環(huán)保型大豆油墨的研制.pdf

1、在傳統(tǒng)油墨中，一般含有30％～60％的石油系礦物油(屬有機溶劑，含芳烴)。當印刷時，油墨的干燥需要揮發(fā)這些礦物油，會釋放出大量有機溶劑，造成嚴重的大氣污染。全球每年因油墨引起的有機揮發(fā)物(VOC,VollitileOrganicChemicals)污染排放量已達幾十萬噸。這些有機揮發(fā)物，可以形成比二氧化碳更嚴重的溫室效應(yīng)，而且在陽光的照射下會形成氧化物和光化學煙霧，嚴重污染大氣環(huán)境。對于印刷工人，由于長期處于高濃度的VOC中，會對人體，

2、特別是神經(jīng)系統(tǒng)造成極大損害。因此如何減少油墨中VOC的含量成為各國治理環(huán)境的重中之重。現(xiàn)在各國也都開始陸續(xù)制定嚴格的法令法規(guī)，以限制有機溶劑的使用和排放。 大豆油墨是將傳統(tǒng)油墨配方中20％～50％的的礦物油替代為自然環(huán)保的大豆油，從而使油墨中的VOC含量由原來的30％～60％降低到5％～15％。因此在環(huán)保呼聲的推動下，大豆油墨必將成為今后膠印印刷用油墨的主流。 盡管大豆油墨具有很好的環(huán)保前景，但由于大豆油自身的特點給大豆

3、油墨的開發(fā)帶來一定的難度，其主要的難點在于：①大豆油墨的干燥性問題；②調(diào)整大豆油墨墨性，使其接近甚至超過傳統(tǒng)油墨。大豆油中只有9％雙鍵含量較多的亞麻酸，而雙鍵含量較少的硬脂酸、油酸和亞油酸卻占到了近80％。與其相比，傳統(tǒng)的亞麻油中亞麻酸含量在52％以上，亞油酸等雙鍵較少的植物油酸只占了30％左右。因此大豆油由于含有的較少的可反應(yīng)雙鍵，與空氣中的氧氣反應(yīng)相對緩慢，使制造出的大豆油墨出現(xiàn)干燥不良，會給印刷帶來如粘臟、附著力差等許多問題，也使

4、油墨的可印刷性和印刷效率大大降低。同時由于大豆油替代了傳統(tǒng)油墨配方中的部分礦物油，打破了傳統(tǒng)油墨的墨性平衡，使大豆油墨在流動性、水墨平衡等方面都與傳統(tǒng)油墨有一定的差距，這就需要通過全新的油墨配方將其重新達到平衡，使大豆油墨能在印刷中得到接近傳統(tǒng)油墨，甚至更好的表現(xiàn)。 對于油墨來說，影響其干燥性的不只是植物油，還有樹脂、礦物油、連接料制造工藝等因素也會很大程度上影響油墨的干燥性。所以盡管大豆油自身在干燥性方面存在不足，但完全可以通

5、過樹脂的選擇和調(diào)整連接料的配方、改進連接料制造的工藝以及油墨配方的合理配比來克服大豆油的干燥性問題。依據(jù)以上思路，本文著重針對樹脂的選擇、連接料配方和工藝的調(diào)整以及油墨配方的合配比展開研究工作，主要有以下幾方面的研究內(nèi)容和結(jié)果：1)通過樹脂和礦物油的物性參數(shù)，以及連接料實驗，參照環(huán)保的要求，選擇合適的樹脂和礦物油的品種；實驗中選擇了兩種樹脂和一種溶劑。樹脂的綜合參數(shù)為：樹脂1溶納度1.0、軟化點180℃、分子量Mw20000、酸值17，

6、樹脂2溶納度0.9、軟化點180℃、分子量Mw27000、酸值19；礦物油溶劑的綜合參數(shù)：餾程280℃～310℃、苯胺點93.5℃、凝固點-12℃、芳烴含量＜0.5％。 2)通過設(shè)計正交實驗表進行實驗，選擇合適的連接料配方和制造工藝。通過連接料固著速度的比較，流變性的對比，以及連接料溶納度和粘度的參考，最終確定了一軟、一硬兩種連接料的配方比例和制造工藝；兩種連接料綜合參數(shù)分別為：軟連接料粘度54800、溶納度1.0、固著速度8分

7、鐘之內(nèi)、指觸感較軟有彈性身骨軟而滑，硬連接料粘度66300、溶納度0.9、固著速度8分鐘之內(nèi)、指觸感較硬有彈性身骨硬而滑。 3)通過干燥劑添加量的實驗，以確定每一種連接料應(yīng)加多少干燥劑才能確保油墨的氧化干燥性能。通過不同比例的配置，最終確定兩種連接料在0.15％鈷類干燥劑和0.45％錳類干燥劑用量的作用下可以達到一個比較好的氧化干燥性能； 4)通過拼混法得出合適的油墨配方比例。最終得到分別適合紅、黃、藍、黑四色油墨的合理