一种低气味胶印油墨及其制备方法与流程

本发明涉及油墨，尤其涉及一种低气味胶印油墨及其制备方法。

背景技术：

1、对于图书杂志等出版物，常常采用平版胶印的方式进行印刷，而纸张、油墨是两种主要耗材。近年来，投诉图书有刺鼻气味的现象越来越多，尤其是大墨位彩色印刷图书。排除纸张的味道，一方面是图书印完后即塑封，油墨里的有挥发物还未完全挥发和墨气还比较重，造成开封后闻到刺鼻气味，这种情况应给予足够的时间，让油墨里的有机挥发物和墨气大部分挥发掉再塑封，图书气味小很多；另一方面，胶印油墨本身的气味较大，胶印油墨中使用的干性植物油桐油、聚乙烯蜡等组分具有较大的气味，通过优化油墨配方，保证油墨的质量，使油墨本身的气味降低。还有一种情况是印刷完毕后，图书没有刺鼻的气味，放一段时间后反而产生刺鼻的气味，此种情况是油墨与纸张反应，两种混合物激发产生大量的刺鼻气味，这种产生激发反应的纸张具有某些特性，如偏酸性的纸张，易激发味道。

2、而油墨是由颜料、连结料、填充料、溶剂、助剂等物质组成的均匀混合物；能进行印刷并在被印刷物体上干燥，是有颜色具有一定流动性的浆状胶粘体。颜料赋予油墨颜色，连接料提供油墨必要的转移传递性能和干燥性能。作为助剂的各种添加剂用以改善油墨的性能，调节油墨的印刷适性。因此，颜色、身骨（稀稠、流动度等流变性能）和干燥性能是油墨的三个最关键性能。其中油墨的“心脏”是连接料，连结料是由油（植物油、动物油、矿物油）、溶剂、树脂和辅助材料组成的，不同的印刷过程、承印物材料和印机的干燥系统需要不同类型的连结料。

3、低气味平版胶印油墨的干燥为渗透干燥和氧化结膜干燥相结合。在渗透干燥过程中，胶印油墨的部分连接料渗入纸张内部，另一部分连接料同颜料一起固着在纸张表面。这种干燥方式属于物理干燥，包括加压渗透与自由渗透两个过程。无论是加压渗透或自由渗透，都与纸张毛细管孔径的分布状况、油墨颜料粒子大小的分布状况有关。油墨的粘度小或流动性大，纸张组织多孔、疏松，则渗透时间长、渗透量大。渗透的时间越长，渗透的量越大；油墨干固越快，渗透量越少。渗透干燥具有干燥速度快等特点。在氧化结膜干燥过程中，油墨中的连结料（包含油和树脂）与空气中的氧气发生氧化反应，生成固态物，使颜料固着在承印物表面。这种干燥方式属于化学干燥。

4、目前，我国油墨全面进入了树脂化阶段，平版胶印油墨用树脂以松香改性酚醛树脂为主。松香酯用烷基酚、甲醛、多元醇等化合物进行改性，生成一类具有适度交联网络结构、较高的分子量和软化点，并有油溶性的松香改性酚醛树脂。但是随着现代化逐渐发展，油墨的气味重，也容易与纸张激发作用，同时松香改性酚醛树脂干燥慢，乳化性能差，使得油墨的干燥性能较差，而高速印刷过程中要求快速干燥，否则会产生沾脏，掉墨，长时间存放会再次印刷会出现着色差等。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题本发明提供一种低气味胶印油墨，可明显改善油墨的气味，且同时减少与纸张的激发作用，尤其适用于婴幼儿图书印刷。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种低气味胶印油墨，包括如下步骤，以重量份计：

3、1）将10-20份松香改性酚醛树脂、1-3份植物油搅拌混合均匀；继续加入1-6份溶剂油搅拌混合均匀，得到树脂油；

4、2）将15-20份梓油改性醇酸树脂、1-3份植物油搅拌混合均匀；继续加入1-3份铝凝胶剂、1-6份溶剂油搅拌混合均匀，得到胶质油；

5、3）将20-60份树脂油与10-25份胶质油搅拌混合均匀，继续加入10-25份颜料、1-10份填料、1-3份耐摩擦剂、0.5-1份润湿分散剂用研磨混合均匀；

6、4）继续加入2-6份抗乳化剂、1-2份干燥剂，1-2份干燥抑制剂搅拌混合均匀，即得。

7、优选的，所述植物油均为梓油与大豆油经过常规脱臭工艺后按质量比1:1混合而成；所述溶剂油各自独立地为exxsol d110、exxsol d130中的一种或两种的混合；所述铝凝胶剂为双硬脂酸铝。

