CN117186690A - 一种软包装用水性油墨的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水性油墨技术领域，具体为一种软包装用水性油墨的制备方法；所述水性油墨由以下重量份原料制成：50～60份水性环氧基丙烯酸酯、8～12份功能助剂、5～7份辅助助剂、10～14份乙二胺基磺酸钠、3～5份消泡剂、5～8份增稠剂、6～8份颜料及25～35份去离子水；本发明所制备的水性油墨，不仅能有效地降低摩擦系数，改善光泽功能，而且还具有增强附着强度的作用，符合对食品包装及其它包装的要求。

Description

一种软包装用水性油墨的制备方法

技术领域

本发明涉及水性油墨技术领域，具体为一种软包装用水性油墨的制备方法。

背景技术

软包装由于诸多优越性能而广泛用于商品的外包装，加之色彩的真实再现更增加了消费者的购买欲望。常用的软包装材料主要以纸、塑料薄膜、玻璃纸、复合薄膜、真空度铝膜等。

油墨作为食品包装的印刷材料，其环保性能要求也逐渐提高。目前市面上的软包装水性油墨存在光泽不佳、附着强度较弱的问题，影响了使用体验。

因此，本发明提供一种软包装用水性油墨的制备方法，用于解决上述所提出的相关技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软包装用水性油墨的制备方法，本发明所制备的水性油墨，不仅能有效地降低摩擦系数，改善光泽功能，而且还具有增强附着强度的作用，符合对食品包装及其它包装的要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种软包装用水性油墨的制备方法，所述水性油墨由以下重量份原料制成：50～60份水性环氧基丙烯酸酯、8～12份功能助剂、5～7份辅助助剂、10～14份乙二胺基磺酸钠、3～5份消泡剂、5～8份增稠剂、6～8份颜料及25～35份去离子水；

所述软包装用水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ、准确称取水性环氧基丙烯酸酯、乙二胺基磺酸钠、颜料及去离子水，并搅拌混合均匀，得到A溶液；

Ⅱ、将A溶液置于研磨机中研磨，至颗粒度在100～120μm，得到B溶液；

Ⅲ、向B溶液中加入功能助剂、辅助助剂、乙二胺基磺酸钠、消泡剂及增稠剂搅拌混合均匀，得到水性油墨。

本发明进一步的设置为：所述功能助剂的制备方法如下：

按0.02～0.03g/mL的固液比将适量的纳米二氧化钛置于在适量的70％的乙醇水溶液中，于70～72℃、340～360r/min的条件下，混合处理60～70min，得到浆液；

再按6～8：1的体积比向浆液中滴入适量的包裹液，并用稀硫酸控制pH值在9～10，然后陈化处理90～120min，将陈化产物离心、洗涤、干燥、研磨，得到功能助剂。

本发明进一步的设置为：所述包裹液由硅酸钠、正硅酸乙酯及氨水按0.06～0.08:0.12～0.16:1g/mL的固液比混合制成。

本发明进一步的设置为：所述辅助助剂的制备方法如下：

按0.01～0.02g/mL的固液比将适量的醋酸丁酸纤维素置于在适量的氯化丙烯中，于30～32℃、80～82r/min的条件下，搅拌20～30min，得到混合液；

