一种实现光标隐形的油墨及其制备工艺和应用的制作方法

1.本发明属于荧光油墨领域，具体公开了一种实现光标隐形的油墨及其制备工艺和应用。


背景技术：

2.传统的工厂制袋工艺在制袋时，由于机器需要通过光电感应确定位置，在袋子的材料上，必须印刷有光学标记才能实现制袋，从而做成各种不同形状的袋子。因此，传统工艺制袋后的成品袋子上往往会有一个通常是长方形的黑色光标，尤其是卷料交货的成品更加明显，影响成品袋子的美观。为了解决这一难题，非常需要一种方法使得此光学标记在普通光线下肉眼不可见，但在制袋的生产线上能够被机器光电感应所感知，而不影响自动制袋机器的工作。于是工程师设想把有颜色的油墨改成荧光油墨，使人在日常光线下看不到袋子表面的光标图案，但是又能够通在特定的光线照射下让现有的生产线上的机器能够识别，只有这样才能既改善袋子美观问题，又实现制袋的光电跟踪。现有技术中的荧光油墨，一般是在紫外线的照射下，发出荧光。如中国专利cn104231724a
‑
一种新型荧光油墨的制备方法、cn105602346b
‑
一种紫外荧光油墨及其制备方法，均有这方面的研究。但是目前的荧光油墨的无法在上述领域应用，其原因主要是现有的荧光油墨的在紫外线照射下荧光强度不够，导致现有制袋工艺的生产线上的光电识别机器的识别错误，导致光电跟踪失败，无法实际投入应用。因此，目前急需一种荧光强度高，能够在传统工厂制袋中应用的隐形光学油墨。


