一种可碱洗铝箔印刷油墨及制备方法与流程

1.本发明涉及油墨技术领域，主要是一种可碱洗铝箔印刷油墨及制备方法。


背景技术：

2.目前市场上的大部分啤酒(或其他玻璃瓶装的饮料)的玻璃瓶是需要回收再利用的，回收后的酒瓶在再次罐装前需要进行杀菌洗涤和标签脱除。一般清洗液采用1.5～2.5％的氢氧化钠溶液，温度为60
‑
85℃左右，在此溶液冲洗下，标签会被洗脱下来，同时标签中的金属铝箔会被碱液迅速溶解掉，而印刷在铝箔上的油墨由于失去了可粘附的底材，就会有一部分油墨碎片随着碱液流入瓶内，如果油墨碎片粘附到了瓶子内壁，后续的清水冲洗很难将其完全冲洗出来，从而就会造成了灌装啤酒(或饮料)的污染，严重影响产品的品质和企业形象。
3.如果在洗涤玻璃瓶时，铝箔标签上的油墨能够实现碱液快速渗透并迅速分解成不可见且无害的成分，从而避免污染瓶子。同时分解在碱液中的油墨成分在碱液冷却后能够再次絮凝沉淀出来，可以通过过滤除去，并且确保过滤后的碱液不会残留油墨的颜色，从而确保过滤后的碱液可以重复循环使用，那么就能有效解决上述问题。
4.本可碱洗铝箔印刷油墨就是在这样的背景下发明的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决铝箔标签油墨在玻璃瓶碱洗环节存在的油墨污染问题，而提供一种可碱洗铝箔印刷油墨及制备方法，本发明油墨配方铝箔附着优异、耐水耐磨，具有优异的可碱洗性，适用于回收再生啤酒瓶的铝箔标签印刷。
6.本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种可碱洗铝箔印刷油墨，其组成成份和重量份是：硝酸纤维素5～10份、醋酸纤维素1
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15份、马来酸改性松香树脂1～15份、环氧树脂1
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5份、颜料8～30份、蜡粉1～3份、助剂2～8份、无水乙醇5～25份、异丙醇2～15份、醋酸乙酯10～30份、醋酸正丙酯2～20份、成膜剂0.5
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2.5份。
7.本发明中的硝酸纤维素和醋酸纤维素作为油墨中颜料粉的主要分散树脂，这些树脂混合颜料后使用砂磨机进行研磨分散。分散完成后添加一定量酸值为20
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50(mgkoh/g)的马来酸改性松香树脂，确保油墨能够在碱性环境下发生可调节的皂化反应和水解反应，从而实现油墨基本可碱洗能力。最后用环氧当量230
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270(g/eg)的液态环氧树脂、蜡、助剂和成膜剂调节油墨的皮膜性能，保障油墨在附着牢度、耐摩擦、滑爽性、耐水泡、柔韧性、抗粘张等基本性能。
8.上述各树脂使用前均需用无水乙醇、异丙醇、醋酸乙酯、醋酸正丙酯溶剂预先溶解成树脂溶液。
9.所述硝酸纤维素为粘度规格1/2秒、1/4秒、1/8秒和1/16秒的民用涂料硝酸纤维素。
10.所述醋酸纤维素为醋酸丁酸纤维素酯和醋酸丙酸纤维素酯。
11.所述马来酸改性松香树脂的酸值为20
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50mgkoh/g。
12.所述环氧树脂为环氧当量230
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270g/eg的液态环氧树脂。
13.所述颜料包含有机颜料、钛白粉和炭黑。
14.所述蜡粉包含油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、硬脂酸酰胺、聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡中的一种或几种。
15.所述助剂包含分散剂、滑爽剂、消泡剂、流平剂、偶联剂、防沉剂中的一种或几种。
16.所述成膜剂包含丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚中的一种或几种。
17.本发明同时公开了一种可碱洗铝箔印刷油墨的制备方法，包括如下步骤：
18.a、树脂溶解：将上述硝酸纤维素边搅拌边投入到无水乙醇和醋酸乙酯的混合溶剂中，无水乙醇和醋酸乙酯的配比为1:2至2:1之间，硝酸纤维素占树脂液总量的25
‑
40％，完全溶解均匀后备用；将醋酸纤维素边搅拌边投入到醋酸乙酯或醋酸正丙酯中，醋酸纤维素占树脂液总量的15
‑
25％，完全溶解均匀后备用；马来酸改性松香树脂边搅拌边投入到醋酸乙酯或醋酸正丙酯中，马来酸改性松香树脂占树脂液总量的40
‑
50％，完全溶解均匀后备用；
19.b、蜡浆的制作：将部分蜡粉和硝酸纤维素溶液混合，并搅拌均匀，最后用高速乳化剂搅拌30分钟以上，在高剪切力的作用下，蜡粉分散细度≤20微米即可，其中蜡浆中蜡粉占比为15
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30％；
