备成本。
鉴于聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨良好的市场前景，加强聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨的研究，制备出满足市场需求的性能优良的聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨产品，是未来环保印刷的一个发展方向。因此，发明一种性能优良、绿色环保的聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨在水性柔印油墨领域具有现实意义。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本发明提出一种水性柔印紫外线固化油墨，解决现有技术中水性柔印油墨感度低、附着牢度低、稳定性差、干燥速率低、成本高和成像差的问题。本发明的目的还在于提供所述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提出一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比包括以下组分：3％～9％的聚乙烯醇，1％～5％的重铬酸铵，10％～15％的颜料，4％～7％的助剂，3％～4％的乙醇，65％～75％的去离子水，小于1％的硝酸钠，以上各组分的质量百分比之和为100％。所述的聚乙烯醇为感光剂，所述的重铬酸铵为光敏剂。
进一步地，所述聚乙烯醇为pva17-99(聚乙烯醇17-99的简称)，所述乙醇为工业乙醇。
进一步地，所述助剂包括消泡剂、渗透剂和稳定剂，所述助剂中各组分占原料总质量的百分比分别为：消泡剂1％～2％、渗透剂2％～4％、稳定剂0.5％～3％。
进一步地，所述消泡剂为ts-103消泡剂(商品名)或为jn-5高效消泡剂(商品名)，所述渗透剂为尿素，所述稳定剂为硼酸。
进一步地，所述颜料，包括黄色颜料为由联苯胺黄g和透明黄gg按6∶5混合组成；或黄色颜料为永固橘黄g；或黄色颜料为联苯胺黄gr；或品红色颜料为红122桃红e；或青色颜料为酞菁蓝；或红色颜料为颜料红254；或黑色颜料为由酞菁蓝、炭黑和紫红f2r按2.5∶8∶1混合组成。
本发明还提出上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取原料：3％～9％的pva17-99，1％～5％的重铬酸铵，10％～15％的颜料，4％～7％的助剂，3％～4％的工业乙醇，65％～75％的去离子水，小于1％的硝酸钠，以上各组分的质量百分比之和为100％，其中，所述的助剂包括1％～2％消泡剂、2％～4％渗透剂、0.5％～3％稳定剂；
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，边搅拌边将pva17-99加入到所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温，加速搅拌，待聚乙烯醇完全溶解，保温，再依次加入工业乙醇和稳定剂，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液；
步骤3，加颜料
边搅拌边向颜料中加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使所述颜料分散研磨均匀，然后将研磨均匀后的颜料加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液；
步骤4，加入剩余助剂
将消泡剂和渗透剂加入到步骤3制备的混合溶液中，充分搅拌均匀，即得所述的聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨。
进一步地，步骤2和步骤3中，搅拌操作的转速为280r/h～320r/h。
进一步地，步骤2中，所述的重铬酸铵溶液的温度是15-25℃。
进一步地，步骤2中，升温操作为升温到90～95℃。
进一步地，步骤2中，保温操作的时间范围是2-3小时。
本发明的原理为：
本发明的水性柔印紫外线固化油墨采用的连接料根据pva感光胶原理：pva与重铬酸铵发生光化学反应生成聚合物感光胶，其反应过程分为以下几步：在uv光照时，pva大分子中的部分羟基被六价铬离子氧化成羰基，重铬酸铵在uv光照射下，发生光化学反应，正六价的铬被还原成正三价的铬：
在光照条件下，pva大分子中的部分羟基被正六价铬离子氧化成羰基；被氧化成为羰基的pva与正三价铬离子发生反应，生成不溶性的交联物质，方程式如下：
本发明的有益效果为：本发明的聚乙烯醇水性柔印紫外线固化油墨利用pva与重铬酸铵发生光化学反应生成聚合物感光胶，生成不溶性的交联物质，反应速度快，工艺简单，生产效率高。用重铬酸铵做光引发剂，感光灵敏，不会造成颜料对引发剂的屏蔽，制备的油墨感度高、黏度低、迁移率高，成像清晰，制备的油墨所用材料少，仅加一些常用助剂和工业乙醇等，大大降低制备成本。
具体实施方式
如下结合具体实施例，对本申请方案作进一步描述：
实施例1
一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比由以下组分组成：66％的去离子水，8％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，2％的硼酸，6％的联苯胺黄g和5％的透明黄gg配成的黄色油墨，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素。
一种上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取66％的去离子水，8％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，2％的硼酸，6％的联苯胺黄g和5％的透明黄gg配成的黄色油墨，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素。
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，在搅拌机转速为300r/h的条件下，边搅拌边将pval7-99的缓慢加入到20℃的所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到95℃加速搅拌，待pva17-99完全溶解，保温2小时，然后再依次加入工业乙醇和硼酸，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液。
步骤3，加颜料
将6％的联苯胺黄g和5％的透明黄gg配成的黄色颜料加入搅拌机，搅拌机转速300r/h，边搅拌边缓慢加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使颜料分散研磨均匀后，加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液。
步骤4，加入剩余助剂
将ts-103消泡剂和尿素，加入到步骤3制备得到的混合溶液中，充分混合搅拌均匀，即得到一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化黄色油墨。
实施例2
一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比由以下组分组成：66％的去离子水，8％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11％永固橘黄g，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
一种上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取66％的去离子水，8％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11％永固橘黄g，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，在搅拌机转速为300r/h的条件下，边搅拌边将pva17-99的缓慢加入到20℃的所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到95℃加速搅拌，待pva17-99完全溶解，保温2小时，然后再依次加入工业乙醇和硼酸，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液。
步骤3，加颜料
将黄色颜料永固橘黄g加入搅拌机，搅拌机转速300r/h，边搅拌边缓慢加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使颜料分散研磨均匀后，加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液。
步骤4，加入剩余助剂
将ts-103消泡剂和尿素，加入到步骤3制备得到的混合溶液中，充分混合搅拌均匀，即得到一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化黄色油墨。
实施例3
一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比由以下组分组成：66％的去离子水，8％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11％的黄色颜料为联苯胺黄gr，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