按0.3～0.6：1的体积比将复配液置于混合液中，于60～70℃的条件下处理40～60min后，滤液蒸发后，将蒸发产物去离子洗涤4～5次；

将洗涤产物冷冻干燥，然后粉碎至100～200目，得到辅助助剂。

本发明进一步的设置为：所述复配液由间甲苯磺酸及N,N-2羟甲基丙烯酰胺按0.4～0.6:1g/mL的固液比混合制成。

本发明进一步的设置为：所述消泡剂选用聚乙二醇、聚环氧乙烷醇、聚丙二醇中的任意一种。

本发明进一步的设置为：所述增稠剂选用海藻酸钠、甲壳胺中的任意一种。

本发明进一步的设置为：所述颜料选用酞青蓝、酞青绿、永固红、联苯胺黄、炭黑中的一种或几种的混合物。

本发明进一步的设置为：所述步骤Ⅰ中的搅拌的转速为360～380r/min，搅拌温度为50～60℃，搅拌时间为30～40min。

本发明进一步的设置为：所述步骤Ⅲ中的搅拌的转速为680～720r/min，搅拌温度为30～40℃，搅拌时间为60～70min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所提供的软包装用水性油墨的制备方法，以水性环氧基丙烯酸酯、功能助剂、辅助助剂、乙二胺基磺酸钠、消泡剂、增稠剂、颜料及去离子水等为原料，通过将水性环氧基丙烯酸酯、乙二胺基磺酸钠、颜料及去离子水搅拌混合均匀，再置于研磨机中研磨，然后加入功能助剂、辅助助剂、乙二胺基磺酸钠、消泡剂及增稠剂搅拌混合均匀，得到水性油墨；所制备的水性油墨，不仅能有效地降低摩擦系数，改善光泽功能，而且还具有增强附着强度的作用，符合对食品包装及其它包装的要求；本发明所制备的水性油墨具有更广阔的市场前景，更适宜推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明光泽度的统计图；

图2为本发明附着牢度的统计图；

图3为本发明剥离力的统计图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种软包装用水性油墨的制备方法，所述水性油墨由以下重量份原料制成：50份水性环氧基丙烯酸酯、8份功能助剂、5份辅助助剂、10份乙二胺基磺酸钠、3份消泡剂、5份增稠剂、6份颜料及25份去离子水。

其中，功能助剂的制备方法如下：

按0.02g/mL的固液比将适量的纳米二氧化钛置于在适量的70％的乙醇水溶液中，于70℃、340r/min的条件下，混合处理60min，得到浆液；

再按6：1的体积比向浆液中滴入适量的包裹液，并用稀硫酸控制pH值在9，然后陈化处理90min，将陈化产物离心、洗涤、干燥、研磨，得到功能助剂。

进一步的，包裹液由硅酸钠、正硅酸乙酯及氨水按0.06:0.12:1g/mL的固液比混合制成。

此外，辅助助剂的制备方法如下：

按0.01g/mL的固液比将适量的醋酸丁酸纤维素置于在适量的氯化丙烯中，于30℃、80r/min的条件下，搅拌20min，得到混合液；

按0.3：1的体积比将复配液置于混合液中，于60℃的条件下处理40min后，滤液蒸发后，将蒸发产物去离子洗涤4次；

将洗涤产物冷冻干燥，然后粉碎至100目，得到辅助助剂。

其中，复配液由间甲苯磺酸及N,N-2羟甲基丙烯酰胺按0.4:1g/mL的固液比混合制成。

消泡剂选用聚乙二醇。

本发明进一步的设置为：所述增稠剂选用海藻酸钠。

颜料选用酞青蓝。

所述软包装用水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ、准确称取水性环氧基丙烯酸酯、乙二胺基磺酸钠、颜料及去离子水，并搅拌混合均匀，得到A溶液。

其中，搅拌的转速为360r/min，搅拌温度为50℃，搅拌时间为30min。

Ⅱ、将A溶液置于研磨机中研磨，至颗粒度在100μm，得到B溶液。

Ⅲ、向B溶液中加入功能助剂、辅助助剂、乙二胺基磺酸钠、消泡剂及增稠剂搅拌混合均匀，得到水性油墨。

其中，搅拌的转速为680r/min，搅拌温度为30℃，搅拌时间为60min。

实施例二

本实施例提供了一种软包装用水性油墨的制备方法，所述水性油墨由以下重量份原料制成：55份水性环氧基丙烯酸酯、10份功能助剂、6份辅助助剂、12份乙二胺基磺酸钠、4份消泡剂、6份增稠剂、7份颜料及30份去离子水。