20.c、色浆的制作：将需要的颜料粉、助剂与硝酸纤维素搅拌混合均匀，再加入蜡粉，并使用高速分散搅拌机预分散30分钟以上，期间使用溶剂调节粘度；预分散完成后，使用砂磨机反复研磨，直至细度≤20微米，完成色浆制作；
21.d、调质工序：在制作完成的色浆基础上，分步加入马来酸改性松香树脂溶液和液态环氧树脂，并加入溶剂调节色浓度、粘度和干燥速度；
22.e、性能调节：在上述油墨基础上，加入蜡浆、助剂和成膜剂，使油墨在附着牢度、耐摩擦、滑爽性、耐水泡、柔韧性、抗粘张均符合设计指标；
23.f、质量检验并过滤包装。
24.本发明的有益效果为：本发明有效解决铝箔标签油墨在玻璃瓶碱洗环节存在的油墨污染问题，保证油墨在铝箔底材上有优良附着牢度前提下，确保能够实现快速碱液渗透、快速分解、并在碱液冷却后能够完全絮凝并滤除、与此同时保证过滤后的碱液无颜色污染，从而实现优良的可碱洗功能。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本发明做详细的介绍：
26.本发明的配方和工艺分如下步骤：
27.(1)树脂溶解
28.硝酸纤维素的溶解：将1/2秒、1/4秒、1/8秒和1/16秒的民用涂料硝酸纤维素边搅拌边投入到无水乙醇和醋酸乙酯的混合溶剂中，无水乙醇和醋酸乙酯的配比为1:2至2:1之间，硝酸纤维素占树脂液总量的25
‑
40％，完全溶解均匀后备用。
29.醋酸纤维素的溶解：将伊士曼cab
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381
‑
0.5醋酸丁酸纤维素酯边搅拌边投入到醋
酸乙酯或醋酸正丙酯中，醋酸纤维素占树脂液总量的15
‑
25％，完全溶解均匀后备用。
30.马来酸改性松香树脂的溶解：酸值为20
‑
50(mgkoh/g)马来酸改性松香树脂边搅拌边投入到醋酸乙酯或醋酸正丙酯中，马来酸改性松香树脂占树脂液总量的40
‑
50％，完全溶解均匀后备用。
31.(2)蜡浆的制作
32.将聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡的微粉、硝酸纤维素溶液混合，并搅拌均匀，最后用高速乳化剂搅拌30分钟以上，在高剪切力的作用下，蜡粉分散细度≤20微米即可，检验方法参照gbt13217.3
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2008。其中蜡粉占比为15
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30％。
33.(3)色浆的制作
34.将需要的颜料粉、助剂(分散剂)与硝酸纤维素搅拌混合均匀，再加入适量油酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、硬脂酸酰胺中的一种或几种，并使用高速分散搅拌机预分散30分钟以上，期间使用适量溶剂调节粘度；预分散完成后，使用砂磨机反复研磨，直至细度≤20微米，检验方法参照gbt13217.3
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2008，完成色浆制作。
35.(4)加入调质树脂成分
36.在制作完成的色浆基础上，分步加入适量的马来酸改性松香树脂溶液和液态环氧树脂，并加入适量溶剂调节色浓度、粘度和干燥速度。
37.(5)加入助剂和成膜剂调节皮膜性能
38.最后在上述油墨基础上，加入需要的蜡浆、助剂和成膜剂，使油墨在附着牢度、耐摩擦、滑爽性、耐水泡、柔韧性、抗粘张等均符合设计指标。
39.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
40.实施例1～5：
41.按照表1配方混合制备实施例1～5的可碱洗铝箔印刷油墨：
42.表1：单位：wt％
43.上述实施例1～5的油墨，用实验室展色仪印刷在标签用铝箔底材上，常温干燥后进行性能评价：
44.表2：
45.[0046][0047]
注：
[0048]
1、上述附着牢度采用3m600胶带进行检测；
[0049]
2、耐摩擦采用a4打印纸、1kg压块来回摩擦500次无明显脱色为合格；
[0050]
3、滑爽性和柔韧性以实际标签压纹、膜切标签和自动贴标环节无异常为判断依据；
[0051]
4、耐水泡为将展色样冷水浸泡30分钟后，用棉布指压摩擦20下无明显脱色为合格；
[0052]
5、抗粘张为将数张展色样正反面重叠，压以3kg/cm2的压力，在60℃环境下静置24小时后，无明显粘张为合格；
[0053]
6、测试的碱液为2.5％氢氧化钠溶液，碱液温度为80℃；
[0054]
7、碱渗透速度为浸入碱液开始直至油墨面开始冒气泡的时间；
[0055]
8、标签分解时间为从标签浸入碱液，直至所有标签全部分解(无气泡产生)为止的时间；
[0056]
9、碱洗分解程度为目视碱液中肉眼可见残余的颗粒物程度；
[0057]
10、碱液颜色为碱液冷却至常温后，目视碱液清液的颜色程度。
[0058]
由表2可知，实施例1～5的油墨能够符合铝箔标签的碱洗要求，在规定碱液中可以实现油墨的完全分解，且不会对碱液造成颜色污染，适用于玻璃瓶回收再利用场合使用。
[0059]
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。