技术实现要素：

3.针对以上不足，本发明公开了一种实现光标隐形的油墨及其制备工艺和应用。所述油墨有害成分含量低，荧光强度高，制备方法环保，应用于制袋领域效果好，既改善袋子美观问题，又实现制袋的光电跟踪。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种实现光标隐形的油墨，所述油墨由以下重量份的原料制成：
[0006][0007]
所述荧光颜料为紫外荧光颜料；
[0008]
所述低聚pva中的pva的平均分子量为15000
‑
20000；
[0009]
所述高聚pva中的pva的平均分子量为150000～200000。
[0010]
优选的，上述一种实现光标隐形的油墨，所述油墨由以下重量份的原料制成：
[0011][0012]
所述荧光颜料为紫外荧光颜料；
[0013]
所述低聚pva中的pva的平均分子量为18000；
[0014]
所述高聚pva中的pva的平均分子量为180000。
[0015]
进一步的，上述一种实现光标隐形的油墨，所述紫外荧光颜料为无机紫外荧光粉或者有机紫外荧光粉。
[0016]
优选的，上述一种实现光标隐形的油墨，所述无机紫外荧光粉由稀土氧化物与微量活性剂配合，经煅烧而成。所述无机紫外荧光粉也可从商业获取。
[0017]
进一步的，上述一种实现光标隐形的油墨，所述有机紫外荧光粉由以下步骤制备获得
[0018]
(1)将复聚多糖成分，溶解于10％次氯酸钠溶液中，形成复聚多糖溶液，复聚多糖含量为0.1
‑
0.3g/l；
[0019]
(2)将上述溶液移至高压反应釜内，通入纯氧反应，温度150
‑
200℃，时间 3
‑
6h，压力1
‑
5mpa；
[0020]
(3)将步骤2的产物冷却至室温后，进行超声分散处理；处理后的产物进行冷冻离心分离，相对离心力≥10000g；除去沉淀，收集上清液，得到荧光颜料母液；
[0021]
(4)经过真空喷雾干燥，得到有机紫外荧光颜料。
[0022]
进一步的，上述一种实现光标隐形的油墨，所述复聚多糖按重量百分比包括以下组分：几丁质30
‑
50％、直链淀粉20
‑
30％、透明质酸15
‑
25％、聚乙二醇 10
‑
20％。
[0023]
进一步优选的，上述一种实现光标隐形的油墨，述复聚多糖按重量百分比包括以下组分：几丁质40％、直链淀粉25％、透明质酸20％、聚乙二醇15％。
[0024]
进一步的，上述一种实现光标隐形的油墨，所述耐磨助剂为聚乙烯蜡。
[0025]
进一步的，上述一种实现光标隐形的油墨，所述消泡剂为聚醚改性硅油。
[0026]
进一步的，上述一种实现光标隐形的油墨的制备工艺，包括以下步骤：
[0027]
s1搅拌条件下依次将荧光颜料、低聚pva和草酸加入去离子水中，形成混合液；
[0028]
s2搅拌条件下，依次将高聚pva、草酸、纤维素、海藻酸钠、香豆素耐磨助剂和消泡剂加入步骤s1获得的混合液中，水浴加热并超声搅拌，蒸发水分至所述液体密度为1.1
‑
1.3g/ml时停止加热，获得所述实现光标隐形的油墨。
[0029]
优选的，上述一种实现光标隐形的油墨的制备工艺，包括以下步骤：
[0030]
s1搅拌条件下依次将荧光颜料、低聚pva和草酸加入去离子水中，形成混合液；
[0031]
s2搅拌条件下，依次将高聚pva、草酸、纤维素、海藻酸钠、香豆素耐磨助剂和消泡剂加入步骤s1获得的混合液中，水浴加热并超声搅拌，蒸发水分至所述液体密度为1.2g/ml时停止加热，获得所述实现光标隐形的油墨。
[0032]
进一步的，上述实现光标隐形的油墨在包装袋自动化生产中的应用，其特征在于，所述应用包括以下方法：使用上述油墨印刷时使用新印版，或者彻底洗尽的旧印版；承印材料选自纸张、塑料薄膜、金属、玻璃中的一种，上述材料表面不含化学增白剂；印刷时墨层厚度，墨层越厚，荧光效果越强，反之越薄，效果越差。
[0033]
根据以上技术方案可知，本发明公开的一种实现光标隐形的油墨及其制备工艺和应用至少有以下有益效果：
[0034]
现有的荧光油墨一般为溶剂型荧光油墨，即使用苯、甲醛、苯甲醛、环己酮等有机溶剂为溶解载体，不但成分复杂，而且容易沉降，长期保存困难，其 voc(volatile organic compounds，有机挥发物)排放也很高，影响印刷工人的健康及污染环境。本发明提供的实现光标隐形的油墨与现有的化学溶剂型荧光油墨相比，有如下优点：荧光强度高，分散性能好；耐热性好，使用水作为溶解载体，无毒，不燃不爆；当使用有机紫外荧光粉时，无挥发性有机气体产生；物料成分简单，成本低廉。
[0035]
进一步的，本发明提供的制备实现光标隐形的油墨的方法简单，适宜大型自动化生产，将传统的荧光油墨中的溶解树脂、乳化混合和分散搅拌过程简化为分散搅拌，而且制得的荧光油墨不易沉降，可长时间保存。
[0036]
更进一步的，本发明提供了实现光标隐形的油墨在制袋行业的应用，所述油墨打
印在制袋原料上，在普通光线下肉眼不可见，但在制袋的生产线上能够被机器光电感应所感知，而不影响自动制袋机器的工作。
具体实施方式
[0037]
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]
实施例1
[0039]
一种实现光标隐形的油墨，所述油墨由以下重量份的原料制成：
[0040][0041]
所述荧光颜料为紫外荧光颜料；
[0042]
所述低聚pva中的pva的平均分子量为15000；
[0043]
所述高聚pva中的pva的平均分子量为150000；
[0044]
紫外荧光颜料为无机紫外荧光粉，购自耀德兴科技；
[0045]
所述耐磨助剂为聚乙烯蜡；
[0046]
所述消泡剂为聚醚改性硅油；
[0047]
上述实现光标隐形的油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0048]
s1搅拌条件下依次将荧光颜料、低聚pva和草酸加入去离子水中，形成混合液；
[0049]
s2搅拌条件下，依次将高聚pva、草酸、纤维素、海藻酸钠、香豆素耐磨助剂和消泡剂加入步骤s1获得的混合液中，水浴加热并超声搅拌，蒸发水分至所述液体密度为1.1g/ml时停止加热，获得所述实现光标隐形的油墨。
[0050]
实施例2
[0051]
一种实现光标隐形的油墨，所述油墨由以下重量份的原料制成：