其中，功能助剂的制备方法如下：

按0.03g/mL的固液比将适量的纳米二氧化钛置于在适量的70％的乙醇水溶液中，于71℃、350r/min的条件下，混合处理65min，得到浆液；

再按7：1的体积比向浆液中滴入适量的包裹液，并用稀硫酸控制pH值在10，然后陈化处理105min，将陈化产物离心、洗涤、干燥、研磨，得到功能助剂。

进一步的，包裹液由硅酸钠、正硅酸乙酯及氨水按0.07:0.14:1g/mL的固液比混合制成。

此外，辅助助剂的制备方法如下：

按0.02g/mL的固液比将适量的醋酸丁酸纤维素置于在适量的氯化丙烯中，于31℃、81r/min的条件下，搅拌25min，得到混合液；

按0.4：1的体积比将复配液置于混合液中，于5℃的条件下处理50min后，滤液蒸发后，将蒸发产物去离子洗涤5次；

将洗涤产物冷冻干燥，然后粉碎至200目，得到辅助助剂。

其中，复配液由间甲苯磺酸及N,N-2羟甲基丙烯酰胺按0.5:1g/mL的固液比混合制成。

消泡剂选用聚环氧乙烷醇。

本发明进一步的设置为：所述增稠剂选用甲壳胺。

颜料选用酞青蓝。

所述软包装用水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ、准确称取水性环氧基丙烯酸酯、乙二胺基磺酸钠、颜料及去离子水，并搅拌混合均匀，得到A溶液。

其中，搅拌的转速为370r/min，搅拌温度为55℃，搅拌时间为35min。

Ⅱ、将A溶液置于研磨机中研磨，至颗粒度在120μm，得到B溶液。

Ⅲ、向B溶液中加入功能助剂、辅助助剂、乙二胺基磺酸钠、消泡剂及增稠剂搅拌混合均匀，得到水性油墨。

其中，搅拌的转速为700r/min，搅拌温度为35℃，搅拌时间为65min。

实施例三

本实施例提供了一种软包装用水性油墨的制备方法，所述水性油墨由以下重量份原料制成：60份水性环氧基丙烯酸酯、12份功能助剂、7份辅助助剂、14份乙二胺基磺酸钠、5份消泡剂、8份增稠剂、8份颜料及35份去离子水。

其中，功能助剂的制备方法如下：

按0.03g/mL的固液比将适量的纳米二氧化钛置于在适量的70％的乙醇水溶液中，于72℃、360r/min的条件下，混合处理70min，得到浆液；

再按8：1的体积比向浆液中滴入适量的包裹液，并用稀硫酸控制pH值在10，然后陈化处理120min，将陈化产物离心、洗涤、干燥、研磨，得到功能助剂。

进一步的，包裹液由硅酸钠、正硅酸乙酯及氨水按0.08:0.16:1g/mL的固液比混合制成。

此外，辅助助剂的制备方法如下：

按0.02g/mL的固液比将适量的醋酸丁酸纤维素置于在适量的氯化丙烯中，于32℃、82r/min的条件下，搅拌30min，得到混合液；

按0.6：1的体积比将复配液置于混合液中，于70℃的条件下处理60min后，滤液蒸发后，将蒸发产物去离子洗涤5次；

将洗涤产物冷冻干燥，然后粉碎至200目，得到辅助助剂。

其中，复配液由间甲苯磺酸及N,N-2羟甲基丙烯酰胺按0.6:1g/mL的固液比混合制成。

消泡剂选用聚丙二醇。

本发明进一步的设置为：所述增稠剂选用海藻酸钠。

颜料选用酞青蓝。

所述软包装用水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ、准确称取水性环氧基丙烯酸酯、乙二胺基磺酸钠、颜料及去离子水，并搅拌混合均匀，得到A溶液。