一种上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取66％的去离子水，8％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11％的黄色颜料联苯胺黄gr，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，在搅拌机转速为300r/h的条件下，边搅拌边将pva17-99的缓慢加入到20℃的所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到95℃加速搅拌，待pva17-99完全溶解，保温2小时，然后再依次加入工业乙醇和硼酸，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液。
步骤3，加颜料
将黄色颜料联苯胺黄gr加入搅拌机，搅拌机转速300r/h，边搅拌边缓慢加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使颜料分散研磨均匀后，加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液。
步骤4，加入剩余助剂
将ts-103消泡剂和尿素，加入到步骤3制备得到的混合溶液中，充分混合搅拌均匀，即得到一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化黄色油墨。
实施例4
一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比由以下组分组成：68％的去离子水，4％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，颜料为13％的红122桃红e，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
一种上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取68％的去离子水，4％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，颜料为13％的红122桃红e，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，在搅拌机转速为300r/h的条件下，边搅拌边将pva17-99的缓慢加入到20℃的所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到95℃加速搅拌，待pva17-99完全溶解，保温2小时，然后再依次加入工业乙醇和硼酸，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液。
步骤3，加颜料
将红122桃红e品红色颜料加入搅拌机，搅拌机转速300r/h，边搅拌边缓慢加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使颜料分散研磨均匀后，加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液。
步骤4，加入剩余助剂
将ts-103消泡剂和尿素，加入到步骤3制备得到的混合溶液中，充分混合搅拌均匀，即得到一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化红色油墨。
实施例5
一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比由以下组分组成：69％的去离子水，4％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，12％的青色颜料酞菁蓝，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
一种上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取69％的去离子水，4％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，12％的青色颜料酞菁蓝，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，在搅拌机转速为300r/h的条件下，边搅拌边将pva17-99的缓慢加入到20℃的所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到95℃加速搅拌，待pva17-99完全溶解，保温2小时，然后再依次加入工业乙醇和硼酸，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液。
步骤3，加颜料
将青色颜料酞菁蓝加入搅拌机，搅拌机转速300r/h，边搅拌边缓慢加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使颜料分散研磨均匀后，加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液。
步骤4，加入剩余助剂
将ts-103消泡剂和尿素，加入到步骤3制备得到的混合溶液中，充分混合搅拌均匀，即得到一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化青色油墨。
实施例6
一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比由以下组分组成：70％的去离子水，4％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11％的红色颜料为颜料红254，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
一种上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取70％的去离子水，4％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11％的红色颜料颜料红254，1.5％的ts-103消泡剂，3％的尿素和2％的硼酸。
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，在搅拌机转速为300r/h的条件下，边搅拌边将pva17-99的缓慢加入到20℃的所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到95℃加速搅拌，待pva17-99完全溶解，保温2小时，然后再依次加入工业乙醇和硼酸，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液。
步骤3，加颜料
将红色颜料颜料红254加入搅拌机，搅拌机转速300r/h，边搅拌边缓慢加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使颜料分散研磨均匀后，加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液。
步骤4，加入剩余助剂
将ts-103消泡剂和尿素，加入到步骤3制备得到的混合溶液中，充分混合搅拌均匀，即得到一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化红色油墨。
实施例7
一种水性柔印紫外线固化油墨，按质量百分比由以下组分组成：67％的去离子水，6.5％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11.5％由酞菁蓝、炭黑和紫红f2r按2.5∶8∶1混合组成的黑色颜料，1.5％的ts-103消泡剂、3％的尿素和2％的硼酸。
一种上述的水性柔印紫外线固化油墨的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，称取原料
按质量百分比分别称取67％的去离子水，6.5％的pva17-99，4％的重铬酸铵，0.5％的硝酸钠，4％的工业乙醇，11.5％由酞菁蓝、炭黑和紫红f2r按2.5：8：1混合组成的黑色颜料，1.5％的ts-103消泡剂、3％的尿素和2％的硼酸。
步骤2，制备pva17-99溶液
将重铬酸铵用步骤1称取的去离子水的95％溶解后搅拌均匀，得到重铬酸铵溶液，在搅拌机转速为300r/h的条件下，边搅拌边将pva17-99的缓慢加入到20℃的所述的重铬酸铵溶液中使之充分溶胀分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到95℃加速搅拌，待pva17-99完全溶解，保温2小时，然后再依次加入工业乙醇和硼酸，不断搅拌，直至完全溶解，最后加入硝酸钠，得到pva17-99溶液。
步骤3，加颜料
将由酞菁蓝、炭黑和紫红f2r按2.5∶8∶1混合组成的黑色颜料加入搅拌机，搅拌机转速300r/h，边搅拌边缓慢加入步骤1称取的去离子水的5％，搅拌为糊状，使颜料分散研磨均匀后，加入到步骤2制备的pva17-99溶液中，得到混合溶液。
步骤4，加入剩余助剂
将ts-103消泡剂和尿素，加入到步骤3制备得到的混合溶液中，充分混合搅拌均匀，即得到一种聚乙烯醇水性柔印紫外线固化黑色油墨。
上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。