[0052][0053][0054]
所述荧光颜料为紫外荧光颜料；
[0055]
所述低聚pva中的pva的平均分子量为18000；
[0056]
所述高聚pva中的pva的平均分子量为180000；
[0057]
紫外荧光颜料为无机紫外荧光粉，购自耀德兴科技；
[0058]
所述耐磨助剂为聚乙烯蜡；
[0059]
所述消泡剂为聚醚改性硅油；
[0060]
上述实现光标隐形的油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0061]
s1搅拌条件下依次将荧光颜料、低聚pva和草酸加入去离子水中，形成混合液；
[0062]
s2搅拌条件下，依次将高聚pva、草酸、纤维素、海藻酸钠、香豆素耐磨助剂和消泡剂加入步骤s1获得的混合液中，水浴加热并超声搅拌，蒸发水分至所述液体密度为1.2g/ml时停止加热，获得所述实现光标隐形的油墨。
[0063]
实施例3
[0064]
一种实现光标隐形的油墨，所述油墨由以下重量份的原料制成：
[0065][0066]
[0067]
所述荧光颜料为紫外荧光颜料；
[0068]
所述低聚pva中的pva的平均分子量为20000；
[0069]
所述高聚pva中的pva的平均分子量为200000；
[0070]
紫外荧光颜料为无机紫外荧光粉，购自耀德兴科技；
[0071]
所述耐磨助剂为聚乙烯蜡；
[0072]
所述消泡剂为聚醚改性硅油；
[0073]
上述实现光标隐形的油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0074]
s1搅拌条件下依次将荧光颜料、低聚pva和草酸加入去离子水中，形成混合液；
[0075]
s2搅拌条件下，依次将高聚pva、草酸、纤维素、海藻酸钠、香豆素耐磨助剂和消泡剂加入步骤s1获得的混合液中，水浴加热并超声搅拌，蒸发水分至所述液体密度为1.3g/ml时停止加热，获得所述实现光标隐形的油墨。
[0076]
实施例4
[0077]
将有机紫外荧光粉代替实施例2中的无机紫外荧光粉，其他均相同。
[0078]
所述有机紫外荧光粉由以下步骤制备获得：
[0079]
(1)将复聚多糖成分，溶解于10％次氯酸钠溶液中，形成复聚多糖溶液，复聚多糖含量为0.1g/l；
[0080]
(2)将上述溶液移至高压反应釜内，通入纯氧反应，温度150℃，时间3h，压力1mpa；
[0081]
(3)将步骤2的产物冷却至室温后，进行超声分散处理；处理后的产物进行冷冻离心分离，相对离心力≥10000g；除去沉淀，收集上清液，得到荧光颜料母液；
[0082]
(4)经过真空喷雾干燥，得到有机紫外荧光颜料。
[0083]
所述复聚多糖按重量百分比包括以下组分：几丁质30％、直链淀粉30％、透明质酸25％、聚乙二醇15％。
[0084]
实施例5
[0085]
将有机紫外荧光粉代替实施例2中的无机紫外荧光粉，其他均相同。
[0086]
(1)将复聚多糖成分，溶解于10％次氯酸钠溶液中，形成复聚多糖溶液，复聚多糖含量为0.2g/l；
[0087]
(2)将上述溶液移至高压反应釜内，通入纯氧反应，温度180℃，时间4.5h，压力2.5mpa；
[0088]
(3)将步骤2的产物冷却至室温后，进行超声分散处理；处理后的产物进行冷冻离心分离，相对离心力≥10000g；除去沉淀，收集上清液，得到荧光颜料母液；
[0089]
(4)经过真空喷雾干燥，得到有机紫外荧光颜料。
[0090]
述复聚多糖按重量百分比包括以下组分：几丁质40％、直链淀粉25％、透明质酸20％、聚乙二醇15％。
[0091]
实施例6
[0092]
将有机紫外荧光粉代替实施例2中的无机紫外荧光粉，其他均相同。
[0093]
(1)将复聚多糖成分，溶解于10％次氯酸钠溶液中，形成复聚多糖溶液，复聚多糖含量为0.3g/l；
[0094]
(2)将上述溶液移至高压反应釜内，通入纯氧反应，温度200℃，时间6h，压力5mpa；
[0095]
(3)将步骤2的产物冷却至室温后，进行超声分散处理；处理后的产物进行冷冻离
心分离，相对离心力≥10000g；除去沉淀，收集上清液，得到荧光颜料母液；
[0096]
(4)经过真空喷雾干燥，得到有机紫外荧光颜料。
[0097]
所述复聚多糖按重量百分比包括以下组分：几丁质50％、直链淀粉20％、透明质酸15％、聚乙二醇15％。
[0098]
对比例1
[0099]
无低聚pva例
[0100]
不包括实施例2中的低聚pva，重量用去离子水替代，其他均与实施例2相同。
[0101]
对比例2
[0102]
无高聚pva例
[0103]
不包括实施例2中的高聚pva，重量用去离子水替代，其他均与实施例2相同。
[0104]
对比例3
[0105]
无高聚合低聚pva
[0106]
不包括实施例2中的低聚pva和高聚pva，重量用去离子水替代，其他均与实施例2相同。
[0107]
商业对比例
[0108]
商业购得zw系列紫外荧光油墨(广州林达防伪技术有限公司)。
[0109]
测试例
[0110]
将实施例1
‑
6和对比例1
‑
3所制备得到的油墨进行性能测试，所述紫外激发光的波长为365nm,荧光测量仪器为instant screener多用途三维荧光光谱分析仪(北京宝利恒科技有限公司)。
[0111]
表1测试数据表，
[0112][0113]
根据测试例表1数据，可以得出以下结论，本发明提供的实现光标隐形的油墨与现有的化学溶剂型荧光油墨相比，耐有机溶剂能力好，荧光强度高,附着力强，干燥时间短。
[0114]
将实施例6的油墨应用于制袋的生产线上，在使用紫外灯激发条件下(紫外灯发射波长为365nm)相比商业对比例，光电识别成功率从75％提高到99.95％。所述光电识别装置为(基恩士pr
‑
m/f系列)，因此，所述油墨打印在制袋原料上，在普通光线下肉眼不可见，但在制袋的生产线上能够被机器光电感应所感知，而不影响自动制袋机器的工作，可以大规模推广。
[0115]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明的保护范围，即大凡依本发明权利要求书及发明内容所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本发明专利申请的保护范围。