其中，搅拌的转速为380r/min，搅拌温度为60℃，搅拌时间为40min。

Ⅱ、将A溶液置于研磨机中研磨，至颗粒度在120μm，得到B溶液。

Ⅲ、向B溶液中加入功能助剂、辅助助剂、乙二胺基磺酸钠、消泡剂及增稠剂搅拌混合均匀，得到水性油墨。

其中，搅拌的转速为720r/min，搅拌温度为40℃，搅拌时间为70min。

对比例一：本实施例所提供的软包装用水性油墨的制备方法及原料的具体配比和实施例一大致相同，其主要区别在于：本实施例中功能助剂采用纳米二氧化钛代替。

对比例二：本实施例所提供的软包装用水性油墨的制备方法及原料的具体配比和实施例一大致相同，其主要区别在于：本实施例中辅助助剂采用醋酸丁酸纤维素代替。

对比例三：本实施例所提供的软包装用水性油墨的制备方法及原料的具体配比和实施例一大致相同，其主要区别在于：本实施例中不含乙二胺基磺酸钠。

效果测试

分别将通过本发明中实施例一～三制备的水性油墨记作实验例1～3；通过对比例一～三制备的水性油墨记作对比例1～3；然后分别对等量的各组水性油墨样品的性能进行检测。

测试试验1、光泽度、耐磨性试验及结果分析：

按照GB/T13217.2-2009的检测标准对各组水性油墨进行光泽性测试；

按照GB/T3960-83的检测标准对各组水性油墨进行耐磨性测试；

记录相关数据于表1。

表1：试验的数据记录表

由表1和图1，可知，与对比组相比，实例1～3组水性油墨的光泽性和耐磨性均优于对比组，而各实例组之间的差异并不明显。上述结果表明，实例1～3的水性油墨具有显著的降低摩擦系数和改善光泽功能的效果。

为验证本添加剂各组分的作用，设置了对比例1～3的试验。

对比1组和实例1组水性油墨的原料配比主要区别在于功能助剂采用纳米二氧化钛代替。与实例1组相比发现，对比1组的光泽度降低了20Gu、摩擦系数增加了0.02。该结果表明功能助剂对提升水性油墨光泽度方面发挥重要作用，而对水性油墨的耐磨性能方面影响不大。

对比2组和实例1组水性油墨的原料配比主要区别在于辅助助剂采用醋酸丁酸纤维素代替。与实例1组相比发现，对比2组的光泽度降低了20Gu、摩擦系数增加了0.02。该结果表明辅助助剂对提升降低水性油墨光泽度方面发挥重要作用，而对水性油墨的耐磨性能方面影响不大。

对比3组和实例1组水性油墨的原料配比主要区别在于不含乙二胺基磺酸钠。与实例1组相比发现，对比3组的光泽度降低了3Gu、摩擦系数增加了0.25。该结果表明乙二胺基磺酸钠对提升水性油墨光泽度方面影响不大，而对水性油墨的耐磨性能方面具有影响。

测试试验2、附着牢度、剥离力试验及结果分析：

按照GB/T26394—2011的检测标准对各组水性油墨进行附着牢度、剥离力的检测，记录相关数据于表2。

表2：试验的数据记录表

组别	附着牢度(％)	剥离力(N/15mm)
			实例1组	95	1.2
实例2组	95	1.2
			实例3组	95	1.2
对比1组	75	0.4
			对比2组	90	1.0
对比3组	85	0.8

由表2和图2～图3，可知，与对比组相比，实例1～3组水性油墨的附着牢度和剥离强度均优于对比组，而各实例组之间的差异并不明显。上述结果表明，实例1～3的水性油墨具有显著的附着强度的效果。