8、所述填料为纳米碳酸钙；所述耐摩擦剂为氧化聚乙烯蜡；所述润湿分散剂为聚酰胺类超分散剂。

9、进一步，优选的，所述抗乳化剂为antieml b29；所述干燥剂为jk-c9油墨干燥剂、不含钴环保催干剂cat150、600k螯合金属类催干剂中的任意一种；所述干燥抑制剂为甲基磺酸酐。

10、优选的，所述梓油改性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤，以重量份计：

11、将60-100份梓油和15-30份甘油从室温加热到200-220℃，搅拌2-3小时，加入0.1-0.4份石灰，升温至232-245℃，并保持30-60分钟，用20-80份乙醇稀释，再加入交联剂40-65份，在232-245℃下混合1-3小时，即得。

12、优选的，所述梓油改性醇酸树脂的制备方法，包括如下步骤，以重量份计：

13、s1将60-100份梓油和15-30份甘油从室温加热到200-220℃，机械搅拌2-3小时，加入0.1-0.4份石灰，升温至232-245℃，并保持30-60分钟，用20-80份乙醇稀释，再加入交联剂40-65份，在232-245℃下混合1-3小时；

14、s2继续加入0.5-1份1-甲基咪唑，再加入改性剂30-50份、2-40份甲苯，在200-230℃下混合2-4小时，即得。

15、优选的，所述交联剂为2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐、1,3-二氧代-2-异吲哚啉乙酸、3,3',4,4'-三苯双醚四甲酸二酐中的任意一种。

16、优选的，所述改性剂为聚(二甲基硅氧烷)二环氧甘油醚、1,1,1,3,5,5,5-七甲基-3-(3-缩水甘油醚氧基丙基)三硅氧烷、1,3-双(3-缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷中的任意一种。

17、树脂油：不加铝凝胶剂的连接料，粘度比胶质油小很多的流体性连接料，调整油墨光泽、流平、粘稠度、乳化效果等。

18、松香改性酚醛树脂：松香改性酚醛树脂可以在胶印油墨中起到连结料的作用，能够改善胶印油墨的粘稠性、油溶性及干燥性，提高胶印油墨的附着力、坚牢度及耐磨、光亮度、耐水等性能。如果胶印油墨中缺乏松香改性酚醛树脂，不仅仅印刷适性极差，并且印刷成品墨迹呆滞，模糊不清。同时与凝胶剂适当反应可以得到有一定粘弹性的连接料，可以被用在胶印油墨中。

19、梓油改性醇酸树脂：梓油改性醇酸树脂能够提高胶印油墨对承印物的附着力，使印刷品更加牢固地附着在承印物上。梓油改性醇酸树脂能够改善胶印油墨的流平性和光泽度，使印刷品表面更加光滑、亮丽。梓油改性醇酸树脂具有较好的耐候性和耐化学品性，能够提高印刷品的耐久性和抗腐蚀性。最关键的是，利用梓油制备的改性醇酸树脂，在与纸张作用时，气味很低。

20、植物油：植物油仅起桥梁作用，增加松香改性酚醛树脂、改性醇酸树脂与溶剂油的溶解性，起到调节平衡的作用，有利于提高胶印油墨的质量。目前，大多采用亚麻油，但亚麻油含亚麻酸较多，具有不愉快的气味。本发明采用梓油和大豆油替换常规的亚麻油，能够在一定程度上降低胶印油墨的气味。

21、胶质油：胶质油中加入铝凝胶剂，作为连接料，粘度高、粘性一般，干燥快、身骨好、网点还原好等，粘稠到接近膏体的连接料，调整油墨身骨、提高油墨干燥速率、抗水性，提高网点还原效果。

22、溶剂油：粘度低，渗透干燥，非挥发性，与矿物油功能类似，可以代替矿物油功能，与矿物油要求相同，并不是溶解力越大越好，而是适当的溶解力，有一定的溶解力。同时提供流动性，使得胶印油墨在干燥时又可快速渗透固着。可以溶解松香改性酚醛树脂和梓油改性醇酸树脂。