为验证本添加剂各组分的作用，设置了对比例1～3的试验。

对比1组和实例1组水性油墨的原料配比主要区别在于功能助剂采用纳米二氧化钛代替。与实例1组相比发现，对比1组的附着牢度降低了20％、剥离力降低了0.8N。该结果表明功能助剂对提升水性油墨的附着强度性能上发挥重要作用。

对比2组和实例1组水性油墨的原料配比主要区别在于辅助助剂采用醋酸丁酸纤维素代替。与实例1组相比发现，对比2组的附着牢度降低了5％、剥离力降低了0.2N。该结果表明辅助助剂对提升水性油墨的附着强度性能上具有作用。

对比3组和实例1组水性油墨的原料配比主要区别在于不含乙二胺基磺酸钠。与实例1组相比发现，对比3组的附着牢度降低了10％、剥离力降低了0.4N。该结果表明乙二胺基磺酸钠对提升水性油墨的附着强度性能上具有一定作用。

本发明所提供的软包装用水性油墨的制备方法，得到的水性油墨不仅能有效地降低摩擦系数，改善光泽功能；而且还具有增强附着强度的作用。由此表明本发明所制备的水性油墨具有更广阔的市场前景，更适宜推广。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述水性油墨由以下重量份原料制成：50～60份水性环氧基丙烯酸酯、8～12份功能助剂、5～7份辅助助剂、10～14份乙二胺基磺酸钠、3～5份消泡剂、5～8份增稠剂、6～8份颜料及25～35份去离子水；

所述软包装用水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

Ⅰ、准确称取水性环氧基丙烯酸酯、乙二胺基磺酸钠、颜料及去离子水，并搅拌混合均匀，得到A溶液；

Ⅱ、将A溶液置于研磨机中研磨，至颗粒度在100～120μm，得到B溶液；

Ⅲ、向B溶液中加入功能助剂、辅助助剂、乙二胺基磺酸钠、消泡剂及增稠剂搅拌混合均匀，得到水性油墨。

2.根据权利要求1中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述功能助剂的制备方法如下：

按0.02～0.03g/mL的固液比将适量的纳米二氧化钛置于在适量的70％的乙醇水溶液中，于70～72℃、340～360r/min的条件下，混合处理60～70min，得到浆液；

再按6～8：1的体积比向浆液中滴入适量的包裹液，并用稀硫酸控制pH值在9～10，然后陈化处理90～120min，将陈化产物离心、洗涤、干燥、研磨，得到功能助剂。

3.根据权利要求2中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述包裹液由硅酸钠、正硅酸乙酯及氨水按0.06～0.08:0.12～0.16:1g/mL的固液比混合制成。

4.根据权利要求1中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述辅助助剂的制备方法如下：

按0.01～0.02g/mL的固液比将适量的醋酸丁酸纤维素置于在适量的氯化丙烯中，于30～32℃、80～82r/min的条件下，搅拌20～30min，得到混合液；

按0.3～0.6：1的体积比将复配液置于混合液中，于60～70℃的条件下处理40～60min后，滤液蒸发后，将蒸发产物去离子洗涤4～5次；

将洗涤产物冷冻干燥，然后粉碎至100～200目，得到辅助助剂。

5.根据权利要求4中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述复配液由间甲苯磺酸及N,N-2羟甲基丙烯酰胺按0.4～0.6:1g/mL的固液比混合制成。

6.根据权利要求1中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述消泡剂选用聚乙二醇、聚环氧乙烷醇、聚丙二醇中的任意一种。

7.根据权利要求1中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述增稠剂选用海藻酸钠、甲壳胺中的任意一种。

8.根据权利要求1中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述颜料选用酞青蓝、酞青绿、永固红、联苯胺黄、炭黑中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求1中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中的搅拌的转速为360～380r/min，搅拌温度为50～60℃，搅拌时间为30～40min。

10.根据权利要求1中所述的一种软包装用水性油墨的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅲ中的搅拌的转速为680～720r/min，搅拌温度为30～40℃，搅拌时间为60～70min。