23、抗乳化剂：胶印油墨是水墨平衡，油墨吸水，但又不能过度吸水，乳化过度造成传墨不良，降低油墨吸水值，降低油墨吸水值，迅速达到水墨平衡，同时还可以提高油墨抗乳化能力，有效控制印刷网点扩大，增加实地密度，克服因乳化严重而引起的流动性差、转移性差、堆版、起油腻、浮脏等弊端。

24、颜料：起显色作用，控制油墨色相。将颜料分散于松香改性酚醛树脂和改性醇酸树脂中，再印刷在承印物表面，使得印品呈现五彩缤纷的图像。

25、填料：填料在胶印油墨中主要起充填作用，可以减少颜料用量，降低成本，同时还可以调节油墨的性质，如稀稠、流动性等问题。

26、干燥剂：墨层在纸面上的干燥主要是物理和化学变化的过程，特别是连接料氧化结膜的过程需要的时间较长，不能适应生产要求。干燥剂能够使胶印油墨中的连接料加速吸收空气中的氧以促进其分子聚合，同时能促使聚合反应的速度加快，从而大大促使印迹加快干燥。此外，干燥剂还能够提高油墨的干燥速度，缩短印刷周期，同时还能改善油墨的抗粘性和耐磨性。

27、干燥抑制剂：有效阻碍胶印油墨结皮且不影响纸干的速度。

28、耐摩擦剂：增加胶印油墨的耐磨性能和防止背粘。目前，常采用聚乙烯蜡作为耐磨擦剂。但，聚乙烯蜡通常是高温裂解聚乙烯树脂制得会在一定程度上产生挥发性的小分子，这小分子往往具有难闻的气味；给胶印油墨带来了难闻的气味。本发明采用氧化聚乙烯蜡能够减少其中的挥发性小分子物质的含量。同时，氧化过程可以破坏聚乙烯链上的不稳定结构，减少产生挥发性小分子的可能性。

29、润湿分散剂：可以使用润湿分散剂来改善颗粒的润湿性，通过使用润湿分散剂可以使颗粒更加均匀地分散在基材中，使其更容易与纸张表面接触，从而提高油墨或涂料的质量。

30、铝凝胶剂：加入铝凝胶剂制备的连结料，粘度高、干燥快、稀稠、流动度等流变性能好、粘稠到接近膏体的连接料，可以调整油墨稀稠、提高油墨干燥速率、抗水性。

31、梓油：梓油本身具有较低的气味，因此使用梓油作为原料制备的梓油醇酸树脂也会具有较低的气味，进而可以降低胶印油墨的气味。

32、甘油：用来制备甘油酯的原料之一。

33、石灰：石灰可以作为干燥剂，吸收反应体系中的水分，有利于甘油与干性油反应的进行。

34、1-甲基咪唑：作为碱性催化剂，可以加快改性剂、交联剂和甘油酯之间的反应。同时使得胶印油墨具有耐碱性能。

35、改性剂：对改性醇酸树脂进行改性，改性剂掺入醇酸树脂是通过来自的改性剂的环氧基团和制备的醇酸树脂之间的基团反应来完成的。经过改性剂改性的改性醇酸树脂具有显着改善的热稳定性、柔韧性、提高了胶印油墨的附着力、干燥时间、耐碱性、耐酸性和耐水性。

36、交联剂：交联剂可以提供羧酸基团，交联剂、改性剂可以与甘油酯之间反应，进而可以得到梓油改性醇酸树脂。

37、甲苯：作为改性剂的溶解剂，有利于改性剂的溶解，同时除去混合过程中产生的水。

38、本发明的有益效果：

39、1、与现有技术相比，使用新型干燥剂能快速干燥低气味胶印油墨，通过使用新型干燥剂jk-c9油墨干燥剂、不含钴环保催干剂cat150、600k螯合金属类催干剂可以降低常用干燥剂中使用钴、锰类元素反应后所带来气味。使用无味的氧化聚乙烯蜡来减少常用的聚乙烯蜡所带来的气味。使用梓油来代替有气味的桐油来改性醇酸树脂，可以显著降低胶印油墨的气味。

40、2、与现有技术相比，使用新型干燥剂能快速干燥低气味高质量胶印油墨，通过改性剂、交联剂、利用梓油制备的醇酸树脂之间相互交联，将有机硅结构引入到醋酸树脂中从而对醇酸树脂改性，有效的提高了胶印油墨的热稳定性和耐碱性，改善了胶印油墨的质量。